隨機(jī)多址通信方式是計算機(jī)通信研究中不可或缺的一部分,針對傳統(tǒng)的P堅持載波偵聽多路訪問（P-CSMA）協(xié)議對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）系統(tǒng)的傳輸控制并解決系統(tǒng)的能耗問題,提出了一種在WSN中碰撞時長可變的三時隙P-CSMA協(xié)議。該協(xié)議在傳統(tǒng)的雙時隙P-CSMA協(xié)議中加入了碰撞時長b,將系統(tǒng)模型改為三時隙模型,包含信息分組發(fā)送成功的時長、發(fā)生碰撞的時長以及空閑時長。通過建模分析了該模型下系統(tǒng)的吞吐量、碰撞率以及空閑率,發(fā)現(xiàn)通過改變碰撞時長可以降低系統(tǒng)的損耗。相比傳統(tǒng)的P-CSMA協(xié)議,該協(xié)議使系統(tǒng)性能得到了改善,并使得在基于電池模型得到的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的生命時長明顯延長。通過分析,得到了本協(xié)議的系統(tǒng)仿真流程圖。最后通過對比分析各個指標(biāo)的理論值和仿真值,證明了理論推導(dǎo)的正確性。 

【文章來源】：計算機(jī)應(yīng)用. 2020,40(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

WSN中碰撞時長可變的三時隙P-CSMA協(xié)議

本文采用Matlab R2014b作為仿真實(shí)驗的工具，假定信道為無噪聲干擾的理想狀態(tài)，空閑時隙長度和延時時隙長度均為a=0.1，信息分組發(fā)送成功時的時隙長度均為1，信息分組發(fā)生碰撞時的時隙長度為b(0<b≤1)，圖2表示碰撞時長可變的三時隙P-CSMA協(xié)議系統(tǒng)仿真的流程。2.2 仿真結(jié)果分析

3）圖5(a）、（b）分別表示當(dāng)發(fā)送概率p=0.5一定時，在碰撞時長b為0.1,0.4,0.7和1時的吞吐量、碰撞率以及空閑率隨到達(dá)率G變化而變化的曲線圖，從圖5(a）中可以看出，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)送概率一定時，處于負(fù)載處于特別低和特別高的情況下，碰撞時長b的改變對系統(tǒng)的吞吐量影響不大，但當(dāng)系統(tǒng)的到達(dá)率G∈(1,8]時，結(jié)合圖5(b）可以看出系統(tǒng)的吞吐量和碰撞率受碰撞時長的影響較大，隨著碰撞時長b的減小，信道的吞吐量會逐步增大，而其碰撞率則會逐漸減小；再結(jié)合圖5(b）和圖5(c）可以看出，系統(tǒng)的發(fā)送概率對信道的空閑率的影響不大，當(dāng)系統(tǒng)處于較高負(fù)載的情況下，信道的碰撞率較高，而當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)載極高時，信道的碰撞率接近100%，而空閑率降為0，說明此時信道中的信息分組都不會發(fā)送成功，所以無論碰撞時長b如何改變也不會提高信道的吞吐量，但能適當(dāng)增大信道發(fā)生完全碰撞時的到達(dá)率G，從而表現(xiàn)出本協(xié)議相對于傳統(tǒng)的P-CSMA協(xié)議而言能適當(dāng)提高系統(tǒng)的性能。圖5 吞吐量、碰撞率和空閑率隨b值變化時的曲線


本文編號：3367708