WSN中碰撞时长可变的三时隙P坚持CSMA协议分析

发布时间：2021-08-28 03:36

　　随机多址通信方式是计算机通信研究中不可或缺的一部分,针对传统的P坚持载波侦听多路访问（P-CSMA）协议对无线传感器网络（WSN）系统的传输控制并解决系统的能耗问题,提出了一种在WSN中碰撞时长可变的三时隙P-CSMA协议。该协议在传统的双时隙P-CSMA协议中加入了碰撞时长b,将系统模型改为三时隙模型,包含信息分组发送成功的时长、发生碰撞的时长以及空闲时长。通过建模分析了该模型下系统的吞吐量、碰撞率以及空闲率,发现通过改变碰撞时长可以降低系统的损耗。相比传统的P-CSMA协议,该协议使系统性能得到了改善,并使得在基于电池模型得到的系统节点的生命时长明显延长。通过分析,得到了本协议的系统仿真流程图。最后通过对比分析各个指标的理论值和仿真值,证明了理论推导的正确性。 

【文章来源】：计算机应用. 2020,40(07)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

WSN中碰撞时长可变的三时隙P-CSMA协议

本文采用Matlab R2014b作为仿真实验的工具，假定信道为无噪声干扰的理想状态，空闲时隙长度和延时时隙长度均为a=0.1，信息分组发送成功时的时隙长度均为1，信息分组发生碰撞时的时隙长度为b(0<b≤1)，图2表示碰撞时长可变的三时隙P-CSMA协议系统仿真的流程。2.2 仿真结果分析

3）图5(a）、（b）分别表示当发送概率p=0.5一定时，在碰撞时长b为0.1,0.4,0.7和1时的吞吐量、碰撞率以及空闲率随到达率G变化而变化的曲线图，从图5(a）中可以看出，当系统发送概率一定时，处于负载处于特别低和特别高的情况下，碰撞时长b的改变对系统的吞吐量影响不大，但当系统的到达率G∈(1,8]时，结合图5(b）可以看出系统的吞吐量和碰撞率受碰撞时长的影响较大，随着碰撞时长b的减小，信道的吞吐量会逐步增大，而其碰撞率则会逐渐减小；再结合图5(b）和图5(c）可以看出，系统的发送概率对信道的空闲率的影响不大，当系统处于较高负载的情况下，信道的碰撞率较高，而当系统的负载极高时，信道的碰撞率接近100%，而空闲率降为0，说明此时信道中的信息分组都不会发送成功，所以无论碰撞时长b如何改变也不会提高信道的吞吐量，但能适当增大信道发生完全碰撞时的到达率G，从而表现出本协议相对于传统的P-CSMA协议而言能适当提高系统的性能。图5 吞吐量、碰撞率和空闲率随b值变化时的曲线


本文编号：3367708