基于隊(duì)列理論CSMA／CA機(jī)制的無線傳感器異構(gòu)機(jī)制
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定義bi,k,j=P{s(t)，c(t)，r(t)=i,k,j}為馬爾可夫鏈的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)移概率，那么根據(jù)馬爾可夫鏈和其狀態(tài)轉(zhuǎn)移的規(guī)則，可以得到式(12)。通過歸一化處理，得到式(13)。式13中每個(gè)量分別為表達(dá)式(14)和(15)。式(14)表示一種類型的包在訪問信道時(shí)backoff過程穩(wěn)態(tài)概率、CCA1概率、CCA2概率、成功傳送概率、沖突傳送概率。式(15)表示空閑概率，其中P0表示任何時(shí)刻信道為空的概率，μ0表示傳完一個(gè)數(shù)據(jù)包后，信道為空的概率。
從上面的式(13)～(15)可以看出，每個(gè)量都與變量
。和
。有關(guān)，而這兩個(gè)變量實(shí)際可以從宏觀馬爾可夫鏈、式(1)看出其關(guān)系，結(jié)合隊(duì)列理論，從而得到關(guān)系式(16)～(17)，式中QL0是信道處于空閑狀態(tài)的長度。
其中：An=αn+(1-αn)βn
從上面的分析中，看到這些概率實(shí)際上都是與信道的操作點(diǎn)α，β，τn有關(guān)，且這些操作點(diǎn)參數(shù)決定了數(shù)據(jù)包的訪問時(shí)間度量，其中α表示節(jié)點(diǎn)在CCA1后發(fā)現(xiàn)信道忙的概率；β表示節(jié)點(diǎn)在CCA2都發(fā)現(xiàn)信道忙的概率；τ表示節(jié)點(diǎn)偵聽信道的概率。第二部分會(huì)詳細(xì)分析這個(gè)操作點(diǎn)以獲取訪問時(shí)間性能分析。
2 延時(shí)性能分析
在低速率傳輸?shù)腤SN中，除了能耗是個(gè)重要的參數(shù)，實(shí)時(shí)性也是一個(gè)非常重要的參數(shù)，特別是對(duì)于這樣的實(shí)時(shí)性要求比較高的應(yīng)用環(huán)境。訪問時(shí)間度量(delay)是指從數(shù)據(jù)包到達(dá)MAC隊(duì)列的時(shí)刻到數(shù)據(jù)包成功傳送的時(shí)刻之間的時(shí)間。假設(shè)理想信道，那么數(shù)據(jù)包的失敗率只是因?yàn)閿?shù)據(jù)包之間的沖突。因每次競爭都是節(jié)點(diǎn)隊(duì)列中的首包，那么簡單的從數(shù)據(jù)包訪問情況來獲得信道的操作點(diǎn)，其中τn就是所有backoff計(jì)數(shù)器降為0的概率。
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評(píng)論