IEEE 802.15.4 MAC协议退避机制的改进

计算机应用 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (10): 2723-2725.

IEEE 802.15.4 MAC协议退避机制的改进

乔冠华,毛剑琳,郭宁,陈波,戴宁,张传龙

昆明理工大学信息工程与自动化学院,昆明 650500

收稿日期:2013-04-15 修回日期:2013-06-04 出版日期:2013-10-01 发布日期:2013-11-01
通讯作者: 毛剑琳
作者简介:乔冠华(1987-)，男，山西长治人，硕士研究生,主要研究方向：传感器网络协议优化；毛剑琳(1976-)，女，广西桂林人，副教授，主要研究方向：传感器网络优化与控制；郭宁(1983-)，女，山西河津人，实验师，主要研究方向：无线网络协议分析；陈波(1989-)，女，湖南湘潭人，硕士研究生，主要研究方向：传感器网络协议分析与优化；戴宁(1989-)，女，江苏泰州人，硕士研究生，主要研究方向：无线传感器网络覆盖控制；张传龙(1988-)，男，山东德州人，硕士研究生，主要研究方向：传感器网络协议优化。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目;云南省应用基础研究基金资助项目

Improved backoff mechanism for IEEE 802.15.4 MAC protocol

QIAO Guanhua,MAO Jianlin,GUO Ning,CHEN Bo,DAI Ning,ZHANG Chuanlong

Faculty of Information Engineering and Automation,Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunan 650500, China

Received:2013-04-15 Revised:2013-06-04 Online:2013-11-01 Published:2013-10-01
Contact: MAO Jianlin

摘要/Abstract

摘要： 考虑节点移动且数据传输率不断变化对网络性能的影响，针对IEEE802.15.4提出了一种网络负荷概率判断和指数加权滑动平均(PJNL_EWMA) 的退避策略，在每次载波监听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）算法开始时采用网络负荷概率判断思想判定当前网络状况，然后通过指数加权滑动平均方法动态地调整退避指数。通过NS2的仿真结果表明：与IEEE802.15.4标准协议算法及MBS+EWMA算法相比，PJNL_EWMA算法不仅提高了网络吞吐量，同时还减小了数据包的丢包率和碰撞概率，提高了网络性能。

关键词: IEEE802.15.4, 载波监听多路访问/冲突避免, 指数加权滑动平均, 吞吐量, 碰撞概率

Abstract: Concerning the impact on network performance of the mobile nodes and the constantly changing data transmission rate, the authors proposed a new backoff scheme for IEEE802.15.4, which used Probability Judgment based on Network Load and Exponentially Weighted Moving Average (PJNL_EWMA) method. According to a realtime monitoring of current network status by probability judgment of network load, this method dynamically adjusted backoff exponent by EWMA when Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) began. Compared with the IEEE802.15.4 standard protocol and MBS (Memorized Backoff Scheme)+EWMA algorithm, the simulation experiments on NS2 platform show that the PJNL_EWMA algorithm not only improves the throughput of the network, but also reduces the packet loss rate and the collision ratio, significantly improving the network performance.

Key words: IEEE802.15.4, Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA), Exponentially Weighted Moving Average (EWMA), throughput, collision ratio

中图分类号:

TP393.07

乔冠华毛剑琳郭宁陈波戴宁张传龙. IEEE 802.15.4 MAC协议退避机制的改进[J]. 计算机应用, 2013, 33(10): 2723-2725.

QIAO Guanhua MAO Jianlin GUO Ning CHEN Bo DAI Ning ZHANG Chuanlong. Improved backoff mechanism for IEEE 802.15.4 MAC protocol[J]. Journal of Computer Applications, 2013, 33(10): 2723-2725.

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