一種基于多層優先級和差分服務機制的CSMA/CA改進算法

陳 濤1，朱馬鋒

(1.成都理工大學，四川 成都 610000；2.重慶郵電大學，重慶 400065)

·計算機軟件理論、技術與應用·

一種基于多層優先級和差分服務機制的CSMA/CA改進算法

陳 濤1，朱馬鋒2

(1.成都理工大學，四川 成都 610000；2.重慶郵電大學，重慶 400065)

針對CSMA/CA算法的回退指數變化固定、對第2次CCA檢測信道為忙時的處理不當這2個不足，提出一種基于多層優先級和差分服務機制的時隙CSMA/CA算法。通過優先級設定不同的回退指數BE，采用CCA2失敗時再執行1次CCA的方法來克服以上2個不足。OPNET仿真結果表明，該算法在吞吐量、網絡時延、成功接入信道概率方面優于原CSMA/CA算法。

時隙CSMA/CA；多層優先級；差分服務機制；OPNET

IEEE802.15.4 標準定義了媒體訪問層(MAC)和物理層[1]，CSMA/CA算法是媒體訪問層的關鍵技術之一[2]。對于CSMA/CA算法，學者進行了不斷地研究[3-9]。文獻[3]對執行第2次CCA做了重大分析，增加了CW值，使得當第2次CCA檢查信道為忙時，不是立即重新執行算法，而是再執行1次CCA，增大了信道的接入概率。文獻[6]通過改變BE的值來提高接入概率。文獻[7]采用幀裁剪和優先級調度策略，使高優先級的數據在執行CCA時只需要1次，而低優先級的數據需要2次，這有效地提高了包成功發送的概率。文獻[8]采用競爭窗口和回退指數的差分思想來優化時隙CSMA/CA算法。

通過這些文獻可知，現有的基于優先級和差分服務機制的CSMA/CA算法只是針對不同的數據類型的優先級，在同一個數據類型中，并沒有再次引入優先級和差分服務機制。例如：文獻[8]認為來自安全系統和醫學設備的傳感器節點的數據要比來自TV、冰箱等普通設備的數據具有高的優先級；……