基于隊列理論CSMA／CA機制的無線傳感器異構機制
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從上面的式(18)～(20)可以看到操作點參數可以通過數學迭代的方法唯一求出，從而可以得到數據包的傳輸時間度量。引入M／G／1／K隊列理論分析節點中的數據包的傳送情況。隊列有K個數據包，每個數據包的長度為L，每個數據包的傳送時間的概率母函數為Ttr(Z)，那么P0和μ0為：
3 仿真驗證
通過NS-2仿真軟件來驗證數據包的實時性能。參考文獻所述的仿真搭建我們的仿真平臺。所有節點都分布在以sink節點為圓心、半徑為5 m的圓內；每個節點都在彼此的傳輸范圍內，節點的傳輸距離為11 m；每個節點都能偵聽到其他節點的傳輸，也就是說不存在隱藏終端。仿真參數如表1所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/159285.htm
根據式(24)的分析，可以看到數據包的傳送時間度量(我們將所有的時間度量歸一化為backoff時間大小)與MAC參數、系統的操作點、數據包長度和緩存大小有關系。MAC的參數選取backoff計數器的初始值為m=5；backoff階段值為23；重傳計數器為r=3；數據包的長度為L=5個backoff大小。而每種情況的操作點可以根據式(18)～(20)用數學的迭代的方法計算出來。把這些參數應用在實際的仿真環境中，得到了數
據包的平均傳送時間，如圖3所示。
取R=λ1／λ2，以其作為數據包訪問時間的度量基準，并把節點數目的比例作為度量系統非均勻度即非對稱度的度量，也就是說，系統的最大非均勻度即最大非對稱度是兩種節點的數目相當如N1=5，N2=5和N1=13，N2=12，而系統的最小非均勻度是兩種節點的數目相差最大如N1 =23，N2=2。從圖中得到：隨著節點數的增加，數據包的平均delay增加；隨著非均勻度的增加，delay會增加；隨著隊列長度的增加，delay會增加；在R=1時，也就是兩種節點的數據包到達率相同，總的數據包數λ1N1+λ2N2在不同的節點組成情況下相等，所有的delay值相同，并且delay達到最大值。從圖中看出，仿真結果與分析結果是基本誤差在3．251％～8．562％范圍內，這個誤差是可以允許的。
分析了在R=1的特殊情況下，也就是系統節點為均勻分布時的delay性能，如圖4所示。隨著數據包到達率的增加，隊列長度小的情況如K=1，delay會緩慢增加；對于隊列長度大的情況，delay增加比較劇烈；隊列長度為6時，delav在λ=0．756時達到最大值。
4 結論
文中采用了兩個半馬爾可夫鏈和一個宏觀馬爾可夫鏈模型描述了IEEE 802．15．4標準中一種新的CSMA／CA非均勻機制OSTS，并分析提高了網絡實時性能。在有限節點數和理想信道的情況下，分析了該機制在非均勻的數據包到達率和非飽和條件下各個數據包訪問信道的時間性能，并且通過NS-2仿真驗證了分析結果，發現文中的分析與仿真的結果是很吻合的。文中最大的特點是，數據包之間沒有優先權的限制，所有包都有相同的機會訪問信道，無論是同一種節點還是不同種節點之間，這是與先前分析非均勻網絡等中性能僅是各個節點性能的簡單代數相加最大的區別。分析了兩種節點在相同的數據包到達率條件下的實時性能，發現其訪問時間隨著到達率的增加急劇增加。
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