بهبود عملکرد الگوریتم slotted csma/ca در استاندارد ieee 802.15.4
چکیده
پروتکل ieee 802.15.4 که از سوی موسسه ieeeبرای شبکه‌های شخصی بی‌سیم با نرخ بیت کم تدوین شده است، به دلیل قابلیتها و مزایایی مانند مدیریت مصرف انرژی، نرخگذردهی بالا و مقیاسپذیری، گزینه مناسبی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم است. در این پروتکل گرهها با استفاده از الگوریتم csma/ca به منظور دستیابی به کانال و ارسال بستههای خود به مقصد، با یکدیگر رقابت میکنند. این الگوریتم با استفاده از پارامتر be شدت رقابت بین گرهها را تعیین میکند. پارامتر be محدوده اعداد تصادفی که گرهها به منظور کاهش تصادم و ارسال بسته خود صبر میکنند، را تعیین میکند. این الگوریتم با وجود مزایای مذکور، در مقابل تغییرات ترافیک عملکرد پویایی ندارد و همواره میزان be در ترافیکهای مختلف ثابت میباشد. با توجه به اهمیت الگوریتم csma/ca در پروتکل ieee 802.15.4، در این پایان‌نامه تأثیر پارامتر be بر روی عملکرد شبکه در ترافیکهای متغییر با زمان مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است.با توجه به تغییرات ترافیک شبکه برای کاهش انرژی مصرفی، میزان تصادمها و جلوگیری از سرریز شدن بستهها در گرهها نیاز است که گرهها از محدوده اعداد تصادفی متناسب با ترافیک شبکه استفاده کنند. در این پایان‌نامه روشی ارئه شده که گره هماهنگکننده با استفاده از این روش میزان ترافیک شبکه را تخمین میزند و سپس در هر سوپرفریم با استفاده از این اطلاعات، پارامتر be را تنظیم میکند. در این روش گره مرکزی جهت جلوگیری از سرریز شدن بستههای آماده ارسال در گرهها در ابتدای هر سوپرفریم، تعداد بستههای باقیمانده در صف گرهها را با تعداد بستههای دریافتی در سوپرفریم قبلی مقایسه میکند ودر صورت نیاز، اندازه پارامتر be را متناسب با ترافیک شبکه تغییر میدهد. همچنین در روش پیشنهادی به منظور افزایش دقت در انتخاب اندازه be گره مرکزی همواره تعداد بستههای دریافتی در هر سوپرفریم و تعداد تصادمها را بررسی میکند. بر اساس نتایج شبیهسازی، با تغییر ترافیک شبکه، روش پیشنهادی از نظر متوسط انرژی مصرفی و نرخ ارسال بسته در مقایسه با پروتکل ieee 802.15.4 و دیگر الگوریتمهای موجود عملکرد بهتری دارد.