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4760 2010，31(22) 计算机工程与设计 ComputerEngineeringandDesign ·网络与通信技术 · WSN基于区分服务的MAC性能分析与建模 蔡雅平 ， 白光伟 ， 吴志刚。 (1．南京工业大学 计算机科学与技术系，江苏 南京 210009；2．南京理工大学 紫金学院，江苏 南京210046) 摘 要：针对 IEEE802．15．4协议的无线传感网络，提 出一种基于区分服务的马尔科夫链模型以支持实时多媒体应用。该机制 的主要思想是根据服务质量要求(时延敏感与否)为不同的数据流分配不同的优先级。分析并研究了协议参数的设置对 网络 性能的影响。数学分析表明，对不同数据流设置合理的CSMA／CA参数 能够显著提高高优先级数据流的性能，而对低优先级 数据 影响较 小。 关键词：IEEE802．15．4；CSMA／CA；马尔可夫链模型；区分服务；实时多媒体 中图法分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1000—7024(2010)22．4760—05 PerformancemodelingandanalysisofMACprotocolbasedondifferentiated servicesinW SNs CAIYal—ping， BAIGuang—wei， WU Zhi—gang (1．DepartmentofComputerScienceandTechnology,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009，China； 2．ZijinCollege，NanjingUniversiytofScienceandTechnology,Nanjing210046，China) Abstract：A differentiatedservices—basedMarkovchainmodelforIEEE802．15．4wirelesssensornetworkssupportingreal-timemulti— mediaapplicationisproposed．ThemainideaofthismechanismistoassigndifferentprioritiesofrdifferentdataflowsaccordingtoQoS requirement d【elay-sensitiveornot)．Ontheohterhand，wealsoanalyzenadinvestigatetheimpactsofparametersettingsoftheprotocol mechna ism onthenewtorkperformance．Ourmathematicalanalysesshow thatthereasonableprotocolparametersettnigsofrdifferent dataflowshaveasignificnateffectonhteperfomr anceofdataflowswiht high-priority,butlesseffectontheperfomr anceofdataflows withlow-priority． Keywords：IEEE802．15．4；CSMA／CA；Markovchainmodel；differentiatedservices；rea1timemultimedia 成果的基础上，本文针对实时传感器 网络监测系统，引入优先 0 引 言 级思想，建立马尔科夫模型，对不同优先级数据采用不同的退 针对低能耗、低成本、低速率 的无线个人区域 网(wireless 避策略，分析其网络性能，并且在 已知网络规模的情况下，对 personalareanetwork，WPAN)~0定的 IEEE802．15．4协议是无线 两种数据流设置不同的协议参数 ，分析其对 网络性能的影响， 传感器网络MAC(mediumaccesscontro1)层的最佳选择I1]。MiLic 最终找 出最优参数值 。 J等采用马尔科夫模型模拟IEEE802．