Analiza wydajności sieci IEEE 802.15.4 w warunkach nasycenia

• Autorzy: Zielińska, E.

Warianty tytułu

EN

Performance Study of IEEE 802.15.4 Networks under Saturation Conditions

• Konferencja: Krajowe Sympozjum Telekomunikacji i Teleinformatyki, Łódź 14-16 września 2011
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The IEEE 802.15.4 standard has become the predominant standard for sensor networking. In typical implementations nodes organized in a star topology communicate their data solely to one coordinator node with the aid of the Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) algorithm with a slotted superframe structure, which is most efficient in terms of power consumption characteristics. This work proposes a new mathematical model of the medium access and the physical layer for a star topology network experiencing saturation conditions. The introduced Markov chain model had proved adequate to the considered situation. The calculated saturation throughput values may be used as guidelines for defining the maximum number of nodes capable of effective communication and the preferred data frame size.

PL

IEEE 802.15.4 jest dominującym standardem dla tworzenia sieci sensorowych. W typowych implementacjach węzły są zorganizowane w topologii gwiazdy i przesyłają dane w kierunku pojedynczego węzła koordynującego. Do tego celu wykorzystywany jest algorytm wielodostępu do łącza ze śledzeniem stanu nośnika i unikaniem kolizji (CSMA/CA). Przedstawiono nowy model matematyczny procedury dostępu do medium oraz warstwy fizycznej dla sieci o topologii gwiazdy działającej w warunkach nasycenia. Umożliwia on ilościowe wyznaczenie ruchu przenoszonego w warunkach nasycenia. Tak obliczona wartość może być wykorzystywana przy wyznaczaniu maksymalnej liczby węzłów sieci zdolnych do jednoczesnej partycypacji w komunikacji oraz do wyznaczenia preferowanej długości ramek danych.

Słowa kluczowe

PL

IEEE 802.15.4; ruch przenoszony w warunkach nasycenia; łańcuchy Markowa

EN

IEEE 802.15.4; saturation throughput; Markov chain

• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 8-9
• Strony: 755-757
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zielińska, E.

• Institute of Telecommunications, Warsaw University of Technology,

Bibliografia

• [1] LAN-MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society, Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs), IEEE, 2006
• [2] Bianchi G. : Performance Analysis of the IEEE 802.11 Distributed Coordination Function, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 18, No 3, 2000
• [3] Misic J., Shafi S., Misic V. B.: The impact of MAC parameters on the performance of 802.15.4 PAN, Ad Hoc Networks, Vol. 3, No 5, 2005
• [4] Park T. R., et al.: Throughput and energy consumption analysis of IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA, IEEE Electronics Letters, Vol. 41, No 18, 2005
• [5] Patro R. K., et al.: Analysis and improvement of contention access protocol in IEEE 802.15.4 star network, Proc. of IEEE Int. Conf. on Mobile Ad-hoc and Sensor Systems, 2007
• [6] Gao B., He C. , Jiang L.: Modeling and Analysis of IEEE 802.15.4 CSMA/CA with Sleep Mode Enabled, Proc. of 11th IEEE Singapore Int. Conf. on Communication Systems, 2008