بهبود عملکرد الگوریتم slotted csma/ca در استاندارد ieee 802.15.4

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.