基于排队论的工业无线传感网超帧结构研究

摘要：

随着无线传感器在工业场景中的大量应用,对于工业无线传感器网络的研究变得更加重要.针对目前工业无线传感器网络中数据传输采用的IEEE 802.15.4标准超帧结构在数据包排队方式的不足,为了满足工业应用场景中的实时性要求,更加精确地评估数据延迟与占空比等网络指标,提出一种优化排队方式的超帧结构.首先,利用排队论为IEEE 802.15.4标准超帧结构中的竞争访问控制阶段(CAP)与非竞争访问控制阶段(CFP)建立数学模型,更加合理地分析超帧数据延迟;然后,根据排队论的性能分析,提出一种单队列排队超帧结构,相对于原始超帧结构,单队列排队结构能有效降低数据包的传输延迟,提高网络利用率.仿真结果验证了延迟模型的合理性和优化超帧结构的正确性,能满足工业物联网应用中的实时性要求.

关键词：工业无线传感器网络、超帧、排队论、单队列、数据延迟

所属期刊栏目：29

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61202370;中国博士后科学基金资助项目2014M561512;上海市教委科研创新项目14YZ110;上海海事大学创新基金资助项目2017ycx064

在线出版日期：2019-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：6-10