李 亮，张君利，杨 侃

(中国兵器工业集团第214研究所，江苏 苏州 215163)

多优先级无时隙CSMA/ CA算法研究

李 亮，张君利，杨 侃

(中国兵器工业集团第214研究所，江苏 苏州 215163)

IEEE802.15.4的无时隙CSMA/CA算法没有对数据进行分流的能力，基于此，提出了一种针对带有多优先级数据处理的无时隙改进算法。改进后的算法会对高优先级数据采取减少退避计数器计数和碰撞窗宽的策略，对不同优先级的待发数据采取相应的处理方式。算法通过接入网络延时和网络吞吐量来反映数据在网络中的优先级别；同时引入数据发送的接入概率，提出接入-吞吐积概念作为评价算法优劣的标准。引用马尔可夫链模型对算法进行了分析，并使用MATLAB软件进行仿真。

接入-吞吐积；退避次数；退避指数；碰撞窗宽；无时隙

0 引言

无线传感器技术发展迅猛，标准CSMA/CA算法已不能满足数据多元化要求。CSMA/CA算法是IEEE802.15.4的MAC协议层核心算法。短距离无线通信协议为了避免信息碰撞，在MAC层设计了CSMA/CA算法，而有线通信协议则采用CSMA/CD算法，具体介绍可参见文献[1]。CSMA/CA算法全称为：带冲突避免的载波侦听多路访问。顾名思义，该算法的核心即在发送数据前延时一段时间再发送数据，以避让其它节点发送的数据，从而避免冲突，CSMA/CA的执行步骤和介绍详见文献[2]和文献[3]。

标准的CSMA/CA算法没有数据的优先级分区服务，网络节点对要发送的数据不分流，所以有学者提出了基于优先级的CSMA/CA算法作为对CSMA/CA算法的优化和改进。在CSMA/CA算法中有3个重要参数，分别为退避指数BE、退避次数NB和碰撞窗宽CW，参见文献[2]。……