76、无线通信协议的性能分析与设计

无线通信协议的性能分析与设计

一、功率高效中继MAC协议（PERP）

1.1 平均能耗计算

在多速率无线网络中，低数据速率节点在信道访问时间和传输功率的消耗上，相较于高数据速率节点更为显著，这会导致性能和功率效率的下降。为解决这一问题，引入了功率高效中继MAC协议（PERP）。该协议中，空闲时间通过所有NP ERP节点传输完数据包的时间T DATA end来计算，这些节点平均拥有T DATA end的一半（不包括数据传输时间）。平均能耗的计算公式如下：
[
E_{DATA - PERP_{node}} = \frac{E_{succ_{p - DATA}} + E_{fail_{p - DATA}} + E_{sleep_{node_{DATA}}}}{N_{cont_{node}}}
]
其中：
- (E_{succ_{p - DATA}} = N_{PERP} \cdot {P_{tx} \cdot T_{tx - data} + P_{rx} \cdot T_{rx - data} + P_{idle} \cdot T_{idle} + P_{doze} \cdot T_{sleep}})
- (E_{fail_{p - DATA}} = (N_{ATIM} - N_{PERP}) \cdot (P_{idle} \cdot T_{h_{DATA}}))
- (T_{DATA_{end}} = N_{PERP} \cdot {T_{avg_{data}} + T_{over} + T_{N_{ATIM_{node}}} \cdot (1 - F_{relay}) {cont}})
- (T