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申请/专利权人:武汉大学
摘要:本发明提出了一种面向CSMACA非饱和网络的决策信息时效性度量方法,主要包括以下步骤:首先构建基于CSMACA协议的非饱和更新决策系统;然后基于有限码长理论计算每次传输的解码错误概率;接着建立等效的马尔可夫转移模型并推导数据包的碰撞概率和传输概率;最后根据上述推导求得更新决策系统的平均决策时刻年龄。本发明在保障传输可靠性的同时,能实现决策信息高时效性,适用于实时决策场景。
主权项:1.面向CSMACA非饱和网络的决策信息时效性度量方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:构建基于CSMACA协议的非饱和更新决策系统;所述步骤1中非饱和更新决策系统包括: 个独立的源节点,一个目的节点和一个决策单元;其中每个源节点都配备一个缓存,数据包以速率生成并储存进缓存中,且数据包的生成过程为伯努利过程,基于CSMACA协议的数据包通过有限码长机制传输到目的节点,决策单元根据伯努利过程以的速率进行决策;步骤2:基于步骤1中的非饱和更新决策系统和有限码长理论计算数据包每次传输的解码错误概率;所述步骤2中数据包第f次传输的解码错误概率表示为: 其中为Q函数,m表示数据包传输的码长,表示数据包的比特数,表示信道色散,表示接收端的信噪比,表示香农信道容量;步骤3:建立等效的马尔可夫转移模型并推导数据包的碰撞概率和传输概率;所述步骤3中建立的等效的马尔可夫转移模型为:构建离散时间马尔可夫链,其中马尔科夫链的每一个状态由三维过程表示,其中为表示节点的退避阶数,,为最大退避阶数,节点的退避计数器为j,,为退避阶数为时的最大争用窗口大小,表示退避阶数为0时的最大争用窗口大小,为将缓存中数据包数量,;并考虑到一个空缓存,即;没有数据包不产生退避过程,将空闲状态表示为;所述步骤3中设定等效的马尔可夫转移模型中碰撞概率和传输概率是恒定且独立的;当缓存中包含k个数据包时,相应的转移概率表示为: 其中,、分别为退避阶数i和的最大争用窗口大小,为缓存中的数据包数量不变的概率,为最大的传输次数,为第e次传输的解码错误概率; 表示当没有数据包生成时,在检测到碰撞时,退避计数器将被冻结的概率; 表示当没有数据包生成时,如果没有碰撞发生,退避计数器将被减1的概率; 表示如果检测到碰撞并且当退避计数器在i-1阶段减少到零时没有生成数据包,则退避计数器将进入下一阶段i,并且将在范围内选择新的初始退退值的概率; 表示从到的情况,包含两种情况:节点在不发生任何碰撞的情况下传输或丢弃其数据包并生成一个新数据包;或者它启动一个新的回退过程,且不生成一个新的数据包的概率; 表示在最大退避阶段时,退避阶数不会增加的概率;步骤4:基于步骤3中数据包的碰撞概率和传输概率求得更新决策系统的平均决策时刻年龄对CSMACA非饱和网络的决策信息时效性进行度量。
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百度查询: 武汉大学 面向CSMA/CA非饱和网络的决策信息时效性度量方法及系统
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