使用csma/ca生成一个基于优先级的在不同节点数量下的能耗MATLAB代码

时间: 2023-12-03 14:47:10 浏览: 29
以下是一个基于优先级的CSMA/CA协议的MATLAB代码示例,它可以在不同节点数量下计算能耗。这个示例中,我们使用了基于二进制指数退避算法的CSMA/CA协议,节点的发送和接收能耗都被考虑在内。 ```matlab % CSMA/CA with priority-based transmission % Energy consumption simulation in different node numbers clear all; % Set simulation parameters num_nodes = [10 20 30 40 50]; % number of nodes packet_size = 100; % packet size in bits channel_capacity = 1000000; % channel capacity in bits/sec pkt_interval = 0.01; % packet generation interval in sec tx_power = 50; % transmit power in mW rx_power = 10; % receive power in mW idle_power = 1; % idle power in mW collision_power = 100; % power dissipated in a collision in mW T = 10; % simulation time in sec SIFS = 0.002; % Short Inter-Frame Spacing in sec DIFS = 0.01; % Distributed Inter-Frame Spacing in sec % Initialize variables total_energy = zeros(1,length(num_nodes)); throughput = zeros(1,length(num_nodes)); % Simulation loop for different number of nodes for n = 1:length(num_nodes) % Initialize node parameters num_collision = 0; num_success = 0; energy_consumption = 0; num_nodes_curr = num_nodes(n); backoff_counter = zeros(1,num_nodes_curr); cw_min = 16; cw_max = 1024; cw = cw_min; priority = randi([1 5],1,num_nodes_curr); curr_time = 0; pkt_gen_time = zeros(1,num_nodes_curr); pkt_sent_time = zeros(1,num_nodes_curr); pkt_recv_time = zeros(1,num_nodes_curr); % Simulation loop for T seconds while(curr_time < T) % Generate packets at random nodes nodes_to_send = find(pkt_gen_time == curr_time); for i = 1:length(nodes_to_send) node = nodes_to_send(i); if(backoff_counter(node) == 0) % Check if channel is idle if(max(pkt_recv_time) + SIFS + packet_size/channel_capacity + SIFS <= curr_time) % Transmit packet pkt_sent_time(node) = curr_time; energy_consumption = energy_consumption + tx_power*(packet_size/channel_capacity); % Update backoff counter backoff_counter(node) = randi([0 cw-1]); % Update priority priority(node) = priority(node) + 1; end end end % Update backoff counter for nodes with non-zero counter nodes_with_counter = find(backoff_counter > 0); for i = 1:length(nodes_with_counter) node = nodes_with_counter(i); backoff_counter(node) = backoff_counter(node) - 1; if(backoff_counter(node) == 0) % Check if channel is idle if(max(pkt_recv_time) + SIFS + packet_size/channel_capacity + SIFS <= curr_time) % Transmit packet pkt_sent_time(node) = curr_time; energy_consumption = energy_consumption + tx_power*(packet_size/channel_capacity); % Update backoff counter if(priority(node) == 1) backoff_counter(node) = randi([0 cw_min-1]); else backoff_counter(node) = randi([0 cw-1]); end % Update priority priority(node) = priority(node) - 1; else % Channel is busy, increment collisions num_collision = num_collision + 1; energy_consumption = energy_consumption + collision_power; % Update backoff counter if(priority(node) == 1) backoff_counter(node) = randi([0 cw_min-1]); else cw = min(2*cw, cw_max); backoff_counter(node) = randi([0 cw-1]); end % Update priority priority(node) = priority(node) + 1; end end end % Receive packets nodes_to_recv = find(pkt_sent_time > 0 & pkt_recv_time == 0); for i = 1:length(nodes_to_recv) node = nodes_to_recv(i); if(pkt_sent_time(node) + SIFS + packet_size/channel_capacity <= curr_time) % Receive packet pkt_recv_time(node) = curr_time; energy_consumption = energy_consumption + rx_power*(packet_size/channel_capacity); % Update success counter num_success = num_success + 1; % Update backoff counter cw = cw_min; backoff_counter(node) = randi([0 cw-1]); % Update priority priority(node) = priority(node) + 1; end end % Generate new packets pkt_gen_time = pkt_gen_time + pkt_interval; % Increment time curr_time = curr_time + pkt_interval; end % Calculate total energy consumption and throughput total_energy(n) = energy_consumption + idle_power*num_nodes_curr*(T/0.01 - length(pkt_gen_time)); throughput(n) = num_success*packet_size/(T*num_nodes_curr); end % Plot results figure; plot(num_nodes, total_energy, '-o'); xlabel('Number of nodes'); ylabel('Total energy consumption (mJ)'); title('CSMA/CA with priority-based transmission'); figure; plot(num_nodes, throughput, '-o'); xlabel('Number of nodes'); ylabel('Throughput (Mbps)'); title('CSMA/CA with priority-based transmission'); ``` 这个代码示例使用了基于指数退避算法的CSMA/CA协议,并实现了基于优先级的传输。在每个节点上,一个随机的优先级被分配,并且在每次发送之前,节点会检查通道是否空闲,并等待一段时间后再发送。如果通道被占用,则会发生碰撞,节点会增加退避计数器并等待更长的时间,以减少碰撞的可能性。 在不同的节点数量下,我们计算了总能耗和吞吐量,并进行了绘图。这个代码示例可以帮助您更好地理解基于优先级的CSMA/CA协议,并计算不同网络规模下的能耗。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

2024华为OD机试D卷 - 最多购买宝石数目 - 免费看解析和代码.html

私信博主免费获取真题解析以及代码
recommend-type

华为OD机试D卷 - 小朋友来自多少小区 - 免费看解析和代码.html

私信博主免费获取真题解析以及代码
recommend-type

C51单片机的示例-课程实验-LCD1602基础开发库-内含源码和说明书.zip

C51单片机的示例-课程实验-LCD1602基础开发库-内含源码和说明书.zip
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

用 Python 画一个可以动的爱心

好的,我可以帮助您使用Python来绘制一个动态的爱心。您可以使用turtle库来实现。以下是实现代码: ```python import turtle import math # 设置画布和画笔 canvas = turtle.Screen() canvas.bgcolor("black") pencil = turtle.Turtle() pencil.speed(0) pencil.color("red", "pink") pencil.pensize(3) # 定义爱心函数 def draw_love(heart_size, x_offset=0, y_offset=0):
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合

![实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合](https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9BVldpY3ladXVDbEZpY1pLWmw2bUVaWXFUcEdLT1VDdkxRSmQxZXB5R1lxaWNlUjA2c0hFek5Qc3FyRktudFF1VDMxQVl3QTRXV2lhSWFRMEFRc0I1cW1ZOGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png) # 1.1 Kafka集群架构 Kafka集群由多个称为代理的服务器组成,这