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 11:46:59 浏览: 21
以下是基于优先级的CSMA/CA在不同节点数量下的能耗MATLAB代码:
```matlab
clc;
clear;
% 定义参数
N = [10, 20, 30]; % 节点数量
L = 1000; % 数据包长度(比特)
T = 1; % 时隙时间(秒)
P = 0.1:0.1:0.9; % 数据包到达概率
E_elec = 50e-9; % 收发电路能耗(J/bit)
E_amp = 100e-12; % 功放电路能耗(J/bit/m^2)
d = 50; % 传输距离(m)
A = pi * (d/2)^2; % 传输面积(m^2)
E_fs = 10e-12; % 自由空间传输能耗(J/bit/m^2)
E_mp = 0.0013e-12; % 多径传输能耗(J/bit/m^4)
% 初始化结果矩阵
E = zeros(length(P), length(N));
% 计算能耗
for i = 1:length(P)
for j = 1:length(N)
% 计算传输概率
p_trans = P(i) * (1 - (1 - P(i))^N(j));
% 计算能耗
E_prop = (E_fs * d^2 + E_mp * d^4) * L / A; % 传输能耗
E_coll = 0; % 碰撞能耗
for k = 1:N(j)
p_k = (1 - P(i))^(k-1) * P(i); % 节点k的数据包发送概率
E_coll = E_coll + k * p_k * (N(j)-k+1) * p_trans * E_elec; % 碰撞能耗
end
E(j, i) = E_prop + E_coll + N(j) * P(i) * E_elec * L + N(j) * P(i) * E_amp * L / A; % 总能耗
end
end
% 绘制图形
figure;
plot(P, E(1, :), 'r-', 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(P, E(2, :), 'g-', 'LineWidth', 2);
plot(P, E(3, :), 'b-', 'LineWidth', 2);
xlabel('Packet Arrival Rate');
ylabel('Energy Consumption (J)');
title('Energy Consumption vs. Packet Arrival Rate');
legend('N = 10', 'N = 20', 'N = 30');
grid on;
```
其中,使用了CSMA/CA协议的基本能耗计算公式:
$$E_{total} = E_{prop} + E_{coll} + NpE_{elec}L + NpE_{amp}\frac{L}{A}$$
其中,$E_{prop}$是传输能耗,$E_{coll}$是碰撞能耗,$N$是节点数量,$p$是数据包到达概率,$L$是数据包长度,$E_{elec}$是收发电路能耗,$E_{amp}$是功放电路能耗,$A$是传输面积,$d$是传输距离,$E_{fs}$和$E_{mp}$分别是自由空间传输能耗和多径传输能耗。