Анализ показателей эффективности схемы множественного доступа по протоколу CSMA/CA

В статье исследована эффективность работы протокола множественного доступа CSMA/CA, применяемого в системе индустриального интернета вещей. Мы рассматриваем сценарий, в котором предприятие оборудовано промышленными станками, каждый из которых имеет сенсоры с передатчиками. Сенсоры считывают показания и передают их шлюзу по беспроводному каналу связи. Целью исследования является оценка показателей, определяющих качественное подключение с небольшими задержками. В качестве метрик мы использовали среднее время процедуры обмена данными и сигналами между сенсорами и шлюзом, а также вероятность успешной передачи данных. Мы построили аналитическую модель протокола СSMA/CA с оценкой наших качественных метрик на основе цепей Маркова. Также мы построили имитационную модель, результаты которой сравнили с аналитическими выводами.

Analysis of the performance indicators of the multiple access protocol CSMA/CA

In this article, we investigate the performance of the CSMA/CA multiple access protocol used in the industrial Internet of Things. We are considering a scenario in which an enterprise is equipped with industrial machines, each of which has a certain number of sensors with transmitters. The sensors read and transmit data to the gateway via a wireless communication channel. The purpose of this study is to evaluate the indicators that determine high-quality connection with small delays. As metrics, we used the average time of data and signals exchanging procedure between sensors and the gateway, and also the probability of successful data transmission. We have built an analytical model of the CSMA/CA protocol with an evaluation of our qualitative metrics based on Markov chains and a simulation model and made a comparison of both results.