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基于Matlab的ALOHA协议仿真设计(3)
图2 ALOHA协议仿真场景
ALOHA协议仿真流程图如图3所示。
图3 仿真流程图
为了对比信道存在捕获效应和不存在捕获效应的协议性能,把协议实现程序作为一个函数。输入参数capture代表是否考虑捕获效应,0表示不考虑,1表示考虑。仿真过程有三个输入参数,分别是仿真实际产生的业务量、统计的吞吐量与数据包的平均延迟。
3.2ALOHA协议仿真结果分析
通过Matlab实现无捕获效应和有捕获效应时的ALOHA协议性能仿真实验,实验仿真结果如下:ALOHA协议的吞吐量与业务量之间的关系如下图4所示,输出ALOHA协议的延迟与业务量之间的关系如下图5所示。
图4 吞吐量与业务量之间的关系
图5 延迟与业务量之间的关系
从图4可以看出,在无捕获效应时,ALOHA协议的最大吞吐量为0.184,仿真结果与理论值有较高的符合度。在存在捕获效应时,最大吞吐量为0.239,这是因为当不存在捕获效应时,只要数据包发生碰撞,则所有的数据包都被丢弃。
从图5可以看出,有捕获效应时的延迟随业务量的增加基本呈线性增加,而无捕获效应的延迟与业务量的关系属于非线性关系,延迟随业务量的增加呈指数增加。
综合以上实验仿真结果可以得到以下结论:
(1)当ALOHA协议存在捕获效应时,只要传输的数据包最大功率大于接收信号功率门限,数据包可以在接收端正确解调,准确得到原始信号。
(2)ALOHA协议传输延迟与捕获效应有关,当有捕获效应时,延迟和业务量呈线性关系,当无捕获效应时,延迟与业务量呈指数关系。
(3)ALOHA协议性能在传输业务量较少时,延迟比较低,而当传输业务量增加时,延迟随业务量的增加呈指数增加,ALOHA协议传输性能迅速恶化。
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文章来源:《信息通信技术与政策》 网址: http://www.xxtxzz.cn/qikandaodu/2020/0914/755.html