Performance evaluation of primary user and secondary user based on CSMA protocol in CRSN

Ying LIU; Li ZHENG; Yuansong LI

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016093

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Performance evaluation of primary user and secondary user based on CSMA protocol in CRSN

research and development | 更新时间：2024-06-05

- Performance evaluation of primary user and secondary user based on CSMA protocol in CRSN
- Telecommunication Science Vol. 32, Issue 4, Pages: 36-43(2016)
- 作者机构：
  
  1. 四川工程职业技术学院电气信息工程系，四川德阳 618000
  2. 四川理工学院计算机学院，四川自贡 643000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.11959/j.issn.1000-0801.2016093
  CLC： TP393
- Published Online：2016-04，
  
  Published：20 April 2016
- 稿件说明：
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Ying LIU, Li ZHENG, Yuansong LI. Performance evaluation of primary user and secondary user based on CSMA protocol in CRSN[J]. Telecommunication science, 2016, 32(4): 36-43.
DOI：

Ying LIU, Li ZHENG, Yuansong LI. Performance evaluation of primary user and secondary user based on CSMA protocol in CRSN[J]. Telecommunication science, 2016, 32(4): 36-43. DOI： 10.11959/j.issn.1000-0801.2016093.

摘要

针对认知无线电传感器网络（CRSN）中物理层特性高度可变带来的性能不确定性，在CRSN中定义了两种基础性能指标（带宽和时延），并分析了基于载波侦听多路访问（CSMA）的介质访问控制协议的性能。首先，在给定的主用户（PU）业务模型下利用CSMA 算法估计单个次级用户（SU）的潜在带宽；然后，推导在不同业务信道同时传输多个SU的聚合带宽；最后，利用优先级队列模型M/G/C估计介质访问中的时延。性能分析表明，通过使用分布式信道协作结合CSMA的并发传输，聚合带宽可增加5倍，利用不同业务信道同时传输明显降低了分组时延。

Abstract

For the problem of uncertainty owing to the highly variable physical layer characteristics in cognitive radio sensor networks（CRSN），two fundamental performance metrics（bandwidth and delay）were formulated and the performance of medium access control protocol based on CSMA was analyzed. Firstly，CSMA algorithm was used to estimate potential bandwidth of secondary user under the given PU traffic model. Then，aggregated bandwidth of multiple SU simultaneous transmitting within different business channels was derived. Finally，the priority queue model M/G/C was used to analyze the delay of MAC. Performance analysis shows that dedicating a common control channel for SU enhances their aggregated bandwidth approximately five times and the packet delay reduces significantly through the possibility of concurrent transmissions on different traffic channels.

关键词

Keywords

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