工业环境中IEEE 802.15.4链路突发性建模及重传机制优化

摘要

以典型工业环境中的无线传感器网络应用为测试背景,发现IEEE 802.15.4无线链路质量存在一定的波动跳变现象,并且数据包丢失存在突发性.采用数据轨迹驱动和统计推断的建模方法,对链路层数据传输轨迹中的丢包间隔进行统计并推断其分布特征,发现其符合Pareto分布,分布参数反映了不同丢包率下的丢包间隔分布情况.将分布参数与丢包率相同的独立同分布的分布参数之间的差值Da(相关性距离)作为描述丢包突发性的指标.分析和实验得出,Da与链路层的重传独立性距离(RID)有着近似的线性关系.在数据链路层利用Da来优化单跳链路的重传机制,可以提高数据重传的可靠性,通过实验验证,相对于不考虑链路丢包突发性的固定时隙重传机制,实验中所有链路的重传可靠性平均提高6.3％,最高可提高14.5％.