[发明专利]一种有效载荷传输时间的计算方法

权利要求书

1.一种通信过程中有效数据传输时间的计算方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：计算网络时延E[D]，E[D] = t_DATA*(1+p*π₁+π₂)+β₂，其中，

t_DATA表示有效载荷的传输时间，

p=p_S+p_C表示信道中条件碰撞概率，p_S表示信道仅一个节点成功传输数据概率，p_C表示信道中两个及以上节点同时传输数据发生的概率，

和分别表示成功传输一帧数据所需要的平均空闲时隙数量π₁和平均碰撞次数π₂，K表示最大的数据传输重试阈值，E[U^(j)]表示第j次退避所需的平均空闲时隙数量，

β₁=p_S*T_DIFS+p_C*T_EIFS+T_SLOT 表示一个时隙长度T_SLOT ，以及在时隙内，由于其它节点传输行为导致的成功传输的额外平均时间p_S*T_DIFS和传输碰撞的额外平均时间p_C*T_EIFS ，T_DIFS和T_EIFS表示DIFS帧间隔时间和EIFS帧间隔时间，

β₂=(T_HEAD+T_SIFS+σ)*( 1+p*π₁+π₂) + (σ+T_ACK)*(p_S*π₁+1) + T_DIFS*( p_C*π₁+π₂)+β₁*π₁ ，

T_HEAD表示数据帧中的头部信息，σ表示信息在媒介传播时间， T_SIFS和T_ACK分别表示SIFS帧间隔时间和ACK应答帧传输时间；

步骤2：计算吞吐时长，令E[P]表示网络时延E[D]内成功传输的有效数据，V(t)表示有效数据传输速率，吞吐时长Sv表示有效数据传输时间与网络时延比值，吞吐时长计算方法包括：Sv=(E(P)/V(t))/E[D]；

步骤3：建立基于吞吐时长和网络时延的分析模型，分析模型F表示吞吐时长与网络时延比值，分析模型计算方法包括：F(t_DATA)=Sv/E[D]=(t_DATA(1+p_S*π₁))/(t_DATA*(1+p*π₁+π₂)+β₂)² ；

步骤4：令t_DATA为连续变量，对步骤3的分析模型求一阶导数，得到F’(t_DATA)=-(t_DATA-g)*G(t_DATA)，其中，G(t_DATA)= ((1+p_S*π₁)*(1+p*π₁+π₂))/(t_DATA*(1+p*π₁+π₂)+β₂)³ ，

g=β₂/((1+p*π₁+π₂))≈T_HEAD+T_SIFS+T_DIFS+T_EIFS+σ，

当t_DATA g，吞吐时长增长率大于网络时延增长率，

当t_DATA = g，取得有效载荷传输时间的最优值。