CSMA协议在无线传感器网络中的实现

　　这里还需要说明的是m的取值。本文中采样定时器设置为1ms,即1ms采样一次。扩展采样次数m取值越大，准确性自然就越高，但是整个性能有所下降（花去的额外时间过多）。m的值也不能过小，不然extCSVal统计值就不能发挥其作用。由于本文使用的初始阈值是经过大量测试确定的精确值（参照信号强度阈值初值的选择），因此使用该初始阈值进行的测试结果显示：只有极少情况进入扩展采样（约5000次监测进入一次扩展采样）。鉴于这种实际情况，m的取值不需要很大，本文取其值为3。如果初始阈值不能精确设定，那么可将m值放大。

　　3　信号强度阈值的选择和更新维护

　　从信道监测的基本规则和扩展规则可以看出，信号强度的两个阈值对信道状态的判定十分重要，因此这两个阈值的初始值选择必须十分慎重；而且必须要根据当前信道状态动态更新阈值的机制。

　　3.1　信号强度阈值的更新机制

　　阈值的动态更新必须使用大量的实时RSSI值作为统计值，且需要把RSSI值分为两类：一类是信道繁忙时的RSSI,本文称为busyRSSI;另一类是信道空闲时的RS2SI值，本文称为noiseRSSI。这两个值可以在物理层每接收到一个数据包时获取，因为CC2420接收到一个数据包时将在数据包的倒数第二个字节（FCS域）自动填充接收时的RSSI值，因此busyRSSI值就无条件地得到了；而在刚接收完数据包后信道一般都是空闲的，所以这时立即读取当前的RSSI值，就可以得到noiseRSSI值。为避免例外，可将得到的noiseRSSI值与minSignal进行比较，如果大于等于minSignal就丢弃。

　　在获得busyRSSI和noiseRSSI后就对其进行统计操作，为这个目的需要维护一个统计变量avgSignal,用来统计所有的busyRSSI值。avgSignal的初值等于min2Signal的初值即初始阈值，并按1/4的权重进行统计，即avgSignal=（avgSignalm1）+（（avgSignal+busyRSSI）m2）。noiseRSSI的值并不需要统计，这是因为读出nois2eRSSI的值很稳定几乎不变。

　　noiseLevel阈值的更新相对简单，因为噪声信号强度十分稳定，因此不必对noiseRSSI做统计，每次读取noise2RSSI后可直接对noiseLevel进行更新。更新规则也是采用1/4权重，即noiseLevel=（noiseLevelm1）+（（noiseLevel+noiseRSSI）m2）。

　　minSignal阈值需要针对两种互补的情况来进行更新调整。第一种情况是一段时间内的采样结果全是信道空闲，说明所有的采样值都小于minSignal,因此有可能min2Signal的值过高，应对其调整将其适当降低。该情况在监测信道结果为空闲时触发更新，更新方法是直接利用当前的busyRSSI来更新；只要busyRSSI的值小于当前的minSignal值，那么就将busyRSSI的值作为最新的min2Signal值。这样做是因为在busyRSSI的信号强度下已经能够接收数据了，而busyRSSI又比当前的minSignal要小，所以更接近实际的阈值。

　　第二种情况是对第一种情况的补充。在做了第一种情况的修改后，如果长时间内监测到的都是信道繁忙（如载波监听几次回退后都返回繁忙），那么就可能是minSig2nal的值设置得太低，因此要适当调高该值，以避免使用第一种更新方式后由于设置的minSignal值太低而导致不能使用信道的情况。该情况提供一个接口由上层（MAC层）来调用更新。更新需要借助统计量avgSignal,更新的伪代码如下（其中initBusySingal指的是minSignal的最初值）：

　　initBusySignal的选择将在后面介绍，它的选择对更新机制尤为重要。因为minSignal的更新机制建立的基础就是initBusySignal非常接近实际临界值。initBusySignal本身也是经过大量测试后选择的一个信道活动最小强度值，而它肯定会大于（最小等于）实际的临界值，所以min2Signal更新后应该比initBusySignal小才对。