一种动态频谱共享通信系统接入控制算法*

针对动态频谱共享通信系统的MAC设计,设计了集中式网络环境下的MAC帧结构,提出了一种基于接入点延时反馈竞争信道信息的时隙ALOHA访问控制算法。在分析时隙ALOHA算法的稳定性基础上,提出使用倍乘因子与伪贝叶斯算法相结合的方法以保证系统的稳定性。仿真结果表明,当发送概率与实际值相差较大时,该算法能达到快速调整的效果,获得稳定的吞吐量。     

基于分组的动态时隙ALOHA算法

详细介绍了基本ALOHA算法、时隙ALOHA算法、帧时隙ALOHA算法和动态帧时隙ALOHA算法基本原理和系统效能, 分析了上述4种算法各自特点. 提出了基于分组的动态帧时隙ALOHA算法, 该算法根据标签数量对标签进行分组, 并动态匹配最佳帧长. 仿真结果表明, 改进后算法系统具有吞吐率高、不受标签数量限制、节约帧时隙等优势.     

基于分组的动态帧时隙ALOHA防碰撞算法研究

在RFID系统中,由标签引起的冲突一直是影响RFID系统性能的重要因素.为了进一步提高RFID系统中电子标签的识别效率,在对现有的ALOHA算法分析的基础上,提出了一种改进的分组动态帧时隙ALOHA算法.该算法通过改变标签分组的方法提高了阅读器识别标签的效率.当标签数量大于256时,该算法能有效地减少阅读器的识别时间,提高了RFID系统的标签识别效率.仿真结果表明:当标签数为1000时,该算法比基本帧时隙ALOHA算法和动态帧时隙ALOHA算法所用时隙数分别减少了43％和39％.     

基于动态因子均值的动态帧时隙ALOHA算法研究

动态帧时隙ALOHA算法是基于概率型的ALOHA算法的改进算法。在一定范围内,该算法识别标签时,帧时隙数能够随着标签数量的增加而动态增加;但当识别大量标签时,由于读写器硬件的限制,资源利用率和系统吞吐量大大降低。针对此问题,提出了一种基于动态因子均值估计算法的动态帧时隙ALOHA算法。首先,使用动态因子均值标签估计法对标签数量进行准确估计;然后,使用所提出的动态帧时隙ALOHA改进算法对准确估计的标签进行分组,并按照分组依次进行识别;最后,分别对动态因子均值标签估计算法和应用该标签估计算法的动态帧时隙ALOHA算法进行仿真。仿真结果表明,所提标签估计算法能够对标签进行准确的估计,使估计误差保持在5%的范围内。基于动态因子均值标签估计算法的动态帧时隙ALOHA算法能够保证30%以上的高系统利用率,而且整个识别过程所需的帧时隙数比动态帧时隙ALOHA算法下降了45%左右。     

基于RFID电子标签的ALOHA防冲突算法研究

RFID系统中,阅读器同时与多个标签进行数据交换时会发生冲突,ALOHA算法是不确定性的防冲突算法,针对目前ALOHA算法在电子标签数量较多的情况下传输延时大,数据传输率不高,时隙帧的调整不灵活等问题,在动态帧时隙ALOHA算法的基础上提出了一种改进的算法,改进的算法通过对标签进行更准确的估计来提早调整帧长,通过仿真和比较,得到较好的效果.     

一种用于RFID系统中的帧长度调整方法

文中提出了一种帧长度调整算法,针对于RFID系统中,使用了帧时隙ALOHA算法作为防碰撞方案的情况。该方法利用一帧周期中碰撞及正确接收的信息推测阅读器有效范围内可能存在的标签数目,从而指导阅读器设定适当的值继续下一帧清点。通过仿真,表明该方法可应用于实际的帧时隙ALOHA算法中,辅助实现多标签的清点,该算法容易实现,且可满足对标签信息的实时处理。     

基于汉明重分组的动态帧时隙ALOHA 防碰撞算法

针对射频识别(RFID)系统中标签较多时动态帧时隙 ALOHA 算法识别效率快速下降的问题,在动态帧时隙 ALOHA 算法的基础上,利用标签 ID 前 M位的汉明重量对阅读器范围内标签进行分组,提出了一种基于汉明重分组的动态帧时隙 ALOHA 算法(LGDFSA),并利用 MATLAB 对它进行了仿真模拟。仿真结果表明,LGDF-SA 算法与动态帧时隙 ALOHA 算法相比,当标签数较多时,系统吞吐量提高,并趋于稳定,总操作数有所减少,系统总体效率提高。     

基于信号强度的分组帧时隙ALOHA防碰撞算法

针对现有ALOHA防碰撞算法存在系统吞吐量低下的问题,利用射频识别阅读器和标签之间的信号能量传输特点,对帧时隙ALOHA算法( FSA)进行改进,提出一种分组帧时隙ALOHA防碰撞算法。根据接收信号能量的强度将标签均匀分布到帧时隙中进行分组应答,从而降低标签碰撞概率。仿真实验结果表明,在标签数与帧时隙数之比小于1.8的情况下,该算法最大系统吞吐量可达50%,优于FSA算法及碰撞分组算法。     

嵌入式无线频率识别设备的设计与实现

为了降低RFID系统标签的冲突几率,优化RFTD系统的效率,设计并实现了一个基于XScale处理器的嵌入式无线频率识别设备(radio frequency identification device)的读写器系统.该系统的RFID阅读器封装了底层的硬件驱动,功能模块扩展方便,实现了对电子标签的识别功能.该系统优化了基于动态帧时隙ALOHA防冲突算法,有效地避免了电子标签数据冲突,降低了RFID系统中数据碰撞的概率,提高了电子标签系统的识别效率和稳定性.实验数据表明了基于动态帧时隙ALOHA防冲突算法的有效性.     

一种改进的RFID动态帧时隙ALOHA算法

射频识别(RFID)系统中,存在多个电子标签同时响应读写器的可能性,这将使得电子标签产生碰撞现象。在对帧时隙ALOHA算法分析的基础上,提出了一种改进的RFID动态帧时隙ALOHA算法。该算法通过对读写器范围内的标签数进行估计,设置最佳帧长度,使RFID系统获得最大吞吐量,从而提高标签的识别效率。仿真结果表明:与传统ALOHA算法相比,性能有明显改善。     

P坚持时隙ALOHA稳定性

动态频谱共享无线通信系统使用时隙ALOHA协议完成对数据信道的竞争,稳定性问题是时隙ALOHA协议的固有特性。通过建立p坚持时隙ALOHA的系统模型,分析了在重传概率确定情况下,新包的生成率对系统稳定性的影响,以及新包的生成率已知情况时,重传概率对系统稳定的影响;通过数值计算与仿真,给出了两种情况下系统稳定的条件。     

一种改进的ALOHA防碰撞算法

针对现有动态帧时隙ALOHA防碰撞算法在射频识别系统中的标签识别效率最高只能达36.8%的问题,利用标签码元序列的唯一性,改进经典的动态帧时隙ALOHA防碰撞算法中随机选择时隙的方式,提出一种基于标签码元的碰撞序列进行时隙选择的方法,有效降低了标签碰撞的概率,从而提高系统识别效率。仿真结果表明改进的ALOHA标签防碰撞算法识别效率最低为37.5%,随着实际标签数目与碰撞位序列所能确定的标签数目越接近,识别效率越高,最高能达到100%,明显优于现有的动态帧时隙ALOHA算法。     

自适应动态时隙ALOHA防碰撞算法的研究

时隙ALOHA算法是射频识别系统中通过分时复用方式的一种防碰撞算法,应答器在分配到的时隙中与阅读器进行数据交互.提出一种改进的自适应帧时隙ALOHA防碰撞算法,能够使得时隙到优化分配,进一步提高应答器的识别效率.     

时隙ALOHA协议下的网络化控制系统协同设计

针对网络化控制系统中信道容量有限的问题,本文提出一种基于时隙ALOHA通信协议的控制与通信协同设计方法.将控制系统的采样周期划分为若干等长度的时隙,在每个时隙中,系统的分布式传感器通过时隙ALOHA协议来随机竞争接入网络.由于在不同的采样周期各个传感器的接入状态不同,整个状态反馈控制系统将在若干子系统之间进行切换.据此,本文建立了离散的切换系统模型,并利用分段李雅普诺夫函数方法和平均驻留时间技术得到了能够保证系统指数稳定的充分条件.然后,给出能够保证控制系统稳定所需的信道吞吐率的界限,进而得到了时隙ALOHA协议中的最大重传次数与控制系统衰减率的定量关系.通过上述方法,本文建立了控制-通信协同设计的框架结构,可将控制器的增益矩阵和时隙ALOHA通信协议进行协同设计.最后,通过仿真验证了本文所提出的协同设计方法的有效性.     

The stability problem of broadcast packet switching computer networks

Summary Certain computer networks have been implemented using a radio broadcast frequency over which a large set of terminals are allowed to transmit packets of bits; one such example is the ALOHA computer network [1]. In such systems, a basic problem is that of the blocking of terminals whose transmission of a packet has overlapped in time with transmission by some other terminal. In this paper we consider a slotted ALOHA packet transmission scheme with an infinite set of terminals each transmitting at an infinitesimally small rate. We present a probabilistic model of such a system to show that the slotted ALOHA system with an infinite population is inherently unstable. This paper confirms the simulations and results of Kleinrock and Lam [8].     

时隙ALOHA系统稳定性分析*

研究了基于非对称多包接收模型的时隙ALOHA随机接入系统的稳定性。引入了非对称多包接收(MPR)模型,计算了媒体接入控制(MAC)容量区域,得到了两用户系统ALOHA稳定区域的详细特征。结果表明,随着MPR容量的提高,稳定区域从凹形区域变化到凸形区域,ALOHA稳定区域与MAC容量区域是一致的,而且当发送概率为1时,系统不需要传输控制,即对于两用户捕获信道而言,发送概率为1的ALOHA系统稳定性是最优的。     

Controlled ALOHA with geometric capture probabilities

An infinite user, slotted ALOHA system operating over a capture channel is studied. In a capture channel, differences in the levels of received power and the times of arrival allow the receiver to successfully receive a packet even when two or more have been transmitted simultaneously. The slotted ALOHA system operating over a capture channel is known to be unstable unless a control policy is used. The authors stabilize the system by using a retransmission control algorithm and derive the throughput as a function of the capture parameter