一种新的RFID混合防碰撞算法

针对射频识别（RFID）系统随机性防碰撞算法中标签识别效率低的问题,提出了一种新的RFID混合防碰撞算法。新算法采用帧时隙ALOHA（FSA）机制,根据碰撞时隙数直接估计出总的未识读标签数目,经多次动态调整帧长,获得最优帧长,然后使读写器按照最优帧长分配时隙以供标签响应,在碰撞时隙内调用自适应搜索矩阵（ASM）算法对响应标签进行识别。理论研究和仿真表明,新算法有效实用,可有效提高系统性能,使时隙吞吐量达到40%以上。     

传感器网络中一种实时的自适应时隙调度算法

无线传感器网络节点数目众多,MAC协议为节点分配工作时隙面临能量利用不高、节点延时较长等方面的难题。目前基于时隙调度的MAC协议一般采用等长的时隙大小,不能适应数据流量变化大的网络且忽略与网络层的融合,没有利用路由层信息来减低时隙分配算法性能代价。提出一种基于路由转发树的时隙调度算法（ATSA）,网络采用簇结构,在簇内构造一棵路由转发树,根据路由转发树形成的路径信息对节点实时获取节点每轮需要发送的数据量大小,根据节点的数据量大小来分配节点每轮需要的时隙,然后由簇头据此动态地为成员节点分配时隙,降低时隙划分的能量和时间代价,减少空闲侦听时间,避免串音。仿真表明,该算法有效地提高了网络能量利用效率,延长了网络生存周期,降低数据包的延时。     

基于业务预测的混合时隙分配算法

为了提高战术数据链系统的时隙利用率,提出一种基于业务预测的混合时隙分配方法（traffic prediction based hybrid slot allocation algorithm,TPHSAA）。该算法将固定时隙分配与动态时隙预约机制相结合,使用Kalman方法预测各节点在下一时帧的业务量并计算所需时隙数,时间基准节点（network time reference,NTR）收集各节点时隙请求信息并结合其优先级进行动态时隙的预约分配。OPNET仿真结果表明,TPHSAA算法在时隙利用率、吞吐量、时延等各种性能方面明显优于传统的固定时隙分配方法,实现了时隙资源的动态调整和充分利用。     

船舶通信网无线接入协议研究

本文提出了一种适用于船舶通信网的无线接入协议--基于优先级的时分多址协议（PTDMA）,它允许节点通过捎带预约的方式动态申请时隙,并采用基于优先级和网络负载的动态时隙分配算法分配时隙.此外,它还保证节点动态接入和退出.仿真结果表明,该协议有较好的网络性能     

RFID动态帧时隙防冲撞改进算法研究

射频识别系统中多个标签同时应答会引起数据碰撞。为解决标签碰撞问题,考虑到动态帧时隙算法中标签估计误差对系统效率的影响,提出一种基于动态调整帧时隙的改进算法——FBC_DFSA(Feedback Check_Dynamic Frame Slot ALOHA)。该算法在使用估计方法进行标签检测的基础上,将反馈每轮的检测结果与估计值相比较,然后根据误差结果适当地调整下轮的帧长,从而改善吞吐率。仿真结果证明,该算法进一步改进了动态帧时隙算法的性能,特别是当标签量较大时效率更加稳定。     

一种适用于动态拓扑变化的改进型TDMA协议

针对战术通信Ad Hoc网络快速动态组网的要求,在经典USAP协议基础上,提出了一种适用于动态拓扑变化的E-USAP协议。该协议采用分布式时隙分配思想,通过增加帧结构中控制时隙的个数,减小控制信息交互周期,可对动态拓扑变化作出快速反应。分析和仿真表明,改进后协议在静态拓扑条件下能够减小网络组建时间,使节点快速入网;在动态拓扑条件下,具有比原有USAP协议更好的吞吐量和时延性能,可以更好地应对Ad Hoc网络拓扑结构的变化。     

静态环境中分组ALOHA防碰撞算法研究

为解决射频识别技术RFID中大数量标签防碰撞问题,针对静态环境下标签数目的可预知性,提出一种适用于静态环境中的大数量标签防碰撞算法。在避开了动态帧时隙DFSA算法面临的难点同时,将二进制树形分解思想引入到基本帧时隙BFSA算法中,根据标签的有效编码位对标签进行分组,再分别对每组标签采用基本帧时隙BFSA算法。借助Matlab软件进行仿真实验,结果显示采用改进的算法后,标签发生碰撞的几率减小。     

一种短波地空网MAC协议设计与仿真

针对传统TDMA固定分配方案在节点间业务量动态变化时,存在着信道利用率较低的问题,设计了一种基于全局时隙转让的短波地空网动态TDMA协议（TDMA protocol based on Whole Timeslot Transfer,WTT-TDMA）,以可靠性较高的地面节点作为控制中心,实现时隙分配可控下的动态利用。提出了全局时隙转让算法（Whole Timeslot Transfer algorithm,WTT-ALG）,地面节点根据时隙评估过程后生成的节点时隙请求数,按需协调全局空闲时隙的转让,重新分配节点业务时隙数。利用OPNET平台进行仿真建模,并与HFTP协议和TDMA协议作了对比分析。仿真结果表明,WTT-TDMA相比HFTP协议和TDMA协议,在消息投递率、平均时延和吞吐量方面具有更优异的性能。     

ALOHA标签防碰撞算法综述

ALOHA防碰撞算法是无线射频识别技术RFID（Radio Frequency Identification）中一种重要的标签防碰撞算法,该算法设计简单,容易实现,但系统吞吐率较低。其算法不断被研究改进,针对ALOHA算法及其改进算法加以详细的总结,对现在的研究方法加以理论推导、实验模拟,其中对动态帧时隙ALOHA（DFSA）算法中关键环节标签估计算法进行详细归纳。最后结合如今现状提出下一步研究方向。     

适用于飞行自组网的闲置时隙预约TDMA协议

在飞行自组网中,固定时隙分配时分多址接入（TDMA）协议存在闲置时隙无法成功使用的问题。通过对TDMA协议引入闲置时隙预约机制,提出一种支持业务优先级传输机制的闲置时隙预约TDMA协议。采用短帧长的方式满足协同与控制业务的低时延传输需求,并利用闲置时隙预约机制允许节点使用闲置时隙传输感知业务,从而满足感知业务的高吞吐量传输性能要求。仿真结果表明,与CF-MAC和CTMAC协议相比,该协议能够在降低传输时延的同时,有效提高信道利用率和网络吞吐量。     

临近空间通信网MAC层协议研究

近年来随着空间网络应用的快速发展,临近空间网络逐渐成为新的研究热点。临近空间网络要求信息传输的实时性、有效性,对媒体接入控制（MAC）层协议的设计提出了很高的要求。在按需分配（DAMA）协议的基础上,结合自由分配,提出将混合自由按需分配（CFDAMA）协议应用到临近空间通信网中,并用OPNET仿真软件建立仿真模型。仿真结果表明,与纯DAMA协议相比,CFDAMA协议不仅能极大地降低网络的平均端到端时延,保证信息传输的实时性;而且能提高网络的吞吐量。     

一种新的竞争与分配相结合的MAC协议

针对IEEE 802.11在高竞争下吞吐量低,以及TDMA协议在低负载下吞吐量低的问题,提出了一种新的TDMA MAC协议：Q-TDMA。结合TDMA协议可以保证节点在每个周期内有一个发送机会,而同步CSMA/CA机制可以解决隐藏终端和暴露终端的问题,Q-TDMA协议要求节点根据本身的队列长度来竞争复用时隙。仿真实验结果表明,Q-TDMA提高了网络吞吐量,降低了端到端的延迟。     

IEEE 802.15.4中信道利用率的分析与改进

在分析IEEE 802.15.4网络中为时延敏感应用提供的保护时隙(GTS)分配策略后,指出GTS分配中信道利用率低等不足。为此,对IEEE 802.15.4中的GTS进行改进。将GTS时隙再次划分为微时隙,与标准GTS申请命令不同,节点无须指定所需的GTS长度,而是提供需要发送的数据数量和数据长度,通过协调节点来决定所分配的GTS长度。仿真实验结果表明,改进后协议能提高信道利用率和网络吞吐量。     

基于速度与状态感知的车载网络接入退避算法

IEEE 802.11p协议是针对车载无线接入技术制定的MAC层和物理层标准,仍采用二进制指数退避算法,该算法不能根据车辆速度和密度作出调节,在V2I通信中,会造成严重的信道访问不公平和碰撞等现象,无法很好地适用于车载网络。针对上述问题,提出的算法在退避重传阶段,采用固定的最优竞争窗口,并能够根据车速和从路边单元获取的网络信息实时调整竞争窗口大小。模型分析和仿真实验表明,该算法可明显改善信道访问的吞吐量、公平性与可靠性。     

分组部分时隙帧预测的RFID防碰撞算法

针对最大帧长度受限情况下射频识别中的标签碰撞问题,提出分组部分时隙帧预测ALOHA算法。通过分组操作,限定每次待识别标签数在最大帧长的有效识别范围内。采用部分时隙帧预测,若部分时隙的碰撞或空闲比例超过门限值,则立即调整帧长,从而减少使用的时隙数。实验结果表明,该算法能有效降低使用的时隙数,提高系统识别效率,在标签大量动态变化的情况下,平均识别率可达35.58%,具有良好的适用性。     

DAMA协议在临近空间通信网中的时延分析

在临近空间通信网络中,各个用户要共享带宽有限的无线信道,因此,需要设计一种有效的MAC层协议。提出将按需分配（DAMA）多址接入协议应用到临近空间通信网中,运用排队理论建立了分析模型,对在固定帧长条件下该协议的平均端到端时延性能进行了理论分析,并利用OPNET仿真软件进行仿真验证。结果表明,理论分析能较准确地估计网络的平均端到端时延。     

长期演进系统中随机接入信号的产生方法

提出一种适用于长期演进系统的物理层随机接入信号产生方法。基于ZC序列、SC-FDMA原理和基带信号产生等随机接入的主要技术,利用基于上采样和低通滤波的实用方法产生随机接入信号。复杂度分析和仿真结果表明,该方法能够降低信号产生的复杂度,其产生的信号与直接使用快速反傅里叶变换产生的信号非常接近,可以直接应用于实际系统。     

一种通用可组合安全的快速密钥交换协议

针对快速密钥交换协议JFKi信息冗余及缺乏形式化证明的问题,提出一种轻量级快速密钥交互协议LJFKi。通过对比分析,发现所提协议的消息长度较原有协议减少1/3,具有较高的通信效率,更适用于对通信负载比较敏感的网络。利用通用可组合安全模型证明该协议能够实现安全会话理想函数,具有通用可组合安全性。     

一种改进预测结构的多视点视频编码

多视点视频编码是视频编码的研究热点之一。针对联合多视点视频编码（Joint Multi-view Video Coding,JMVC）采用的分层B帧预测结构编码复杂度高,随机访问性能较差等缺点,提出了一种改进的预测结构。所提出的预测结构对B视点中以前一帧作为其时间参考的帧仅采用时间预测,对所有P视点的非关键帧均不进行视点间预测,有效地降低了计算复杂度,提高了随机访问性能。通过选取合适的I视点位置,以减少结构简化带来的编码效率损失。实验结果表明,与分层B帧预测结构相比,所提出的预测结构在保证编码效率损失不大的情况下,显著降低了平均编码时间。改进的预测结构也具有更好的随机访问性能。