Analysis of Multi-Channel and Slotted Random Multi-Access Protocol with Two-Dimensional Probability for Ad Hoc Network

A higher quality of service （QoS） is provided for ad hoc networks through a multi-channel and slotted random multi-access （MSRM） protocol with two-dimensional probability. For this protocol, the system time is slotted into a time slot with high channel utilization realized by the choice of two parameters p1 and p2, and the channel load equilibrium. The protocol analyzes the throughput of the MSRM protocol for a load equilibrium state and the throughput based on priority. Simulations agree with the theoretical analysis. The simulations also show that the slotted-time system is better than the continuous-time system.

A NEW RANDOM PACKET ACCESS PROTOCOL IN WCDMA

In this paper, a new Random Packet Access Protocol (RPAP) is proposed in WCDMA systems. The new proposed RPAP can efficiently prevent unnecessary interference by stopping a transmission if it is bound to be collided with others. Throughput about the new RPAP is deliberated and analyzed. Computer simulation shows that this protocol has better throughput performance compared with conventional one currently used in WCDMA.

基于随机数的分组动态帧时隙ALOHA算法研究

当读写器识别范围内同时存在大量标签时容易引起碰撞问题,导致系统吞吐率恶化。针对此问题,提出基于随机数的分组动态帧时隙ALOHA算法。在原有算法基础上,使标签携带多级随机数,将多数空闲时隙转化为成功时隙,减少时隙消耗数,提高系统吞吐率;提出改进的帧长与标签数对应关系,提高系统稳定性。仿真实验结果表明,该算法表现出较好的吞吐率与稳定性,系统吞吐率由36.8%提高至55.3%。

高动态条件下的星地两步随机接入增强方法设计

低轨卫星具有空间衰减强、移动速度快、覆盖范围广的特点。针对星地随机接入速度慢、容量小、受多普勒频移影响严重的问题,设计了一种高动态条件下的星地两步随机接入增强方法。通过对用户上行MsgA数据进行若干次重复并在接收端引入干扰消除技术进行解调,从而利用碰撞数据减少用户重发概率,解决了星地随机接入速度与容量的问题;通过引入双根前导码并在接收端进行联合检测,解决了高动态下随机接入前导检测成功率低的问题。相比传统的随机接入方案,实现了更高的接入速度和接入容量。

截止期限下的无线随机接入网络性能研究

随着实时物联网场景需求的增加,无线数据的传输需要确定性的保障。因此,研究了在有截止期限约束下的无线随机接入的时效性和包接收情况。具体来说,首先考虑多用户时隙ALOHA,其中每个活跃用户在随机接入的信道上传输有截止期限的数据包,未能成功传输则被丢弃;其次建立数学模型研究截止期限下不同传输概率和重传机制对系统时效和包接收的影响。结果表明,引入重传机制和根据用户规模调整传输概率能够提高系统的包接收率和时效性。

基于强化学习的多基站协作接收时隙Aloha网络信道接入机制

随着物联网(IoT, internet of things)基站的部署愈发密集,网络干扰管控的重要性愈发凸显。物联网中,设备常采用随机接入,以分布式的方式接入信道。在海量设备的物联网场景中,节点之间可能会出现严重的干扰,导致网络的吞吐量性能严重下降。为了解决随机接入网络中的干扰管控问题,考虑基于协作接收的多基站时隙Aloha网络,利用强化学习工具,设计自适应传输算法,实现干扰管控,优化网络的吞吐量性能,并提高网络的公平性。首先,设计了基于Q-学习的自适应传输算法,通过仿真验证了该算法面对不同网络流量时均能保障较高的网络吞吐量性能。其次,为了提高网络的公平性,采用惩罚函数法改进自适应传输算法,并通过仿真验证了面向公平性优化后的算法能够大幅提高网络的公平性,并保障网络的吞吐性能。

ISO 18000-6C标准的防碰撞算法研究

为了解决超高频频段下的无源RFID标签批量识别时的多标签碰撞问题,在时隙随机算法的基础上,提出了一种新的方法。该方法采用随机计数器值Q这个重要参数分析算法结果,通过改变Q值从而改变每个识别周期系统能识别的标签个数。选择恰当的Q值在识别时间和识别标签数之间找到平衡点,得到算法的优化。

出口箱随机入港下的箱区选择与箱位分配协调调度

针对出口箱随机入港下的分散堆放与随机选位对集装箱卡车行驶和场桥取箱作业的影响,提出了出口箱的箱区选择与箱位分配协调调度问题,并以箱区位置、箱量分配、箱位分配为决策变量,以集装箱卡车接运单位TEU平均作业时间最少、场桥作业成本最低为目标,构建了出口箱箱区选择与箱位分配两阶段非线性整数规划模型.设计了基于遗传算法的双层启发式算法,上层用于箱区搜索,确定出口箱堆放箱区及箱量分配;下层用于箱位搜寻,并依据场桥取箱顺序规则,确定具体堆放箱位或重选堆放箱区.通过算例分析结果表明:与集中入港下集中堆放相比,对出口箱随机入港下分散堆放的箱区选择与箱位分配进行协调调度同步优化,可以减少单位TEU平均装卸时间5.46%,并显著降低堆场作业成本,模型与算法可行有效.

时隙式随机多址系统平均周期分析方法研究

提出一种新的随机多址接入时隙分配方法,对碰撞事件和空闲事件分配短时隙,优点是碰撞事件可以提前中止,空闲期也避免累积更多的竞争报文,对成功事件分配长时隙,既能保证一个完整的报文不间断发送,同时也提高了信道的吞吐量。用平均周期分析方法研究系统特性,通过数学建模分析,得到了信道的吞吐量解析结果,理论分析与仿真实验一致。

随机多址信道冲突分解算法及吞吐量分析

讨论了一种改进的随机多址信道二叉树形、三叉树形冲突分解算法，导出了分解冲突所需平均时隙数的解析表达式。获得了较高的分解效率，并将其结果应用于阻塞接入信道的计算机仿真实验，数值分析表明，可获得较高的系统稳定最大吞吐量。

用于移动Internet随机接入的一种新方式

介绍了移动通信网络中随机接入的概念,论述了移动Internet随机接入的特点,提出了基站调控的slotted-ALOHA随机接入方式,并从理论分析和计算机仿真两方面与现行的移动通信随机接入方式进行了对比,表明该方式能显著提高随机接入性能,使用代价微小,易于实际应用。

基于分类随机策略的立体仓库货位优化研究

在分析自动化立体仓库货位优化基本影响因素的基础上,建立了基于分类随机存储策略最小拣货时间的货位优化模型,提出了求解该模型的遗传算法,并使用Matlab软件的谢菲尔德工具箱进行了算法实现。最后选用某餐饮行业配送中心的实例,验证了模型与算法的合理性和有效性。

随机网络编码的卫星时隙ALOHA碰撞重传策略

针对卫星时隙ALOHA系统中,由于接入往返时延过高而导致传统物理层网络编码碰撞重传机制效率不高的问题,提出一种基于随机网络编码的卫星时隙ALOHA碰撞重传策略。该策略在物理层网络编码的基础上引入随机网络编码,通过对源节点数据分组随机编码,接收节点采用运算编码线性组合的方法获得原始数据分组。设计了适合该策略的数据分组格式并对该策略进行建模分析,对系统吞吐率和时延进行了理论推导。仿真结果表明,与传统的物理层网络编码碰撞重传机制相比,该策略有效地减少了50%重传时隙数,并在用户数较小的情况下,具有较高的系统吞吐率。

RFID系统动态帧时隙ALOHA算法的改进

为了提高射频识别(RFID)系统的多目标识别效率,研究了识别中的标签冲突,并对主流防冲突算法——根据标签数动态调整帧长的动态帧时隙ALOHA算法(DFSA算法)进行改进,建立了基于3级随机数适时选择机制的改进算法的数学模型。这种新的改进算法通过3级随机数优先级的划分,解决了碰撞时隙的重新利用,提高了算法的时隙利用率,也在DFSA算法的基础上大幅提高了算法吞吐率,解决了DFSA算法最高吞吐率36.8%的瓶颈。仿真结果表明,此改进算法可以使系统识别效率提高到69.35%,从而验证了此算法的有效性,为以后防碰撞算法的研究奠定了基础。

星载波导裂缝天线的动态响应特性研究

动态响应分析是星载结构力学响应分析的重要组成部分。以星载波导裂缝天线为研究对象,采用通用大型有限元分析软件ABAQUS,建立了天线的力学仿真模型,进行了模态分析,得到了结构的固有频率及振型。采用LMS Test.Lab软件进行了模态试验,实测天线结构的固有频率和振型,并与有限元仿真结果进行了比较,验证了计算模型的准确性。基于模态仿真与试验结果,对天线结构进行了随机振动分析,得到了相应的结构强度、刚度响应和安全裕度数据。结果表明,力学仿真模型准确,该天线的结构设计满足星载环境设计要求。该仿真分析及模态测试对天线的结构设计有着重要的意义。

EPC Gen2标准防碰撞方案的研究与改进

EPC Gen2标准中对防碰撞算法的规定比较灵活,因此设计合理的算法可以较大程度地提高系统的性能。在EPC Gen2标准防碰撞机制的基础上,针对其在附录中推荐的Q值调整算法及多标签读取过程中的一些不足,提出了新的Q值调整算法及改进的时隙随机Aloha算法。仿真结果显示,改进后的算法可增加系统吞吐率,降低标签识别延时,表现出良好的性能。

LTE-Advanced时隙接入中动态帧长选择算法

通过分析LTE-Advanced系统中基于时隙接入信道控制协议(SCACP)的随机接入模型,提出一种时隙接入方法中接入帧长的优化算法。利用网络实时接入负载实现时隙接入中动态帧长的选择,使得优化后的接入帧长更适合当前接入负载,保障了较高的接入成功率,消除了不必要的接入时延,还在一定程度上减少了前导重传次数。最后通过仿真验证了所提动态帧长选择算法的有效性和实用性。

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。

随机振动对波导缝隙阵天线增益影响的等效算法研究

波导缝隙阵天线具有结构紧凑、质量轻、性能好等优点,常被用于机载或弹载雷达等多种设备。随机振动是雷达工作时的主要载荷形式,振动引起的天线变形会对天线增益产生一定影响。目前用传统方法计算随机振动对天线增益影响的过程非常复杂,且计算量很大,为此提出一种利用位移响应的均方根来计算随机振动对天线增益影响的等效方法。假设随机振动是满足均值为零的正态分布的随机过程,利用各个节点的完全相关性可生成多组样本,首先利用传统方法和等效方法分别计算得到随机振动下天线增益的均方根,然后利用泰勒展开式推导等效方法的适用条件,最后以宽边波导缝隙阵天线为例,通过数值仿真和实验验证等效方法的有效性。研究表明:等效方法误差小于0.1dB,该方法在满足一定条件时,能够快速计算随机振动对天线增益的影响。该等效算法可大大提高计算效率、节约计算时间,同时计算结果具有重要工程意义,为天线设计人员提供参考。

LTE-A中基于时隙接入的接入拥塞控制优化算法

在LTE-A中,由于物理随机接入信道(physical random access channel,PRACH)资源有限,当大量的设备几乎同时向基站发起随机接入请求时,可能会导致接入网拥塞,接入时延增大,无法满足用户的服务质量需求。通过分析时隙接入模型,提出了一种自适应调整时隙接入周期的接入控制优化方案。与基于时隙接入的信道接入控制协议(SCACP)相比,该方案首先通过实时接入负载的估计,优化时隙接入周期的选择,均衡了接入时隙的接入请求,既保障了设备的接入成功率,又减少了不必要的前导重传,降低了接入时延。最后,仿真结果验证了所提接入控制优化方案的有效性。