分组自适应分配时隙的RFID防碰撞算法研究

为了解决射频识别(Radio Frequency IDentification,RFID)系统中的多标签防碰撞问题,在分析帧时隙ALOHA算法的基础上,提出一种基于分组自适应分配时隙的RFID防碰撞算法(GAAS).首先让阅读器对标签随机所选的时隙进行扫描统计,并将其发送给每一个标签,标签再进行相应地时隙调整,使阅读器跳过空闲时隙和碰撞时隙,自适应地分配有效时隙,进而对标签进行快速识别.当未识别标签数比较大时,算法采用分组以及动态调整帧长等策略,以减少时隙处理的时间.仿真结果表明:GAAS算法提高了系统的识别效率和稳定性,降低了传输开销.特别是当标签数超过1000时,该算法的吞吐率仍保持在71%以上,比传统的帧时隙ALOHA-256算法和分组动态帧时隙ALOHA算法的系统效率分别提高了300%和97.2%.

基于改进差分算法的数据链时隙分配方法

针对当前时隙分配策略具有算法单一、容易陷入局部最优、泛化能力弱等问题,基于差分进化算法,引入了混沌算法、自适应变异交叉算法和问题解处理机制,提出了一种基于改进差分进化算法的时隙分配策略。利用混沌算法初始化种群,增加种群多样性避免算法过早收敛;利用选择概率参数使得交叉和变异过程更加灵活,使算法初期增加搜索范围,算法后期增加获取全局最优解的概率。实验结果表明:该算法时隙分配均衡度、稳定性、算法效率和泛化能力均优于差分算法和遗传算法,时隙分配均衡度和算法效率更高、稳定性更好、泛化能力更强。

基于哈希算法的工业互联网低功耗数据链时隙分配系统

工业互联网平台主机对数据样本的接收吞吐量水平,受数据样本自身能耗和时隙分配性能的影响。为优化工业互联网数据链路体系对传输信息的配准能力,设计基于哈希算法的工业互联网低功耗数据链时隙分配系统。根据哈希算法原理,求解压缩函数表达式,借助海绵结构确定数据样本传输序列,完成哈希算法基本原理研究与整体结构设计。利用汇接控制器与数据循环结构,计算功耗数据链路的信息承载能力,联合数据样本参量,确定静态时隙分配与动态时隙交换标准,完成基于哈希算法的工业互联网低功耗数据链时隙分配系统执行方案设计。对比实验结果:基于哈希算法的时隙分配系统可将平台主机对数据样本的接收吞吐量提升至8.8×10^(10) MB/s,在提升工业互联网数据链路体系对信息配准能力方面具有较好的应用价值。

大规模自组网动态时隙分配算法测试

针对大规模自组网技术MAC(medium access control)协议中的动态时隙分配算法在模拟仿真测试环境中存在的需要进行大量代码重构及可视化呈现差等问题,以及在实物组网测试时存在的测试环境搭建困难、测试成本高和测试效率低等问题,提出一种新的测试方法。该测试方法使用纯软件来模拟各个节点不同的业务量及拓扑结构,无需实物组网即可方便地重复验证大规模自组网环境中的动态时隙分配情况是否符合预期,同时对测试结果进行精准可视化呈现。实验结果表明,该测试方法能够准确验证大规模、高业务并发场景下的动态时隙分配情况,并对动态时隙分配算法的设计、开发及优化过程加以指导,从而提高研究效率。该测试方法已在多个项目中成功应用并取得良好效果。

多波束低轨卫星用户分组与资源分配算法

与地面网络设施相比,卫星的机载资源十分有限,面对用户地理位置及流量需求分布的不均匀,传统的固定分组和固定资源分配方式缺乏灵活性,限制了系统容量。基于地理位置的用户分组,利用相控阵天线产生的具有灵活方向和波束宽度的动态波束和跳波的时间分片技术,可以实现对卫星资源的合理分配和高效利用。在低轨多波束卫星场景下,利用P中心问题模拟用户分组问题算法对卫星用户进行分组,实现用户平均信息速率的最大化。基于分组结果提出一套适用于用户分组方案的灵活资源分配算法,并在最后加入一个组间资源调配的过程,以避免空闲资源的浪费。经过实验数据模拟和性能评估,所提算法比传统的用户分组和资源分配算法更能够有效提升系统吞吐量,降低用户平均排队时延。

基于强化学习的无人机网络资源分配研究

以无人机网络的资源分配为研究对象,研究了基于强化学习的多无人机网络动态时隙分配方案,在无人机网络中,合理地分配时隙资源对改善无人机资源利用率具有重要意义;针对动态时隙分配问题,根据调度问题的限制条件,建立了多无人机网络时隙分配模型,提出了一种基于近端策略优化(PPO)强化学习算法的时隙分配方案,并进行强化学习算法的环境映射,建立马尔可夫决策过程(MDP)模型与强化学习算法接口相匹配;在gym仿真环境下进行模型训练,对提出的时隙分配方案进行验证,仿真结果验证了基于近端策略优化强化学习算法的时隙分配方案在多无人机网络环境下可以高效进行时隙分配,提高网络信道利用率,提出的方案可以根据实际需求适当缩短训练时间得到较优分配结果。

考虑机会成本的在线订单配送时隙动态分配策略

在电子履约条件下,合理分配配送时间和节约配送成本是实现利润最大化的关键。由于B2C环境的特殊性,使网络零售商可以根据顾客需求对配送时隙进行实时管理。基于收益管理理论,综合考虑机会成本、订货提前期、预分配时隙和顾客偏好时隙等因素,用Logit模型模拟真实环境下顾客的选择行为。此外,建立时隙分配模型,并分析此种模型下的总收益和总成本变化情况。最后,将时隙分配模型与传统的先到先服务的时隙分配模型进行对比,计算两种模型下的总收益和总成本,并分析相关参数对两者的影响。

无线传感器网络的数据收集时隙分配算法

对数据收集时延进行研究,先将最小收集时延问题进行形式化表述,并建立目标函数;依据节点剩余能量,并结合克鲁斯卡尔(Kruskal)算法构成最小生成树;依据最小生成树分配数据收集时隙。实验数据表明:提出的时隙分配算法能够有效地降低收集时延,并降低了能耗。

基于总线占用率的FlexRay消息时隙分配方法研究

消息时隙分配问题是FlexRay汽车网络设计的关键问题之一。在分析FlexRay消息帧格式和消息物理层传输规则的基础上,推导出了FlexRay消息传输时间片长度和总线占用率计算公式,给出了影响总线占用率的主要因素;以最小总线占用率为目标,提出了将静态段最长消息帧分配到动态段的时隙分配方法。实验表明,该消息时隙分配方法可有效地降低总线占用率,提高网络使用的效率。

TDMA时隙分配对业务时延性能的影响分析

在TDMA通信系统中,时隙分配是影响业务时延性能的重要因素,包括时隙数量分配(带宽分配)、时隙分配周期(TDMA帧长)和时隙位置分配三方面.本文针对可变速率和固定速率两类业务,基于随机服务系统理论和交通流理论建立了业务时延模型,得到了平均时延的解析式,分析了时隙数量、时隙位置和TDMA帧长度对业务时延影响的规律和特点.结果表明时隙位置分配越均匀,越能改善业务的平均时延和时延抖动性能;而在传统的时隙连续分配方式下,增加时隙数量分配对时延性能提高非常有限.在DVB-RCS卫星系统等具有较长帧设计的TDMA系统中,采用时隙均匀分配方式能够有效提高业务时延性能.计算机仿真验证了建模分析的正确性.

时分多址数据链时隙分配方法及仿真分析

时隙分配是决定TDM A数据链网络能否满足作战需求的重要因素。依据时分多址数据链的特点及作战需求,研究了时隙分配的流程及方法,并利用排队论构建了时隙预约选择分配模型,分析了优先级和非优先级报文的系统响应时间与时隙数量、成员数量及报文产生率等因素的关系。通过仿真分析表明,该理论可用于数据链网络的优化设计。

基于优先级的TDMA动态时隙分配算法

根据帧结构的不同对现有的时隙分配算法进行分类,分析其特点及综合性能。根据二叉树块内均分法,提出一种改进的时分多址动态时隙分配算法,地面主控站可根据用户的紧急或优先级高低的预约请求进行实时分配,能满足用户占用时隙块发送较长报文的需求。仿真结果表明,该算法能减少报文的平均延误时间,适合突发应急报文的传输需要。

地空数据链中的时隙分配算法

时隙分配技术是地空数据链中的一项关键技术,通过它可以提高系统的通信效率。本文针对地空数据链的特点,提出了一种新的时隙分配算法——二叉树块内均分法,以提高移动用户时隙分配的有效性。该算法具有方便的管理模式、良好的时隙间隔均匀性、简单的时隙表示形式等优点。

时隙分配算法在CDMGDP程序中的应用

机场容量由于恶劣天气等突发原因受到限制导致大面积航班的延误,带来了巨大的经济损失.CDM(Collaborative Decision Making)GDP(Ground Delay Procedure)就是解决这类突发情况的空中交通流量管理程序.就其核心问题———时隙分配,在现有的时隙分配算法基础上,引入航班延误损失系数,使得算法以延误损失替代延误时间,提出了2种基于该系数的时隙分配算法.最后,用java语言进行了仿真实验,引入了评判函数来选择在总延误损失和延误损失分配的公平性上最佳满足决策者要求的分配结果.

一种新的S-TDMA系统的时隙分配方案

在分析 S-TDMA系统中典型时隙分配方案的基础上 ,提出了一种新的时隙动态分配方案 ,使地面站可以根据用户的需求实时地为其分配时隙。采用排队论的方法对时隙动态分配方案中优先级别不同的用户请求的报文延时性能进行了分析对比。仿真结果表明 ,这种时隙动态分配方案可以大大缩短优先先级别高的用户请求的报文延时 ,因而适用于用户有应急需求 ,需要发送长报文的场合。

基于TDMA的星间链路时隙分配设计与仿真评估

基于TDMA的星间链路体制组网灵活,传输效率高,已成为今后星间链路的一种发展趋势;对于TDMA的星座网络而言,其时隙分配是影响业务时延的重要因素,文章就一种双层混合型星座提出了一种时隙分配方案,并对星座网络的传输进行了仿真,分别从广播和单播两种业务的角度针对星间链路传输性能的时延指标进行了评估分析,结果显示,该TDMA星座网络基本能在30s内广播全网数据,且单播时在地面站仰角不受限的情况下,绝大部分(95%以上)的境外星最多都只需要一跳即可到达,该结果会在地面站仰角限制增大的情况下随之递减。

航空数据链系统TDMA时隙分配研究

基于TDMA组网协议的航空数据链系统是未来战术数据链发展的一个必然趋势,时隙分配技术是TDMA系统的关键。介绍了采用TDMA组网协议的航空数据链基本组成,对航空数据链系统的时隙结构进行详细分析,提出了静态和动态相结合的时隙分配算法,对TDMA数据链的建设提供一定的参考。

战术数据链时隙分配协议综述

现代战场环境的复杂性决定了战术数据链时隙分配协议的多样性,而时隙分配算法对数据链系统的报文投递率、传输时延、吞吐量等性能指标有着较大的影响。针对国内外数据链网络中各种时隙分配协议进行了归纳与总结,对较为经典的固定式、争用式与动态式时隙分配协议进行了介绍,并分析了不同算法的优缺点。最后,给出了数据链网络管理系统下一步的研究方向。

CDM机制下航空公司时隙分配优化决策

随着中国民航事业的快速发展,航班不正常变得越来越严重.虽然航空运输系统涉及空管、航空公司与机场三方面,但是目前解决不正常航班却单纯依靠空管.而这种方式无法达到减少不正常航班的目的.本文研究在协同决策机制下,航空公司自由指派航班时隙的方法问题.文中建立航班时隙指派模型,针对模型的特点设计了一种参数启发式算法。最后通过实例证明了采用本文的方法可以减少航班总延误时间并且提高航班正点率.通过该实例说明航空公司参与时隙分配决策的重要性.

基于固定和动态时隙相融合的TDMA分配算法

为了提高数据链系统的时隙利用率,提出一种基于固定和动态时隙预约相融合的TDMA分配算法。采用固定时隙分配算法对部分时隙进行分配,用极限学习机对用户业务量进行预测,并根据预测结果确定所需时隙数,这样可以根据不同业务特点动态调整时隙分配策略,以满足用户通信需求;最后使用OPNET仿真软件对算法性能进行测试。实验结果表明,相对其他时隙分配算法,该算法提高了时隙利用率,大幅度减少了平均时延。