时隙ALOHA协议(S-ALOHA)的离散时间排队网络模型的建立及性能分析

文章分析了S-ALOHA协议的模型,并分别用马尔克夫链方法及离散时间排队网络方法完成了S-ALOHA吞吐量(S)的性能分析。

一种基于卫星通信系统的可变时隙ALOHA协议分析

多址接入技术是卫星通信中最重要的技术之一,而ALOHA协议是卫星通信特别是卫星分组通信中常用的多址接入技术。通过分析研究,纯ALOHA协议结构简单,容易实现,但系统吞吐率低。在此基础上,人们提出时隙ALOHA协议,能使系统的吞吐率提高最大一倍。为进一步改善系统传输性能,对时隙长度作可变调整,提出了一种新的ALOHA协议——可变时隙ALOHA协议。理论计算和仿真实验表明,该协议在一定程度上降低了系统的空闲率,提高了系统吞吐率。

WSN中融合Q学习和时隙ALOHA的MAC协议

能耗和延迟是无线传感器网络（WSN）中的介质访问控制（MAC）协议的主要问题,为此在现有时隙ALOHA协议的基础上,提出一种融合Q学习算法的新型MAC协议：QS-ALOHA。设定每个节点在帧中的每个时隙上,都有一个独立的Q值。根据传输结果,利用Q学习算法进行更新,并将具有高Q值的时隙优先选择来传输数据,以此减小网络中的传输冲突和数据重发。另外,提出了一种马尔可夫模型,证明了协议中学习过程的收敛性。仿真结果表明,该协议在能量效率、延迟和吞吐量方面具有优越的性能。

主从分布式卫星网络接入协议研究

在主从分布式卫星网络系统中,针对其信道利用率低以及重要程度较高(高优先级)数据的传输成功率低的问题,设计了基于数据优先级的时隙Aloha(S-Aloha)协议,通过在OMNe T++软件上建模仿真,得到了在300 km的主从卫星节点距离的场景下,在选择合适的数据产生间隔时间以及将卫星节点数量控制在一定的范围之内的情况下,可以实现一方面网络的信道利用率持平或提高1.5%~3%,另一方面网络中高优先级数据传输成功率最高达到91%,并且所有优先级数据的传输成功率均达到50%以上。

Non-saturation Throughput of S-ALOHA Using the Time-Scale Decomposition Technique

S-ALOHA （Slotted ALOHA） random access protocol is a widely used protocol mainly for the transmission of short packets in wireless networks. Most papers consider either an infinite population model where the impact of the backoff protocol cannot be adequately evaluated or a finite population model where the number of nodes is fixed. In this letter, a combination of both models is proposed using the time-scale decomposition technique. This methodology allows to study the system under more realistic conditions where the dynamics of users enter and leaving the system are reflected on the performance of the system as well as the impact of the backoff protocol. Also, it allows studying the system in non-saturation conditions. The proposed methodology divides the analysis in two parts： packet-level and connection-level. This analysis renders suitable results when the time scale of the packet level and connection level statistics is different. On the other hand, when these scales are similar, the proposed methodology is no longer suited.

基于Markov链模型的卫星无线分组抗干扰网络性能分析

设计了一种新的基于自适应调零天线阵的分组无线网络低轨小卫星(LEO)接收机系统。本自适应阵列接收机级联了扩频、自适应调零和变换域滤波三种抗干扰技术。为了发挥系统优势,提出了导码信道辅助的扩频方案。建立了马尔可夫链模型,详细讨论了这种扩频时隙ALOHA协议的吞吐量和延迟性能。结果表明,网络的吞吐量与延迟特性均得到显著改善,当阵列天线数为8时,吞吐量与标准的时隙ALOHA协议相比增加了125%。