延迟容忍及冲突避免的水声网络S-Aloha协议

在S-Aloha协议的基础上,针对水声信道传播延时高的特点,设计了一种适合于水声网络的DTCAS-Aloha协议。该协议中,发送节点首先根据传播延时调整开始发送数据包的时刻,使数据包第1个比特到达目的节点的时刻与时隙同步。同时,节点通过提取侦听到数据包的信息和传播延时获取周围邻节点的忙时间和相应的忙状态,从而判断本节点即将发送的数据包或ACK在任意节点处是否会发生碰撞,达到避免冲突和提高吞吐量的目的。仿真结果表明,与原始S-Aloha协议相比,DTCASAloha协议在集中式单跳网络和分布式多跳网络中均具有较高的吞吐量和较低的冲突率。

机载战术网多信道S-ALOHA协议设计与分析

针对机载战术网(airborne tactical network, ATN)高动态、大尺度、节点稀疏分布、通信业务多样等特征,以及高可靠、低时延的信息传输需求,提出一种新的多信道时隙ALOHA(multi-channel slotted-ALOHA, MC-S-ALOHA)协议。该协议采用一种基于活跃节点数量的退避机制,其竞争窗口的大小随网络中活跃节点数量的变化而自适应动态调整。针对提出的协议,通过对网络中忙碌信道数量和活跃节点数量建立二维马尔可夫链模型、对节点发送缓冲区建立一维马尔可夫链模型,理论推导了网络吞吐量、分组端到端时延和分组成功传输概率的数学表达式。仿真结果验证了理论推导的准确性,并表明该协议能够有效满足ATN的性能需求。

基于马尔科夫决策过程的S-ALOHA协议的形式化分析

S-ALOHA协议是物联网RFID中决定标签信息能否及时可靠的被阅读器识别的关键技术之一,也是提高物联网服务质量的关键。实验,仿真和模拟主要通过探索S-ALOHA协议的部分行为对协议性质进行估算,得出的结论不具有精确性,本文采用一种高度自动化的形式化分析技术-概率模型检测完成S-ALOHA协议的精确分析。首先依据S-ALOHA的工作原理及特性,将其动态行为抽象成能支持非确定性,离散时间以及概率选择的马尔科夫决策过程,然后使用PRISM工具验证了模型的概率可达性和期望可达性,结果表明随着最大退避数的增加,S-ALOHA的期望时间比ALOHA的小6个时间单位,同时S-ALOHA发送数据的平均速度比ALOHA快1.2倍左右。

某型卫星通信系统接入控制协议改进设计

某型卫星通信系统在遂行反恐维稳、抢险救灾、安保警戒、海上维权、应对边境突发事件等多样化任务中发挥了积极有效作用。从多址接入技术角度,在简要介绍基于ALOHA接入控制协议的该型卫星通信系统性能基础上,分析其在特定时间段内难以确保特定区域内卫星通信用户终端站接通率提高的主要原因,在此基础上提出采用DC-ALOHA接入控制协议来进行改进设计,通过采用平均周期分析方法对系统吞吐率进行理论分析,结合计算机模拟实验,表明DCALOHA接入控制协议能够进一步提高系统信息分组业务传输性能,进而提高该型卫星通信用户终端站接通率。

两种接入协议在临近空间通信网中的应用分析

临近空间通信网是未来空天信息网的重要一环。在临近空间通信网中存在大量的突发性业务,竞争类多址接入协议是应对突发性接入业务的主要方法。在建立的仿真模型中,通过MATLAB软件对两种典型的竞争类多址接入协议,时隙ALOHA(S-ALOHA)协议和非持续性载波监听(np-CSMA)协议进行仿真,比较两种协议在临近空间通信网中性能随突发性业务量增加而形成的变化趋势。通过仿真结果分析可以看出,np-CSMA协议相比于SALOHA更适合作为临近空间通信网高业务量条件下的多址接入协议。

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。

多级用户的竞争-冲突系统模型的建立及分析

分析了只有多级用户的Ｓ－ＡＬＯＨＡ协议，并建立了基于该协议的离散时间排队网络模型，分别用离散时间排队网络系统中的递归ＥＰＡ法（ＲＥＰＡ）及迭代ＥＰＡ法（ＥＥＰＡ）完成了对具有多级用尸的Ｓ－ＡＬＯＨＡ网络的吞吐量（Ｓ）及等待时间（Ｗ）的性能分析。最后对２种算法的时间复杂度进行了比较。