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。

多信道S-ALOHA功率攀升机制的性能分析

针对海量机器类终端同步入网时因重传带来的功耗急剧增加问题,以第i个时隙内进行第j次随机接入的用户数作为状态变量,给出了带功率攀升机制的多信道S-ALOHA的暂态性能分析办法(尤其是功耗与时延模型)及其接入强度稳定时的近似形式。以3GPP机器类通信两种业务模型进行数值仿真,验证了所提性能分析办法及其近似形式的正确性,给出了用户数、退避区间、最大重传次数对功率攀升机制的性能影响,提出了适当增大退避窗口以时延换取能耗的优化策略。

改进的多信道S-ALOHA暂态性能分析办法及其应用

海量机器类终端(或MTC终端)同步入网时,其业务呈现瞬时突发性,这使得基于齐次或复合泊松假设的多信道S-ALOHA稳态性能分析办法难以直接应用。该文以第i个随机接入时隙内第j次进行随机接入的用户数Mi(j)作为状态变量,提出了一种沿Mi(j)的j方向迭代进行多信道S-ALOHA暂态性能分析的办法及其近似形式。该迭代办法可建立第i个随机接入时隙内第j次进行随机接入的用户数与第x个随机接入时隙内新到用户数的直接关系(其中x<i),也可给出接入时延概率密度函数、概率分布函数和均值的求解办法。以3GPP MTC业务参考模型进行数值仿真,验证了所提迭代办法及其近似形式的有效性。相关研究可为承载网络的优化设计提供参考。

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。

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。

S-ALOHA协议在无线接入系统中的实现

讨论了时分多址技术在点对多点无线通信系统中的应用,分析了S ALOHA协议的性能,给出S ALOHA在系统中的实现。

低轨卫星移动通信中扩频S-ALOHA协议吞吐性能分析

由于扩频具有良好的抗多径干扰的能力，因此，在地面移动无线系统中被认为是一种较好的多址方式。但在低轨卫星移动系统中，其传播条件恶劣，各种因素对系统的吞吐性能的影响各不一样，本文分析了多径衰落，扩频增益，同步捕获等因素对吞吐性能的影响，得出了解析式。

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.

基于多码CDMA系统的综合业务接入控制方案

结合多码CDMA随机接入系统的信道特点 ,针对上行链路中多速率业务并行传输的问题 ,提出了一套综合业务接入控制方案。

TETRA专业移动无线通信系统随机接入时延分析

研究TETRA专业移动无线通信系统随机接入时延性能.基于马尔科夫链和排队论模型,结合TETRA系统空中接口协议,分析了随机接入帧长和等待时间对随机接入时延的影响.数值结果表明,大业务量下,接入帧长小或等待时间短而导致的信令重发冲突概率高是产生时延的最主要原因;小业务量下,接入帧长大或等待时间长而导致的信令重发等待时间长是产生时延的最主要原因.通过优化参数得到了TETRA系统单个基站所能支持的最大用户数,为系统容量规划提供了依据.

一种新的时隙ALOHA算法

基于时分复用(TDMA)的时隙ALOHA算法(S-ALOHA)是目前解决RFID中标签冲突问题的一种重要算法,但当标签数量很大时,仍不能很好地解决冲突问题。文章提出了基于码分多址技术的时隙ALO-HA算法,即C-S-ALOHA算法。该算法将CDMA技术和S-ALOHA技术相结合,从时域和码域上进行二维检测,选用了具有良好扩展性的m序列作为扩频码。文中分析了此种算法的吞吐量,并给出了数学分析和实验结果,证明这种新算法具有良好的性能。

一种适合多码传输的码序列产生方案

通过研究准同步条件下Gold序列的正交相关特性 ,针对解决多速率业务并行传输时多码需求的问题 ,提出了一种Gold码和Gold序列的分类方法。

多速率业务的一种无线接入控制方案

结合多码CDMA随机接入系统的信道特点,针对上行链路中多速率业务并行传输的问题,提出了一套综合业务接入控制方案。

动态多通道卫星话音／数据综合的S－ALOHA性能分析

本文分析了一种新的多通道话音／数据综合ＶＳＡＴ系统的Ｓ－ＡＬＯＨＡ性能，并给出了数值计算结果；从中可看到该协议既能提供较高的吞吐量，又能有效地减小话音时延，并能协调话音和数据之间对性能要求的差异，文中考虑了Ｓ－ＡＬＯＨＡ中分组达到时间抖动的影响．文中还讨论了话音在重负载的条件下可占用数据通道的动态分配方案，并给出了动态分配的算法。

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。

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。

多址数字无线电台在高速记录系统中的应用

针对高速记录系统装备于无人职守环境和实时性的要求,其实时性是建立在多路通讯时子信道独占和简化差错处理等特点,该系统采用S-ALOHA技术,建立了独特的信息认证模式,利用多址数字无线电台,实现了多设备之间安全可靠的通讯,采用Windows2000操作系统,VisualC++语言编程充分发挥Windows2000抢先式多任务调度,多并发线程处理的特点,利用微机的RS232口进行异步、同步通讯。利用IEEE1394接口对高速相机进行实时控制以及事后图像的下载存储。

一种基于捕获的扩频分组无线网MAC层协议及其性能分析

在分组接入过程中,当每个用户终端以随机竞争的方式获得所需的频谱资源时,会引起用户间的冲突和资源的浪费,造成系统性能的降低。本文引入了一种基于捕获的接入方法,当一个时隙中存在多个干扰分组时,该方法仍有捕获到某个分组的可能,该方法在系统高负载的情况下能有效地利用资源。性能分析和计算结果表明,基于捕获的方法改善了系统的性能。

卫星网络通信信道利用率优化仿真

随着卫星通信业务量的快速增长,信道如何被最大化的使用已经成为近年来被研究的热点。在有大量业务量接入的情况下,现有算法的信道利用率很难维持正常的通信。基于上述问题在信道中加入认知无线电频谱感知技术,检测主用户空闲信道,次级用户采用扩频时隙多址接入控制方法接入空闲信道,保证了信道被充分利用。因此提出了一种面向认知卫星网络的扩频时隙ALOHA多址接入控制算法。从吞吐量、接入概率和碰撞率等方面测试,评估新算法的性能,并与传统接入算法进行对比。仿真结果表明,改进算法极大提高了信道利用率,有效降低了数据包之间的碰撞率,能够保证大量实时业务的接入。