基于OPNET平台的Aloha协议仿真及改进

针对三种网络信道接入协议(随机接入协议ALOHA,1-坚持CSMA和CSMA/CD),阐述了以通信网络仿真工具OPNET为平台对信道吞吐量随信道流量的变化情况的仿真过程,通过对三者仿真结果的分析证明了CSMA性能要优于ALOHA协议。     

一种基于多信道统计的Ad Hoc网络MAC层协议

针对现代战场对新型数据链提高实时精确打击能力,在网络高负载时传输低延时的要求,以Ad Hoc网络为基础,其相应MAC层提出了一种基于多信道优先级统计的算法(PSMC).协议采用将优先级阈值与信道统计作对比的方式,判定数据是否发送.同时采用时槽、信元等机制保障数据发送的可靠性.PSMC协议能够保证数据的成功发送延时维持在极低水平,较好地满足各优先级业务的QoS,尤其对较高优先级的业务提供了实时、安全的保障；较之经典的ALOHA、Slotted ALOHA协议,结果表明PSMC协议可以承载较大的流量负荷,保证较高的吞吐量,甚至在网络超载的情况下,通过截流的方式仍然能够保障整个网络系统继续工作,不至于快速崩溃.     

多码道扩频多址ALOHA系统吞吐性能分析

对多个码分信道情况下扩频多ALOHA(additive link on-line hawai sysetm)系统的吞吐性能进行了深入研究,并与单个码分信道时的扩频ALOHA系统以及传统ALOHA系统进行了吞吐量性能的比较,给出了相应的仿真和数值结果。结果表明,多码道扩频多址ALOHA系统可以显著提高网络的吞吐性能,在低复杂度和高信道利用率的无线分组网络应用中具有重要意义。     

VSAT卫星上行信道Slotted ALOHA性能分析

 对VSAT卫星上行信道进行测试,运用平均周期法分析了Slotted ALOHA接入控制技术在系统远端回程链路上的吞吐量,并给出了一些系统的优化运行参数.     

一种适用于单信道全双工通信的PCF协议

针对单信道全双工WLAN系统,在传统半双工点协调功能(PCF)的基础上,提出一种单信道全双工PCF协议,该协议具有自适应单/双向传输、高效询、低功耗等优点;采用M/G/1休假队列模型分析了该协议的时延和吞吐量等性能.性能分析和仿真结果表明:全双工PCF的性能较传统半双工PCF有较大提升;在信噪比和包到达率相等的情况下,时延特性较半双工PCF提升60%以上,吞吐量性能较半双工PCF提升近60%.因此,所提单信道全双工PCF协议更适合用于高速率、大数据量,且对时延敏感的环境.     

基于ALOHA多址协议的水声传感器网络仿真研究

在水声信道长时延扩展、强多径干扰、强烈随机时-空-频变等恶劣传输条件下设计水声传感器网络多址协议是一项挑战性极大的任务.本文对ALOHA多址协议下水声传感器网络的性能进行仿真研究,首先利用网络仿真软件Opnet建立了ALOHA水声传感器网络模型,并分析了节点数目、数据包产生的平均间隔、数据包帧长等网络参数对网络性能的影响.仿真实验结果表明:根据负载、节点数等网络参数对数据包帧长进行适当设置,将可优化ALOHA网络的吞吐性能.     

基于协作的高可靠性水声传感器网络MAC协议

为了对抗衰落,提高传输的可靠性,从而提高网络吞吐量,提出了一种用于提高水下通信可靠性的协作多址接入层(MAC)协议.该协议利用物理层的信噪比信息,设计协作竞争机制、协作节点参与及调度机制.该机制既保证了网络在恶劣信道环境下的可靠通信,又能避免良好信道环境下的协作资源过度消耗.仿真实验分析了提高水下通信可靠性的协作MAC(URC-MAC)的实际性能随设计参数值的变化趋势,并与基于时隙的实地捕获多址接入协议(SFAMA)进行了比较.结果表明:URC-MAC能提高网络的吞吐量.     

利用MIMO系统多包接收能力的Ad hoc网络MAC协议

传统的分布式Ad hoc 网络的单信道媒体接入控制(MAC)协议在同一时刻一跳范围内只能允许一对节点通信,导致网络的冲突严重、吞吐量小和接入时延较大.为此,文中利用MIMO系统的多包接收能力,设计了一种新的分布式Ad hoc网络MAC协议,该协议利用二进制退避和共享退避机制进行信道预约和共享,在单信道自由竞争的Ad hoc网络中实现了多点对点的通信,大幅度提高了网络吞吐量.文中还推导了该协议的网络归一化饱和吞吐量的数学模型.理论分析和仿真实验证明,新协议的网络吞吐量比利用分层空时编码(BLAST)的CSMA/CA(k)协议有了较大的提高.     

基于ALOHA算法的RFID防碰撞技术研究

在RFID系统中,由标签引起的冲突一直是影响RFID系统性能的重要因素.文中在对现有的ALOHA算法分析的基础上,提出了一种改进型的ALOHA算法.针对现有ALOHA算法吞吐率低的缺点,改进型算法增加了碰撞避免功能,使标签发送数据信息之前先检测信道是否有数据传输,再决定是否发送数据信息,这会在一定程度上减少标签信息产生冲突.通过仿真表明:改进型ALOHA算法的系统吞吐量最大值达到53％,提高了RFID系统的效率.     

一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议

针对现有IEEE 802.11协议在无线局域网多播应用中存在可靠性差、吞吐性能不佳等诸多缺陷,提出了一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议RAMPNC.该协议采用网络编码组传输模型发送多播数据,使多播接收节点通过对累积的编码帧进行解码操作恢复出所需的原始数据.此外,RAMPNC利用RTS/CTS 握手信号实现信道状态信息交换,并根据多播接收节点反馈的信道信噪比估值动态调整源端的物理层发送速率.通过使用NS-2模拟器评估RAMPNC协议性能,结果显示,该协议在多播吞吐量,平均帧传输延时和帧投递率等方面获得了比已有ELBP和ARSM协议更好的性能.     

一种CDMA—时隙ALOHA系统及其性能分析

本文提出了一种CDMA-时隙ALOHA系统。其中,所有用户使用相同的伪随机序列,但发送时加入不同的随机时延,接收端利用伪随机序列的自相关特性捕获并接收各用户的信号,文中分析了当基站中采用的接收机数不同时,系统的信道吞吐率,并进行了计算仿真。分析和仿真结果表明系统的最大吞吐率比一般时隙ALOHA系统大大提高。     

改进的RFID动态帧时隙ALOHA算法

在对现有ALOHA算法分析的基础上提出一种改进的动态帧时隙ALOHA算法.算法根据实时估计的读写器附近的标签数量动态调整帧长,使系统工作在最大吞吐量下,从而缩短标签读取时间.仿真结果表明,该算法在标签数量大于500时,相比其他ALOHA算法在吞吐量上有近100 %的提高,同时读取时间下降近50 %,从而适用在实时性强的射频识别场合.     

基于帧分组与二进制搜索树识别的RFID防碰撞算法的研究

针对射频识别(RFID)系统中,多个标签同时响应同一阅读器时产生的信息碰撞问题,提出基于帧分组与二进制搜索树识别的RFID防碰撞算法.该算法首先基于帧时隙ALOHA算法对标签进行识别,并依据碰撞时隙将未识别标签分成若干组,然后运用二进制搜索树算法依次对各组进行确定性识别,最后通过对算法进行性能分析及仿真比较,该算法在吞吐率和识别效率2方面较传统算法都有很大程度的优化,在L=N/2,且当N=100时,该算法的吞吐率较帧时隙ALOHA算法和二进制搜索树算法分别提高10%和34%;在L=N,且当N=100时,该算法的识别效率较帧时隙ALOHA算法和二进制搜索树算法分别提高12%和37%.     

基于随机多址协议的系统吞吐量分析

为解决当多个用户通过一个公共信道与其他用户进行通信时必须采用多址技术的问题。在详细阐述了时隙ALOHA系统和连续时间ALOHA系统以及非坚持CSMA（Carrier Sense Multiple Access）控制协议的分析的同时,分别得出了3种系统的平均成功队长和系统吞吐量的数学表达式,并通过仿真实验验证了理论分析的正确性。     

改进防碰撞算法在RFID考勤系统中的应用研究

目的解决目前一些基于RFID的考勤系统因标签碰撞造成数据识别率低、系统稳定性差等问题。方法对现有的RFID防碰撞算法进行了分析,在传统的帧时隙ALOHA防碰撞算法基础上,提出了一种改进的动态帧时隙ALOHA防碰撞算法。结果构建了基于RFID的考勤系统架构,实现了人员考勤信息的记录及防止代替签到情况的发生。此外,还给出了改进的RFID防碰撞算法的详细过程。结论改进算法能够让系统以高吞吐量工作,缩短了识别时间,提高了系统的整体性能。     

多通道随机多址系统通信模型

在随机多址技术理论基础上，提出了一种多通道时隙式随机多址系统通信模型，对该系统的性能进行了分析，通过理论计算得到了系统平均成功概率、空闲概率和碰撞概率，从排队论的角度得到系统的平均等候时间和平均逗留时间，并对该系统的冲突分解和吞吐量做出了分析.     

ISO18000-6C标准的防冲突改进算法

对超高频RFID系统中ISO18000-6C标准使用的时隙Aloha算法进行改进,并用仿真试验来检验系统的性能。改进的算法运用切比雪夫不等式估计现场未识别的标签数目,根据最优帧长原理动态地调整帧时隙数和分群数。在标签数目相同情况下,改进算法后系统的吞吐率与信道利用率都有所增高。     

基于纠删码的低时延卫星时隙ALOHA接入方式

对时隙ALOHA(slotted ALOHA,SA)进行卫星接入的冲突问题进行分析,提出了一种基于纠删码的时隙ALOHA接入方式.该方式将突发数据等分并以包为单位编码,使生成的编码包序列能够通过纠删功能恢复冲突数据包,以实现容忍时隙冲突、缩短接入时延的目的.针对编码策略选取的问题,研究了定长编码策略和喷泉码策略对接入性能的影响.仿真结果表明,基于纠删码ALOHA能有效改善用户接入的时延性能,且喷泉码策略和定长编码相比,性能更为优良.     

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.