动态帧时隙ALOHA算法

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1、第２９卷第３期计算机应用研究Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．３２０１２年３月ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓＭａｒ．２０１２倡动态帧时隙ALOHA算法的改进１ａ１ｂ２１ｂ郭志涛，程林林，周艳聪，顾军华（１．河北工业大学ａ．信息工程学院；ｂ．计算机与软件学院，天津３００４０１；２．天津商业大学计算机学院，天津３００４０１）摘要：动态帧时隙ＡＬＯＨＡ算法在标签数增加过多的情况下，所需时隙数增长过快；而由于硬件限制，时隙数不能无限增长。为改进此不足，可从以下三个步骤优化算法。首先根据ｈａｓｈ函数进行时隙分

2、配，将标签分配到不同的时隙；其次根据三维估计方法估计标签数，为下一周期调整帧长做准备；最后根据估计到的标签数调整帧长，当帧长为标签数的１．７倍时，识别效果最好。实验结果表明，标签数相同的情况下，本算法所用的时隙数最少。关键词：动态帧时隙ＡＬＯＨＡ；时隙分配；标签估计；帧长中图分类号：ＴＰ３９３文献标志码：Ａ文章编号：１００１唱３６９５（２０１２）０３唱０９０７唱０３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１唱３６９５．２０１２．０３．０２９ＩｍｐｒｏｖｅｏｆｄｙｎａｍｉｃｆｒａｍｅｄｓｌｏｔｔｅｄＡＬＯＨＡａ

3、ｌｇｏｒｉｔｈｍ１ａ１ｂ２１ｂＧＵＯＺｈｉ唱ｔａｏ，ＣＨＥＮＧＬｉｎ唱ｌｉｎ，ＺＨＯＵＹａｎ唱ｃｏｎｇ，ＧＵＪｕｎ唱ｈｕａ（１．a．SchoolofInformationEngineering，b．SchoolofComputer＆Software，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin３００４０１，China；２．SchoolofComputer，TianjinUniversityofCommerce，Tianjin３００４０１，China）Abstract：Ｗｈｅｎｕｓｉｎｇｔ

4、ｈｅｄｙｎａｍｉｃｆｒａｍｅｄｓｌｏｔｔｅｄＡＬＯＨＡａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｄｅｆｅｃｔｉｓｔｈａｔｔｈｅｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｉｍｅｓｌｏｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｏｏｆａｓｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔａｇｓ．Ｂｕｔｉｎｒｅａｌｉｔｙ，ｔｈｅｔｉｍｅｓｌｏｔｃａｎｎｏｔｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｄｅｆｉｎｉｔｅｌｙｄｕｅｔｏｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｒｅｓｔｒａｉｎｔ．Ｔｏｍａｋｅｉｔｂｅｔ唱ｔｅｒ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｒｅｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｓｐｅｃｔｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ．Ｆｉｒｓｔ，ｉｔｕｓ

5、ｅｄｈａｓｈｆｕｎｃｔｉｏｎｔｏｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｔｈｅｔｉｍｅｓｌｏｔｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔａｇｓ．Ｔｈｅｎ，ｉｔｕｓｅｄｔｈｒｅｅ唱ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｔａｇｓｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｆｒａｍｅｆｏｒｎｅｘｔｃｙｃｌｅ．Ａｆｔｅｒａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｉｔｃｏｕｌｄｂｅｂｅｓｔｒｅｓｕｌｔｅｄｗｈｅｎｔｈｅｆｒａｍｅｌｅｎｇｔｈｗａｓ１．７ｔｉｍｅｓｏｆｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｔａｇｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓ

6、ｈｏｗｓｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅａｍｏｕｎｔｏｆｔａｇｓ，ｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｕｓｅｓｔｈｅｌｅａｓｔｔｉｍｅｓｌｏｔｓ．Keywords：ｄｙｎａｍｉｃｆｒａｍｅｄｓｌｏｔｔｅｄＡＬＯＨＡ；ｓｌｏｔａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ；ｔａｇｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ｆｒａｍｅｌｅｎｇｔｈ动态帧时隙ＡＬＯＨＡ算法是在ＡＬＯＨＡ算法的基础上经改能统计出本周期中出现的碰撞时隙数量Ck、可读时隙数量C１进而得到的，它弥补了固定帧时隙ＡＬＯＨＡ算法比较明显的缺以及空时隙数量C０，

7、根据统计理论和上述三个参数，估计出未点，即当标签数过多时，增加识别时间；而当标签数过少时，浪识别标签的数量C２。费时隙。动态帧时隙ＡＬＯＨＡ算法根据每帧中的空闲和碰撞减少碰撞的理想情况是：帧长度和出现在阅读器识别区域情况，动态调整帧长以提高识别效率。目前，改进的动态帧时内的标签数基本相等，并且标签能均匀地分布在不同时隙发送隙ＡＬＯＨＡ算法大部分是根据标签碰撞和空闲的概率来调整信息。本文算法采用ｈａｓｈ函数分配时隙，函数的选择有两条帧长。例如，当识别周期内碰撞概率大于０．７时帧长增加一标准，即简单和均匀。简单是指ｈ

8、ａｓｈ函数的计算简单快速；均倍，当空闲概率大于０．３时就将帧长减半。采用该方法时，碰匀是指ｈａｓｈ函数能以等概率将标签分配到时隙上，以使碰撞撞的随机性使系统稳定性变差，而且当标签数量增多时，虽然最小化。增大帧长可在一定程度上改善系统性能，但由于实际应用中帧根据ｈａｓｈ函数构造原则，结合算法的实用性，本文选择下长并不能无限增加，因此，动态帧时隙ＡＬＯＨＡ算法在标签数面的ｈａ