基于标签估计的动态最优多分支搜索防碰撞算法.pdf

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1、高技术通讯圆园员园年第圆园卷第愿期：苑苑员耀苑苑苑摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇凿燥蚤：员园援猿苑苑圆辕躁援蚤泽泽灶援员园园圆鄄园源苑园援圆园员园援园愿援园园员基于标签估计的动态最优多分支搜索防碰撞算法①崔英花②摇赵玉萍（北京大学信息科学技术学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室摇北京员园园愿苑员）摘摇要摇针对射频识别（砸云陨阅）系统的动态二分支搜索（阅月杂）算法，提出了一种改进的动态多分支搜索算法，然后通过对多分支算法系统效率的分析，给出了最优分支数目的计算方法，并结合标

2、签估计方法，得到了动态最优多分支搜索（阅韵酝月杂）防碰撞算法。理论分析和实验仿真表明，与阅月杂算法相比，改进算法———阅韵酝月杂防碰撞算法的查询次数较少，具有明显的性能优势。阅韵酝月杂算法的系统识别效率达缘愿豫，而阅月杂算法的效率仅为缘园豫左右，如果标签估计方法能够进一步优化，阅韵酝月杂算法的效率还能得到进一步提高。关键词摇射频识别（砸云陨阅），防碰撞协议，动态二分支搜索（阅月杂），多分支，标签估计后，系统的识别效率大大提高。基于树搜索的类型［员］园摇引言的协议包含陨杂韵员愿园园园远月标准和各种树查询算［员

3、圆鄄员缘］法，多为确定型。但陨杂韵员愿园园园远月标准是一个射频识别（则葬凿蚤燥枣则藻择怎藻灶糟赠蚤凿藻灶贼蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶，砸云陨阅）特例，它属于基于树搜索算法的概率型协议。树搜是利用射频通信实现的非接触式自动识别技术，被索方法可以避免“标签荒”的现象，但由于要识别所［猿］广泛应用于制造业、物流管理、零售业和仓储管理等有的陨阅比特，所以会有较长的时延。传统的基领域。砸云陨阅系统主要由标签和阅读器构成，具有唯于树搜索的防碰撞算法大都采用动态二分支搜索一标识号的标签附着在物体上，当阅读器与标签建（凿赠灶葬皂蚤

4、糟遭蚤灶葬则赠泽藻葬则糟澡，阅月杂）方法：当标签发生碰撞立起通信后，阅读器通过读取标签内的相关信息，就时，阅读器通过标签产生的随机数或唯一标识号陨阅可以识别该物体。由于被动式标签的造价低廉，其将标签分为左右两个分支，对这两个分支上的标签功能非常有限，标签之间无法通信，这就造成了阅读依次进行识别，若某分支上有多于一个的标签，则对器发出询问指令时，会有读写区域内的多个标签同该分支继续进行分解，随着树深度的增加，分到各分时响应的现象，即标签碰撞。标签碰撞引起信息的支上的标签越来越少，当某分支只包含唯一一个标相互冲

5、突，使得阅读器无法读取标签信息，造成信息签时，就可以对其识别，如此反复，直至把所有标签［员］识别的延迟和带宽的浪费，因此防碰撞技术成为都识别完毕。文献［员远］指出，采用将标签分成多个提高砸云陨阅系统识别效率的关键技术之一。分支（晕跃圆）的方法可以大大提高系统的识别效目前，砸云陨阅防碰撞协议主要分两类，分别是基率，例如文献［员苑］对陨杂韵员愿园园园远月标准做了多分支［员愿］于粤蕴韵匀粤的类型和基于树搜索的类型。基于的改进，将其系统识别效率从约猿源郾愿豫提高到粤蕴韵匀粤的类型的协议包含陨杂韵员愿园园园远粤和源猿

6、豫左右，文献［员怨］通过计算最优初始前缀长度，［圆］陨杂韵员愿园园园远悦标准等，其特征为标签在随机选择的对树搜索算法进行多分支改进，得到的系统识别效时隙中发送数据，多为不确定型。该类型协议易发果也有较大提高。与之相仿，本文针对阅月杂算法，生“标签荒”的现象，即有些标签可能会长时间得不给出了一种多分支搜索（皂怎造贼蚤鄄遭则葬灶糟澡泽藻葬则糟澡，酝月杂）［猿］到识别。对于基于粤蕴韵匀粤的类型的防碰撞算法的改进算法，通过对系统识别效率的分析，给出了最的优化多采用估计标签数目，根据估计的标签数目优分支数目的计算方法

7、，并结合标签估算方法，最终［源鄄员员］来优选帧大小的方法。采用了这种优化方法得到了动态最优多分支搜索（凿赠灶葬皂蚤糟燥责贼蚤皂葬造酝月杂，①愿远猿计划（圆园园远粤粤园员在圆苑愿）资助项目。②女，员怨苑猿年生，博士生；研究方向：无线资源管理与优化，射频识别技术；联系人，耘鄄皂葬蚤造：糟怎蚤赠蚤灶早澡怎葬岳泽蚤灶葬援糟燥皂（收稿日期：圆园园怨鄄园源鄄园猿）—苑苑员—高技术通讯摇圆园员园年愿月第圆园卷第愿期阅韵酝月杂）算法。仿真结果表明，本文提出改进算法（遭）检测到没有标签回复，则回到步骤（员）；（糟）检测的系统

8、识别效率大大优于阅月杂算法。到标签碰撞，则在第一个碰撞位置上加上符号‘园’，‘员’，将按照前面所述方法形成的新的前缀置于前缀员摇动态二分支搜索算法集合匝中，等待下一轮查询时使用，回到步骤（员）。阅读器持续查询前缀集合匝中的元素，当集合动态二分支搜索（阅月杂）算法是基于树搜索的防匝为空时，表示所有标签被识别完毕。［员圆］碰撞算法。该算法把标签当成树结构上的叶子相应地，阅月杂算法的流程图如图圆所示。节点，标签的标识号