摘要：随着物联网(IoT, internet of things)基站的部署愈发密集,网络干扰管控的重要性愈发凸显。物联网中,设备常采用随机接入,以分布式的方式接入信道。在海量设备的物联网场景中,节点之间可能会出现严重的干扰,导致网络的吞吐量性能严重下降。为了解决随机接入网络中的干扰管控问题,考虑基于协作接收的多基站时隙aloha网络,利用强化学习工具,设计自适应传输算法,实现干扰管控,优化网络的吞吐量性能,并提高网络的公平性。首先,设计了基于Q-学习的自适应传输算法,通过仿真验证了该算法面对不同网络流量时均能保障较高的网络吞吐量性能。其次,为了提高网络的公平性,采用惩罚函数法改进自适应传输算法,并通过仿真验证了面向公平性优化后的算法能够大幅提高网络的公平性,并保障网络的吞吐性能。

摘要：针对网络化控制系统中信道容量有限的问题,本文提出一种基于时隙aloha通信协议的控制与通信协同设计方法.将控制系统的采样周期划分为若干等长度的时隙,在每个时隙中,系统的分布式传感器通过时隙aloha 协议来随机竞争接入网络.由于在不同的采样周期各个传感器的接入状态不同,整个状态反馈控制系统将在若干子系统之间进行切换.据此,本文建立了离散的切换系统模型,并利用分段李雅普诺夫函数方法和平均驻留时间技术得到了能够保证系统指数稳定的充分条件.然后,给出能够保证控制系统稳定所需的信道吞吐率的界限,进而得到了时隙aloha协议中的最大重传次数与控制系统衰减率的定量关系.通过上述方法,本文建立了控制-通信协同设计的框架结构,可将控制器的增益矩阵和时隙aloha通信协议进行协同设计.最后,通过仿真验证了本文所提出的协同设计方法的有效性.

摘要：在采用时隙aloha方式的VSAT卫星数据通信系统中,为数据帧分配保护时间是帧格式设计中的一项重要任务。利用系统的定时关系给出准同步时隙aloha系统数据帧无冲突接收的充要条件,在此基础上分析了保护时间、定时偏差对系统性能的影响,并给出了最佳保护系数的解析表达式。数值仿真结果表明:当定时偏差系数β≤0.5时,存在着一个最优的保护系数αopt,据此设定数据帧的保护时间可获得系统最大吞吐率;当定时偏差系数β>0.5时,增加数据帧的保护时间会减小系统吞吐率。

摘要：提出了一种基于LS码的码分多址时隙aloha防碰撞算法(CDMA-LS-Saloha),来解决射频识别中常用防碰撞算法识别标签速度慢、吞吐量低的问题。首先分析了算法的设计思想,然后构造了算法的数学模型并对算法性能进行了理论推导,最后进行了仿真实验和比较分析。结果表明,CDMA-LS-Saloha算法的系统吞吐量明显优于时隙aloha算法、动态帧时隙aloha算法和二进制树搜索算法。

摘要：针对卫星时隙aloha系统中,由于接入往返时延过高而导致传统物理层网络编码碰撞重传机制效率不高的问题,提出一种基于随机网络编码的卫星时隙aloha碰撞重传策略。该策略在物理层网络编码的基础上引入随机网络编码,通过对源节点数据分组随机编码,接收节点采用运算编码线性组合的方法获得原始数据分组。设计了适合该策略的数据分组格式并对该策略进行建模分析,对系统吞吐率和时延进行了理论推导。仿真结果表明,与传统的物理层网络编码碰撞重传机制相比,该策略有效地减少了50%重传时隙数,并在用户数较小的情况下,具有较高的系统吞吐率。

摘要：针对时隙aloha和非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)结合的通信新系统开展研究,通过理论分析得到了新系统的通过率表达式,结合仿真分析了新系统的性能。设计数值算法求解新系统的最大通过率和最佳到达率,并针对多数据包碰撞情况,设计冲突分解方案。研究结果表明,与时隙aloha系统相比,新系统具有更高的通过率和更强大的冲突分解能力。

摘要：提出了一种基于时隙aloha的传输动态控制协议。系统信道分为数据信道和控制信道,信道均以时隙划分,其在时隙边界上同步。而控制信道中时隙又进一步划分为多个子时隙。通过建立一个离散马尔科夫链模型对其进行性能分析可知,它能够适用于实际塑料光纤接入网络中工作站数量远远大于信道数的要求。由于在文献[1]所述的控制协议的基础上加入了优先级的控制,它可以根据各类业务对时延的不同要求进行优先级分配。仿真结果表明,此方案具有一定的合理性和可行性。

摘要：该文提出了一种基于码分多址思想的时隙aloha算法(CS-aloha),来解决射频识别(RFID)中的防碰撞问题。在建立该算法的数学模型的基础上,分析了其对系统吞吐量带来的好处,并推导出系统稳定的条件。理论与仿真实验表明,采用CS-aloha算法的系统稳定范围要大于时隙aloha系统,并且当选用的扩频码组阶数为N时,CS-aloha算法的最大吞吐量可达原时隙aloha的N倍。

摘要：针对时隙aloha随机调度下的离散网络控制系统,提出一种闭环系统特征矩阵谱条件数与极点配置相结合的控制器设计方法.为了同时考虑控制系统与通信系统性能,将闭环系统特征矩阵谱条件数的最小值问题转化为无约束最优化问题,进而实现控制器设计的优化,降低控制系统对信道吞吐率的要求,使得控制系统与较低吞吐率的通信系统同时稳定,从而实现网络控制系统的稳定.仿真结果表明,该方法设计的控制器具有良好的控制性能,能够在较低吞吐率的信道中稳定运行.

摘要：针对动态频谱共享通信系统的MAC设计,设计了集中式网络环境下的MAC帧结构,提出了一种基于接入点延时反馈竞争信道信息的时隙aloha访问控制算法。在分析时隙aloha算法的稳定性基础上,提出使用倍乘因子与伪贝叶斯算法相结合的方法以保证系统的稳定性。仿真结果表明,当发送概率与实际值相差较大时,该算法能达到快速调整的效果,获得稳定的吞吐量。