自适应动态时隙ALOHA防碰撞算法的研究
2011-08-13宋依青高正中盛惠兴
电子技术应用 2011年7期
宋依青,高正中,盛惠兴
(1.常州工学院 计算机信息工程学院,江苏 常州 213002;2.河海大学 计算机与信息学院,江苏 常州 213022;3.江苏省输配电装备技术重点实验室,江苏 常州 213022)
无线射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性自动识别目标物体的技术。RFID系统由电子应答器和阅读器组成,阅读器负责发送广播并接收标签的标识信息;应答器收到广播命令后将自身标识信息发送给阅读器[1]。但在RFID系统工作时,可能会有一个以上的应答器同时处在阅读器的作用范围内。如果有两个或两个以上的应答器同时发送数据,则会出现通信冲突,产生传输数据相互干扰、发生碰撞。在RFID系统中,一般采用时分多址TDMA(Time Division Multiple Access)的方法来解决碰撞问题,这是一种把整个可供使用的通路容量按时间分配给多个用户的技术[2]。目前现有的防碰撞算法可以分为基于ALOHA机制算法和基于二进制退避机制算法。本文提出一种改进的自适应帧时隙ALOHA防碰撞算法,以进一步提高系统的识别效率。
1 关键问题解析
通常在帧时隙ALOHA防碰撞算法中,当应答器的数量变得很大时,系统效率开始降低。由数学分析可知,在一个时隙中发生碰撞的概率满足二项式分布[3,4]:

因此,在一个读周期中估计能正常传输数据的应答器为:

式中,N为帧长度,n为没有被读到的应答器,r为被读取到的应答器。
由此可以得到系统效率的计算公式[5-7]:



根据式(4)推导可知,当帧长度为N时,达到系统效率最高的应答器数量为:……p>
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