帧时隙 Aloha 协议的稳定性分析
信息论
2014-09-18 v1 math.IT
摘要
帧时隙 Aloha (FSA) 协议作为标签识别的事实标准，已广泛应用于射频识别 (RFID) 系统。然而，尽管 FSA 的性能理论表征及其在实际系统中的有效运行具有根本重要性，但针对其稳定性的研究却非常有限。为了填补这一空白，本文致力于研究 FSA 的稳定性特性，重点关注两种具有实际意义的物理层模型：单包接收模型和多包接收模型。在技术上，我们将 FSA 系统的积压建模为马尔可夫链，其状态为每帧开始时的积压大小。目标是分析该马尔可夫链的遍历性并展示其在不同区域（特别是不稳定区域）的特性。通过采用漂移分析，我们获得了 FSA 稳定性的闭式条件，并表明：在单包接收模型中，当帧长等于积压大小时稳定性区域最大；在多包接收模型中，当积压大小与帧长之比在数量级上等于最大多包接收容量时，稳定性区域最大。此外，为了表征不稳定区域中的系统行为，我们从数学上证明了积压马尔可夫链的瞬态存在性。
引用
@article{arxiv.1409.4920,
title = {Stability Analysis of Frame Slotted Aloha Protocol},
author = {Jihong Yu and Lin Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.4920},
year = {2014}
}
备注
14 pages, submitted to IEEE Transaction on Information Theory