多址接入ALOHA协议仿真毕业设计
ALOHA随机多址通信技术
ALOHA随机多址通信技术——从纯ALOHA到扩展ALOHAALOHA Random Multiple Access Communication Technique ——from Pure ALOHA to Spread ALOHA[摘要]：自70年代以来，随机多址通信技术取得了很大的进展，在移动通信、卫星通信和计算机通信领域得到了广泛应用。
本文在回顾ALHOHA随机多址技术发展过程的基础上，探讨了ALOHA的吞吐率与信道效率之间的关系，阐述了新一代ALOHA随机多址技术——扩展ALOHA的基本原理，最后指出其应用前景。
[关键词]：ALOHA 纯ALOHA 扩展ALOHA 随机多址通信1 引言多址通信技术在现代通信中起着重要作用。
在卫星通信、计算机通信、移动通信等通信网络中，当多个用户通过一个公共信道与其他用户进行通信时，就必须采用某种多址技术。
所谓多址技术是指允许两台或两台以上的发射机通过一个公共信道发送信号的技术。
图1是多址信道的一个简单模型，该网络由n个用户和一个中心台组成。
在蜂窝式移动通信系统中，表示n部移动台或手持机向基站发送数字信息，在VSAT网中则表示n个终端向主站发送分组数据。
图1 多址信道模型按照信道资源的共享方式，多址技术通常又可分为三类：固定分配多址(FAMA-Fixed Assignment Multiple Access)、按需分配多址(DAMA-Demand Assignment Multiple Access)和随机多址(Random有点对点连续信道的10%或更小时，这种比较就不恰当了。
因此，信道效率就需要采用两种不同的度量：ALOHA吞吐率和ALOHA突发效率，前者用于峰值功率受限的ALOHA信道(如原先的ALOHA网)，后者则用于平均功率受限的ALOHA信道，如平均功率受限的卫星信道以及发射机采用电池供电的多址信道。
ALOHA突发效率定义为：(1)式中，C1是带宽为W的高斯噪声突发信道的容量，C2是相应的平均功率为dS的点对点连续信道的容量，d是信道占用率(duty cycle)，H(d)是ALOHA 信道的归一化吞吐率，S／N为信噪比。
Aloha技术讨论
1.ALOHA协议概述在数据网络中，目前已得到广泛应用的随机多址接入技术有两类：ALOHA多址和扩频码分多址（CDMA），它们是两种不同类型随机多址技术，在理论研究和实际应用中均占有重要地位。
ALOHA多址通信是指采用ALOHA信道结构的通信，可以使分散的多个用户通过无线电信道来使用中心计算机，从而实现一点到多点的数据通信。
最初是由夏威夷大学研究出来为了解决夏威夷群岛间通信问题的，自1970年以来，已设计了多种用于卫星通信和地面通信的ALOHA多址协议[1][2]。
它的主要优点为：允许大量间断性工作的发射机共享同一个信道，不需要路由选择与交换，建网简单。
利用ALOHA信道进行数据通信时，中心台或服务器只需要一个高速接口，而不必为网中每个用户提供单独接口。
但是ALOHA网的重要意义并不在于这是第一个用无线信道实现计算机通信的网络，而在于它首次在无线信道中引入了数据包广播结构，使每个用户随时都可以给另一个用户发送信息，完全不需要同步。
ALOHA系统分为两种典型的类型：纯ALOHA（P-ALOHA）和时隙ALOHA（S-ALOHA）。
下面将分别从他们的性能一一分析。
2.纯ALOHA协议纯ALOHA基本思想是：当用户有帧即可发送，采用冲突监听与随机重发机制。
这样的系统是竞争系统(contention system)。
在P-ALOHA系统中，任何时间有一用户要发送信息时，立即以定长信息包形式，将欲发送出去的信息送入信道。
即用户以随机方式抢占信道。
因为信道是广播式的，如果没有冲突出现，则认为是发射成功；若通信用户和其它用户发生碰撞，信息包和一个或更多其它用户信息包重叠，则发射失败，必须重发。
若还重叠，则随机独立的重新排定碰撞信息包，再一次重发，直至发射成功。
图2-1示出了P-ALOHA信道的典型例子。
有三个用户A,B,C共享一个ALOHA信道。
为了简化问题，我们假设传播时延为零。
即认为3个站点（用户）非常靠近。
分槽ALOHA协议仿真实验中南大学
中南大学计算机网络实验报告---- 分槽ALOHA协议仿真实验班级：_______________________姓名：_______________________学号：_______________________日期：—一、实验目的Aloha 是一个解决信道分配的简单而巧妙的方法。
本次实验写的是分槽aloha ，就是将时间分成离散的间隔，每个数据包只能在时间槽的起点发送。
本次实验的目的是1•掌握VB、VC++、VS或JAVA等集成开发环境编写仿真程序的方法；2•理解并掌握分槽ALOHA协议原理。
二、实验内容与实现原理实验内容：编写仿真程序，对一定网络环境下MAC层的多路访问协议的分槽ALOHA协议进行实现。
通过仿真，学习协议采取的介质访问管理，包括介质分配和冲突解决机制，并对协议的性能与理论结果进行比较分析。
实验原理：分槽Aloha 的基本思想是把信道时间分成离散的时间槽，槽长为一个帧所需的发送时间。
每个站点只能在时槽开始时才允许发送。
其他过程与纯ALOHA协议相同。
分槽Aloha 的信道效率比纯Aloha 要高。
分槽Aloha 的易受冲突区比纯Aloha 小了一半。
它的重发策略是等待一段随机的时间，然后重发；如再次冲突，则再等待一段随机的时间，直到重发成功为止，但是发送的时间也是在每个时间槽的开始。
三、实验具体设计代码包括六个类：AlohaThread.java,jsp_1.java,jsq.java,Se ndPot.java,time.java,Ma in .java。
Main.java是主类。
主要是负责时间槽的初始化，以及多个线程的启动。
Sen dPot.java是发送站类。
里面包含了开始发送数据的时间，时间的间隔，以及成功发送完所有数据包的发送次数。
AlohaThread.java 是实现了Thread 接口的类。
他是Aloha 的线程，run 方法里面写了判断冲突的方法和数据包发送的计数方法。
在纯ALOHA协议中
所谓两跳网络是指网络中的部分节点之间 不能直接通信，需要经过一次中继才能通 信；
所谓多跳网络是指网络中源节点和目的节 点之间的通信可能要经过多次中继。多跳 网络既可以是有线网络，也可以是无线网 络。
我们知道，在无线通信网络中，通信节点之间的有效通信距离是由发
●逻辑链路控制LLC（Logic Line Control）子层
●介质访问控制MAC（Media Access Control）子层
多址接入协议概述（4）
v 从分层的角度来看，多址技术是数据链路层的一个子层。它处于数据链 路逻辑控制层下方，物理层的上方，一般称为介质访问控制子层－－ MAC层。该层用于在各种通信节点中分配多路访问介质，仲裁介质的 使用权，即规定站点何时可以使用通信介质 。
多址接入协议
（一）
主要内容
❖ 多址接入协议概述 ❖ 固定多址接入协议 ❖ 随机多址接入协议 ❖ 冲突分解算法 ❖ 预约多址协议
主要内容
❖ 多址接入协议概述 ❖ 固定多址接入协议 ❖ 随机多址接入协议 ❖ 载波侦听型多址协议 ❖ 冲突分解算法 ❖ 预约多址协议
多址接入协议概述（1）
v 网络中的终端设备通过通信子网来访问网络中的资源。当多个终端同时 访问同一资源（如共享的通信信道）时，就可能会产生信息碰撞，导致 通信失败。典型的共享链路有：卫星链路和蜂窝移动通信系统的链路、 局域网、分组无线电网等
多址接入协议概述（3）
v 在ISO的OSI参考模型中，数据链路层的功能相对简单。它只负责将数据 从一个节点可靠地传输到相邻节点。
v 但在局域网中，多个节点共享传输介质，必须有某种机制来决定下一个 时刻，哪个设备占用传输介质传送数据。因此，局域网的数据链路层要 有介质访问控制的功能。为此，一般将数据链路层又划分成两个子层：
opnet针对aloha和CSMA的仿真报告
opnet针对aloha和CSMA的仿真报告OPNET仿真报告⼀、实验⽬的1.掌握OPNET最基础的⼊门⽅法2.验证不同条件下⽹络的特性3.利⽤OPNET提供的⽹络设备，信道组件等构造期望的⽹络拓扑结构，最终达到灵活组合运⽤OPNET的⽬的。
⼆、实验步骤1> ⾸先，仿真⼀个星形⽹络，因为星形⽹络是最基本的⼏种⽹络结构之⼀，从最基本的⼊⼿，由简到难，可以深⼊了解OPNET。
下⾯介绍⼀下我仿真星形⽹络的步骤。
打开OPNET，新建⼀个⼯程，给⼯程和场景分别命名。
设置向导。
设置⼀个office的Network scale, 再选择Technologies，使Sm_Int_Model_List后⾯的include变为yes。
设置拓扑结构。
选择星形⽹络，确定此拓扑的中⼼节点，节点数⽬，位置等参数。
添加服务器。
添加完服务器，⽤传输线连接。
选择要测量的参数。
例如星形⽹络是测整体的延迟。
运⾏，仿真，查看结果。
再利⽤同样的⽅法建⽴⼀个15个节点的⽹络，同样测量延迟和负载情况。
下图为最后得出的仿真图形⽐较仿真结果，得出结论。
结论为：当节点数增加时延迟变⼤，负载量变⼩。
2>然后再来仿真⼀个Aloha 和CSMA模型。
⾸先，仿真Aloha模型。
创建Aloha发射机进程模型创建⼀个通⽤发射机节点模型创建⼀个通⽤接收机进程模型创建⼀个通⽤接收机节点模型构建⽹络模型下⾯分别描述各个模型的仿真步骤。
A创建发射机进程模型：新建process model，在⼯作区添加三个状态，给每个状态命名，并改变状态。
3个状态之间⽤传输线连接，从idle到tx_pkt之间的连接可以通过改变condition 来实现，如图所⽰打开Header Block输⼊代码并保存。
打开State Variable Block改变Type，Name和Comments。
双击init上部打开Enter Executives输⼊代码并保存，同样对tx_pkt操作，只是程序段不同。
时隙ALOHA协议仿真毕业设计
时隙ALOHA协议仿真摘要：时隙ALOHA是应用于无线通信系统中的一种协议，时隙AL0HA使用了各种控制算法以保证系统的稳定性，在比较三种常用网络仿真模型的基础上，分析了时隙ALOHA仿真结果及应用于通信系统中的性能优点。
给出了MATLAB仿真平台下实现时隙ALOHA 控制算法的流程图，编写了MATLAB代码对时隙AL0HA的伪贝叶控制算法性能进行协议性能测试及仿真结果表示。
关键字：时隙；ALOHA；仿真；MATLAB第1 页共55 页陕西理工学院毕业设计Simulation of slotted ALOHA protocolPanPengfei“(Grade11,Class03,Major Electronic Information Engineering,Institute of physics and Telecommunications Dept.,Shaanxi University of Technology Hanzhong 723000,Shaanxi)”。
Tutor:WuYanAbstract:Slotted ALOHA is used in a wireless communication system,slot ALOHA use various control algorithmto ensure the system stability,in the comparison of three kinds of commonly used network simulation model based on,analyzes the slotted ALOHA simulation results and application in communication system performance advantages.Gives the MA TLAB simulation platform to achieve slotted ALOHA control algorithm flow chart.Write the matlab code for the time slot ALOHA pseudo Bei leaf control algorithm performance protocol performance testing and simulation results.Key words:Slot; ALOHA;Simulation;MA TLAB1引言 (4)2 多地址接入协议发展状况 (4)第2 页共55 页陕西理工学院毕业设计2.1 多地址接入协议概述 (5)2.2 多址接入协议分类 (5)2.2.1 非竞争多址接入协议 (7)2.2.2 竞争多址接入协议 (7)2.3 多址接入协议仿真模型 (7)2.3.1 仿真系统模型 (7)2.3.2 业务源模型 (10)2.3.3 协议评价指标 (10)3 ALOHA协议的基本原理 (10)3.1 时隙ALOHA的基本原理 (12)3.2 时隙ALOHA的程序流程图 (13)3.3 时隙ALOHA系统模型 (14)3.3.1 时隙ALOHA马尔科夫链系统模型 (14)3.3.2 离散时间系统模型 (14)3.3.3 蒙特卡罗法 (15)4 MATLAB仿真软件的介绍 (15)4.1 时隙ALOHA协议在MATLAB中的实现 (16)4.1.1 随机数的生成 (16)4.1.2 信道状态的判断 (16)4.1.3 为贝叶斯调整算法实现 (16)4.2时隙ALOHA协议仿真结果分析 (17)结论 (17)参考文献 (20)附录A: (20)附录B: (33)1引言随着无线通信的不断普及，无线移动环境中的多址接入协议正在引起人们更多地关注。
时隙ALOHA协议仿真毕业设计
时隙ALOHA协议仿真摘要：时隙ALOHA是应用于无线通信系统中的一种协议，时隙AL0HA使用了各种控制算法以保证系统的稳定性，在比较三种常用网络仿真模型的基础上，分析了时隙ALOHA仿真结果及应用于通信系统中的性能优点。
给出了MATLAB仿真平台下实现时隙ALOHA 控制算法的流程图，编写了MATLAB代码对时隙AL0HA的伪贝叶控制算法性能进行协议性能测试及仿真结果表示。
关键字：时隙；ALOHA；仿真；MATLAB第1 页共55 页陕西理工学院毕业设计Simulation of slotted ALOHA protocolPanPengfei“(Grade11,Class03,Major Electronic Information Engineering,Institute of physics and Telecommunications Dept.,Shaanxi University of Technology Hanzhong 723000,Shaanxi)”。
Tutor:WuYanAbstract:Slotted ALOHA is used in a wireless communication system,slot ALOHA use various control algorithmto ensure the system stability,in the comparison of three kinds of commonly used network simulation model based on,analyzes the slotted ALOHA simulation results and application in communication system performance advantages.Gives the MA TLAB simulation platform to achieve slotted ALOHA control algorithm flow chart.Write the matlab code for the time slot ALOHA pseudo Bei leaf control algorithm performance protocol performance testing and simulation results.Key words:Slot; ALOHA;Simulation;MA TLAB1引言 (4)2 多地址接入协议发展状况 (4)第2 页共55 页陕西理工学院毕业设计2.1 多地址接入协议概述 (5)2.2 多址接入协议分类 (5)2.2.1 非竞争多址接入协议 (7)2.2.2 竞争多址接入协议 (7)2.3 多址接入协议仿真模型 (7)2.3.1 仿真系统模型 (7)2.3.2 业务源模型 (10)2.3.3 协议评价指标 (10)3 ALOHA协议的基本原理 (10)3.1 时隙ALOHA的基本原理 (12)3.2 时隙ALOHA的程序流程图 (13)3.3 时隙ALOHA系统模型 (14)3.3.1 时隙ALOHA马尔科夫链系统模型 (14)3.3.2 离散时间系统模型 (14)3.3.3 蒙特卡罗法 (15)4 MATLAB仿真软件的介绍 (15)4.1 时隙ALOHA协议在MATLAB中的实现 (16)4.1.1 随机数的生成 (16)4.1.2 信道状态的判断 (16)4.1.3 为贝叶斯调整算法实现 (16)4.2时隙ALOHA协议仿真结果分析 (17)结论 (17)参考文献 (20)附录A: (20)附录B: (33)1引言随着无线通信的不断普及，无线移动环境中的多址接入协议正在引起人们更多地关注。
实验一分槽ALOHA协议仿真实验报告
实验一分槽ALOHA协议仿真实验报告实验一分槽ALOHA协议仿真实验报告1.实验目的（1）掌握VB、VC++、VS或JA V A等集成开发环境编写仿真程序的方法；（2）理解并掌握分槽ALOHA协议原理。
2.实验内容编写仿真程序，对一定网络环境下MAC层的多路访问协议的分槽ALOHA协议进行实现。
通过仿真，学习协议采取的介质访问管理，包括介质分配和冲突解决机制，并对协议的性能与理论结果进行比较分析。
3,.编程语言和环境(1)编程语言;Matlab(2)编程环境Linux4.实验内容与实现原理用于在多路访问信道上确定下一个使用者的协议属于数据链路层的一个子层，称为介质访问控制（Medium Access Control，MAC）子层，许多局域网都使用多路访问信道作为它的通信基础。
最简单的信道分配方案是FDM（为每个站专门分配一段频率）和TDM（为每个站分配一个时槽），当站的数量比较大而且可变，或者流量具有突发性变化的时候，就需要用到纯ALOHA协议或分槽ALOHA协议。
如果信道的状态可以被检测到，可以用到1-坚持型CSMA、非坚持CSMA和P-坚持CSMA等协议。
本实验模拟常见的几种MAC层多路访问协议(1)仿真思路设置各站点初始产生包的时间点及产生包的时间间隔（均为随机值），得到所有站点成功发送10000个数据包的总时间以及这段时间内所有数据包的个数（包括各站点每次新产生的包以及由于冲突而重发的包），从而计算出每包时内尝试次数及其对应的吞吐量。
针对不同的包产生间隔，得到不同的每包时内尝试次数及其对应的吞吐量，将其画成一条曲线。
(2)具体步骤（示例代码为matlab）1)初始化各站点产生包的时间点（可采用0到1的随机数），统一归并到时槽开始的时间点。
Mgtime =[ Ttime / log(1-X/Mnum) ]* log(rand(1,Mnum));% 初始化各站点包产生的时间点，为[0,1]的随机数mtime = (fix(mgtime/slot)+1) * slot;% 各站点数据包发送时间点，归并到时槽的开始处其中：Ttime为发送一个包所需的时间，Mnum为站点的总个数，可通过改变不同的X 值得到不同的包产生时间点。
一种基于ALOHA的RFID标签多址接入算法
作者简介作者简介：杨灵（1980-），男，江西崇仁人，硕士，仲恺农业工程学院信息科学与技术学院副研究员，研究方向为RFID、网络安全、食品安全溯源；刘磊安（1979-），男，河南封丘人，博士，仲恺农业工程学院信息科学与技术学院副教授，研究方向为RFID、网络安全。
0引言
由于RFID系统是通过射频场来完成标签和阅读器之间的信息交换，而射频场属于共享的无线广播信道，因此必然涉及多址接入问题[1]。在传统的无线通信网络中，由于有很多的节点共享一个无线信道，所以必须使用相应的机制，才能使这些节点共用信道，避免相互之间的冲突，主要方法有：空分多路法（SDMA）、频分多路法（FDMA）、码分多路法（CDMA）和时分多路法（TDMA）。
2ALOHA算法分析
为方便对动态帧时隙ALOHA算法效率进行分析，首先定义：
S：T0时内成功完成数据通信的平均标签数量，即成功传输的总数据率；λ：T0时间内RFID标签到达的次数；Pe：成功完成数据通信的标签概率；n：到达读写器范围的标签数量；l：标签Байду номын сангаас据帧的长度；t：标签成功传输的数量。
由概率论可知，每秒发送数据帧的数量服从泊松分布，当n趋于无穷，成功的概率P趋于零，且满足np=λ时，泊松分布可由二项分布的极限得到。二项频率函数是：P（t）=n！t！（n-t）！pt（1-p）n-t（1）设np=λ，则：P（t）=n！t！（n-t）！（λn）t（1-λn）n-tP（t）=λtt！n！（n-t）！1nt（1-λn）n（1-λn）-t当n→∞时，可得以下结论：λn→0n！（n-t）！nt→1（1-λn）n→e-λ（1-λn）-t→1综上可得：p（t）→λte-λt！（2）
13+通信网络仿真-Aloha
网络运行的统 计信息
handleMsg()
if (msg==endRxEvent) { EV << "reception finished\n"; channelBusy = false; // update statistics simtime_t dt = simTime() - recvStartTime; if (currentCollisionNumFrames==0) { totalReceiveTime += dt; } else { totalCollisionTime += dt;
随机访问(Random Access)/竞争(Contention): 各网络设备平等,没有任何网络设备能控制
其他站点;只要遵循预定义的程序,包括介质状态的 检测,满足条件的每一个网络设备都能传输数据。
特点： 1.网络设备的传输随机性
2.灵活性高
3.网络利用率低
ALOHA 协议
• Aloha 协议或 Aloha 网，是世界上最早的无线电计 算机通信网。 • Random Access协议起始点 • 可以近似认为是链路层协议的最小系统： hello world
Transmitter
获取目标 地址
泊松分布
void Host::initialize() { server = simulation.getModuleByPath("server"); if (!server) error("server not found"); txRate = par("txRate"); radioDelay = par("radioDelay"); iaTime = &par("iaTime"); pkLenBits = &par("pkLenBits"); slotTime = par("slotTime"); isSlotted = slotTime>0; WATCH(slotTime); WATCH(isSlotted); endTxEvent = new cMessage("send/endTx"); state = IDLE; pkCounter = 0; WATCH((int&)state); WATCH(pkCounter); if (ev.isGUI()) getDisplayString().setTagArg("t",2,"#808000"); scheduleAt(getNextTransmissionTime(), endTxEvent); }
aloha协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除aloha协议篇一：aloha协议的性能分析aloha系统性能分析每个用户可以在任意时刻发达自己的帧，发送一帧需要t时间，发送失败的用户会重传帧。
设两者合并起来的帧发送过程是一个泊松过程，到达率为t时间内到达g帧。
显然g必须小于1。
网络的吞吐量s=g*p0，其中p0为一帧成功发送的概率从上图可以看出，当某用户在t0+t时刻发送帧时，当且仅当[t0,t0+2t]时段内没有其他用户发送帧，因此p0=p{[t0,t0+2t]时段内没有其他用户发送帧}=p{k=0}=(g*2)keg*2/k!|k0=e2g2g所以s=g*e当g=0.5时，取最大值0.5e-1=0.184优化方案：每个用户只能在固定的时隙点才能发送帧，即在0，t,2t,3t,…这些点才能发送或重传帧。
则当某用户在t0+t时刻发送帧时，当且仅当[t0,t0+t]时段内没有其他用户想发送帧即可。
所以p0=p{[t0,t0+t]时段内没有其他用户发送帧}=p{k=0}=gkeg/k!|k0=e所以s=g*egg当g=1时，取最大值e-1=0.368p0表示在对应时间段内没有用户发送帧的概率，即p0表示某用户发送成功的概率，1-p0为发送失败的概率。
对于该用户，它发送k次才能成功的概率等于p0*(1-p0)k-1.平均发送次数为p0*(1p0)k1k11egp0说明发送成功需要的发送次数与到达率有指数关系篇二：aloha协议介绍aloha协议和它的后继者csma/cd都是随机访问或者竞争发送协议。
随机访问意味着对任何站都无法预计其发送的时刻；竞争发送是指所有发送的站自由竞争信道的使用权。
aloha协议或称aloha技术、aloha网，是世界上最早的无线电计算机通信网。
aloha协议的思想很简单，只要用户有数据要发送，就尽管让他们发送。
当然，这样会产生冲突从而造成帧的破坏。
但是，由于广播信道具有反馈性，因此发送方可以在发送数据的过程中进行冲突检测，将接收到的数据与缓冲区的数据进行比较，就可以知道数据帧是否遭到破坏。
第11章多址接入协议仿真
11.3.1 仿真系统模型
包产生
到达
终端1
缓冲区 接入 (Buffer) 协议
包产生
到达
终端2
缓冲区 接入 (Buffer) 协议
包产生
到达
终端3
缓冲区 接入 (Buffer) 协议
包产生
到达
终端N
缓冲区 接入 (Buffer) 协议
包传输
接入点
接入协议
缓冲区 （Buffer）
通信信道
11.3.2 通信信道
3．发展 (1)原因： ①甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的 修。筑权 ②修路成为中国人 救的亡强图烈存愿望。 (2)成果：1909年 京建张成铁通路车；民国以后，各条商路修筑 权收归国有。 4．制约因素 政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路建设始终未入 正轨。
平均传输时延依赖于包的长度。 通过数据的包长度进行归一化，可以得到归一化后的平
均传输时延D。
11.4 ALOHA协议仿真
仿真场景
接入点
Z
Y
r
r
X
终端
11.4 ALOHA协议仿真
仿真流程图
业务模型 Possion到达
接入点位置 终端位置 终端数目
信道模型 有线信道：理想信道 无线信道：路径损耗、阴影衰落
记为R(bps)和T，并且在单位时间内成功传输的数据包 个数为n，则有
如果没有数据包产生，S或者T所R有n 传输的数据包由于碰撞
而被丢弃，则吞吐量变为最小值0。此外，在所有的单 位时间内，如果所有的包都被正确传输，吞吐量为1
11.3.7 平均传输时延
数据包从终端产生到成功的传输到接入点的平均时间间 隔称为平均传输试验。
多址接入aloha协议仿真大学学位论文
题目多址接入ALOHA协议仿真学生姓名王超学号1113014107 所在学院物理与电信工程学院专业班级电子1103班指导教师吴燕__完成地点博远楼实验室2015 年 6 月10 日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级 11304107 学生姓名王超一、毕业论文﹙设计﹚题目多址接入ALOHA协议仿真二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2015 年 1月 10 日起至 2015 年 6 月 15 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物电学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：学习了解多址接入协议基本原理，多址接入协议的分类，多址接入协议的仿真模型，包括通信信道，包的产生，碰撞，业务量，吞吐量，平均传输时延等名词概念。
在此基础上重点掌握学习ALOHA协议，以及协议评价的性能指标以及这些指标之间的关系。
在此基础上建立业务仿真模型，考察存在捕获效应和不存在捕获效应情况下的协议性能，最终得到反映协议性能的参数指标仿真图（业务量，吞吐量，协议延迟），并进行分析。
最后撰写毕业设计论文（应包括方案设计、比较与论证、分析与计算、相关设计文件以及心得体会等）。
进度安排：1月10日——3月20日：查阅资料，完成外文翻译原文和开题报告。
3月21日——4月20日：完成系统整体框架设计，搭建系统，并提交中期检查报告。
4月21日——5月20日：完成参数设计并仿真，准备作品验收。
5月21日——6月15日：撰写、修改毕业设计论文，准备并完成答辩。
指导教师系(教研室)系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名多址接入ALOHA协议仿真王超（陕西理工学院物电学院电子信息工程专业，2011级3班，陕西汉中 723000）指导老师：吴燕[摘要]本文首先介绍了多址接入协议的研究背景及其工作原理，对目前广泛研究的ALOHA 协议进行了详细阐述，分析了系统吞吐量、业务量及平均传输时延等性能指标。
然后根据协议的工作过程，在Matlab 平台构建仿真模型，对ALOHA协议进行仿真,并对所得数据进行分析，验证了吞吐量与业务量及时延之间的关系，为提高协议性能提供了参考。
分槽ALOHA协议仿真实验中南大学
中南大学计算机网络实验报告———分槽ALOHA协议仿真实验班级：姓名：学号：日期：一、实验目的Aloha是一个解决信道分配的简单而巧妙的方法。
本次实验写的是分槽aloha，就是将时间分成离散的间隔，每个数据包只能在时间槽的起点发送。
本次实验的目的是1.掌握VB、VC++、VS或JAVA等集成开发环境编写仿真程序的方法；2.理解并掌握分槽ALOHA协议原理。
二、实验内容与实现原理实验内容：编写仿真程序，对一定网络环境下MAC层的多路访问协议的分槽ALOHA协议进行实现。
通过仿真，学习协议采取的介质访问管理，包括介质分配和冲突解决机制，并对协议的性能与理论结果进行比较分析。
实验原理：分槽Aloha的基本思想是把信道时间分成离散的时间槽，槽长为一个帧所需的发送时间。
每个站点只能在时槽开始时才允许发送。
其他过程与纯ALOHA协议相同。
分槽Aloha的信道效率比纯Aloha要高。
分槽Aloha的易受冲突区比纯Aloha小了一半。
它的重发策略是等待一段随机的时间，然后重发；如再次冲突，则再等待一段随机的时间，直到重发成功为止，但是发送的时间也是在每个时间槽的开始。
三、实验具体设计代码包括六个类：AlohaThread.java,jsp_1.java,jsq.java,SendPot.java,time.java,Main.java。
Main.java是主类。
主要是负责时间槽的初始化，以及多个线程的启动。
SendPot.java是发送站类。
里面包含了开始发送数据的时间，时间的间隔，以及成功发送完所有数据包的发送次数。
AlohaThread.java是实现了Thread接口的类。
他是Aloha的线程，run方法里面写了判断冲突的方法和数据包发送的计数方法。
每一个线程都是一个SendPot的发送过程。
sq.java也是实现了Thread接口的类。
他是一个计数器，每隔20秒加一，是用来计算现在已经到了第几个时间槽的。
毕业设计(论文)-基于MATLAB的多址接入协议仿真
目录1.绪论 (1)1.1.研究的目的和意义 (1)1.2.论文研究的背景 (1)1.3.论文研究内容安排 (1)2.多址接入协议概述 (3)2.1.网络参考模型 (3)2.1.1.OSI参考模型 (3)2.1.2.TCP/IP参考模型 (3)2.2.多址接入协议概述 (4)2.2.1.多址接入协议的分类 (4)2.3.随机多址接入协议 (5)2.3.1.完全随机多址接入协议 (5)2.3.2.纯ALOHA（非时隙ALOHA）协议 (6)2.3.3.时隙ALOHA协议 (9)2.3.4.CSMA协议 (11)2.4.本章小结 (13)3.多址接入协议仿真模型 (14)3.1.仿真系统模型 (14)3.2.仿真场景的建立 (14)3.3.通信信道模型 (15)3.4.业务源模型 (15)3.5.仿真时对碰撞的处理 (15)3.6.本章小结 (15)4.随机多址接入协议的仿真 (16)4.1.程序流程图 (16)4.1.1.仿真基本流程图 (16)4.1.2.纯ALOHA协议的仿真程序流程图 (17)4.1.3.时隙ALOHA协议的仿真程序流程图 (18)4.1.4.非持续性载波监听（np-CSMA）协议的仿真程序流程图 (20)4.2.仿真结果和分析 (21)4.2.1.纯ALOHA协议的仿真 (21)4.2.2.时隙ALOHA协议的仿真 (22)4.2.3.非持续性载波监听（np-CSMA）协议的仿真 (24)4.3.本章小结 (25)5.结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)基于MATLAB的多址接入协议仿真摘要在通信网中，要想成功交换数据，就要遵守一定的规则。
这个规则被称为网络协议。
多址接入协议是一个用于共同使用同一个传输媒质的用户之间成功传递信息的原则，当资源被超过一个独立用户使用时就需要多址接入协议。
随机多址接入协议，是多址接入协议的竞争方式。
本文首先研究了多址接入协议的分类、基本原理以及性能参数，建立了多址接入协议的仿真模型，用MATLAB软件实现ALOHA协议以及非持续性CSMA协议的仿真，并分析参数指标。
毕业论文_多进制载波相位调制解调系统的仿真实现 精品
QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) is one of the most commonly used satellite digital signal modulation method in digital signal modulation, it has a high spectral efficiency, a strong anti-interference, relatively simple implementation in the circuit. (QDPSK Quadrature Differential Phase Shift Keying) modulation and demodulation for can be achieved in addition to the requirements of the target system,it also has anti-noise performance, adapt to changes in channel capacity, bandwidth utilization, and high adjacent channel interference is relatively small, try to save transmission power, the device is simple and easy to manufacture and so on.
LAA接入算法研究与仿真分析
LAA接入算法研究与仿真分析随着移动数据业务以及智能终端的爆炸式增长,授权频段频谱资源日益匮乏,室内和公共热点区域的网络日渐拥堵,网络性能明显下降。
与授权频段相比,非授权频段具有丰富的频谱资源。
为了充分利用非授权频段,2014年9月,3GPP启动了"基于LTE的非授权频谱接入"(Licensed-Assisted Access using LTE,简称LAA)研究项目,旨在通过在非授权频段上使用LTE技术,提升LTE网络的容量和用户体验。
根据日本和欧洲的规定,非授权频道传输LTE需要采用LBT机制。
LBT机制可能引发LAA和Wi-Fi之间隐藏终端的问题。
对LAA系统的接收机,除了来自其它工作在免授权频段系统的干扰,其也可能受到LAA系统内其他LAA 发送机的干扰。
为了避免系统内干扰,LAA采用基于调度的无线接入,即LAA-UE需要一个无线资源进行传输,LAA-eNB就分配一个无线资源给用户。
LAA-UE在使用无线资源前需要执行CCA,如果检测到这个无线资源被Wi-Fi网络占用,则LAA-UE在这个无线资源上的传输就要停止。
当干扰概率小时,基于调度的无线接入的LAA的性能较好;当干扰概率比较大时,基于调度的无线接入的LAA的性能较低,用户体验很差。
为了提高在干扰概率比较大时LAA的性能,提升用户体验,本文仿真验证了参考文献Lien提出的上行链路"最佳"接入理论的相关分析结果,接着仿真分析了用户数、资源批数、最佳用户数和资源批利用率之间相互的关系。
在此基础上提出了干扰概率分区用户分组的接入算法,给出了接入算法的实现步骤。
该算法适用于干扰概率变化缓慢的场景,是用户接入成功率与资源批利用率之间取得平衡的一种接入算法。
仿真结果表明,与已有算法相比,提出的算法可以提高资源批的利用率和用户接入成功率。
多址接入协议
6.1引言用户传输交流方法叫做协议，当多个用户用一个共同的媒质传输叫做多址接入，因此多址接入协议就是一个用于共同使用同一个传输媒质的用户之间成功传递信息的原则，当资源被超过一个独立的用户使用时就需要多址接入协议。
如果没有这个协议，当多个用户接入传输资源在同一时间就会出现碰撞，因此多址接入协议至少要解决这些碰撞问题，所以多址接入协议技术的作用就是使同一个网络中的终端共享同一个传输资源。
本章介绍的多址接入协议是用在共享信道资源的传输系统中，这种情况下，共享资源的主要原因是系统环境的连通性，在无线传输系统中要有高效的资源利用率，当个用户共同使用一个传输媒质，这个传输网络媒质有许多点对点的链路组成，当其中一个链路同时被多个用户使用的时候，就需要多路技术，多路技术就是不同的传输信息使用同一个物理链路，表6.1展示了多重接入与多路技术的不同。
表6.1协议的设计通常是有一个特殊的目的要求，协议的性能就是有这些设计目的决定的，然而完成这些特殊性能的同时，一个好的接入协议还应该有以下一些性能1.多种复用协议就是在一个系统的许多用户之间共享一个共同的信道，为了做这些，这个协议必须通过要求用户遵循一个确定的原则来控制用户接入信道的方式，这个协议要控制信道的分配能力。
2.协议应该可以控制分配使传输媒质可以被高效率的使用，效率的高低通常是通过测试信道的延时来定义。
3.信道应该被分配给最需要的用户，就是在不考虑设计合理性时，每个用户都有相同的获得分配信道的能力。
4.协议可以在不同的传输类型的系统中使用5.协议是稳定的，这就意味着如果一个系统处于平等的状态下，一个线路需求的增加就会使这个系统变成一个新的平衡点，这种变化在一个不稳定的协议中会使这个系统继续提高这个负载量但却有一个低传输量。
本章集中研究无线非固定环境，在这个环境中要求协议有特殊的性能，尤其面对变化条件的健康性，在一个无线非固定环境中，协议还要可以处理一下几方面：1．隐藏终端问题2．远处的用户在传输中的影响比近处的弱很多。
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题目多址接入ALOHA协议仿真毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级 11304107 学生姓名王超一、毕业论文﹙设计﹚题目多址接入ALOHA协议仿真二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2015 年 1月 10 日起至 2015 年 6 月 15 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物电学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：学习了解多址接入协议基本原理，多址接入协议的分类，多址接入协议的仿真模型，包括通信信道，包的产生，碰撞，业务量，吞吐量，平均传输时延等名词概念。
在此基础上重点掌握学习ALOHA协议，以及协议评价的性能指标以及这些指标之间的关系。
在此基础上建立业务仿真模型，考察存在捕获效应和不存在捕获效应情况下的协议性能，最终得到反映协议性能的参数指标仿真图（业务量，吞吐量，协议延迟），并进行分析。
最后撰写毕业设计论文（应包括方案设计、比较与论证、分析与计算、相关设计文件以及心得体会等）。
进度安排：1月10日——3月20日：查阅资料，完成外文翻译原文和开题报告。
3月21日——4月20日：完成系统整体框架设计，搭建系统，并提交中期检查报告。
4月21日——5月20日：完成参数设计并仿真，准备作品验收。
5月21日——6月15日：撰写、修改毕业设计论文，准备并完成答辩。
指导教师系(教研室)系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名多址接入ALOHA协议仿真王超（陕西理工学院物电学院电子信息工程专业，2011级3班，陕西汉中 723000）指导老师：吴燕[摘要]本文首先介绍了多址接入协议的研究背景及其工作原理，对目前广泛研究的ALOHA 协议进行了详细阐述，分析了系统吞吐量、业务量及平均传输时延等性能指标。
然后根据协议的工作过程，在Matlab 平台构建仿真模型，对ALOHA协议进行仿真,并对所得数据进行分析，验证了吞吐量与业务量及时延之间的关系，为提高协议性能提供了参考。
[关键词]多址接入协议；ALOHA；Matlab仿真；性能分析Simulation of multiple access ALOHA protocolWangChao(Grade11,Class03,Major Electronic Information Engineering,Institute of physics and Telecommunications Dept.,Shaanxi University of Technology Hanzhong 723000,Shaanxi)Tutor:WuYanAbstract:T his paper first introduced the research background of multiple access protocol and working principle, for the study of the ALOHA protocol were in detail, analyzing the system throughput, business volume and average transmission delay, performance indicators. Then according to the protocol, in the MA TLAB platform to build simulation model, the ALOHA protocol simulation and carries on the analysis to the income data, to verify the relationship between the throughput and the amount of traffic and delay, provide a reference to improve the performance of the protocol.Keywords:M ultiple access protocol; ALOHA; Matlab simulation; performance analysis目录1绪论 (III)1.1研究的目的 (4)1.2研究主要内容 (4)2 多址接入协议 (2)2.1 网络体系结构 (2)2.1.1 OSI参考模型 (2)2.1.2 TCP/IP协议模型 (2)2.2 性能的描述与评估 (3)2.3多址接入协议概述 (4)2.4多址接入协议分类 (4)2.4.1 调度多址接入协议 (5)2.4.2 随机多址接入协议 (5)2.5 ALOHA的基本原理 (6)3多址接入协议建模 (8)3.1 多址接入协议仿真模型 (8)3.2 通信信道模型 (8)3.3 协议评价指标 (9)3.4 业务源模型 (10)4 多址接入协议仿真 (11)4.1 网络拓扑模型 (11)4.2 ALOHA协议的程序流程 (11)4.3 ALOHA协议的仿真结果及分析 (12)总结 (14)致谢 ................................ 错误！未定义书签。
参考文献 .. (17)附录A 英文文献 (18)附录B 中文翻译 (26)附录C 源程序 (33)1绪论1.1研究的目的网络发展早期，通信基本上是以点到点或者网状的方式进行的，通过专门线路把每一个设备和其他设备连接起来从而实现通信。
然而，当今网络业务迅速增长，网络结构日益复杂化，网络所能使用的通信资源也越来越紧缺。
而且，节点用户之间需要交换信息，一个设备可以使用的物理连接的数量又是有限的，全部使用点到点的连接是不现实的。
因此，共享通信资源的方式被广泛应用到网络架构中。
共享方式有利于提高资源的使用效率，同时在用户之间保持高度的可连接性。
多个设备之间共享传输媒介，需要有某种接入控制技术来保证正常通信，于是多址接入技术应运而生。
在网络接入领域中，当两个或多个用户共享信道传输数据时，信息就会叠加，目的端就不能接收到正确的数据，发送端必须重新传输，直到被成功接收或超时丢弃。
数据的再次传输造成了时间和信道资源的严重浪费，所以需要不断完善和发展多址接入技术，以提高网络性能。
在多址接入协议中，多个用户共享同一物理信道，例如，在蜂窝无线通信系信道被所有入网的用户共享。
对无线通信来说，一个重要的目标就是有效地利用信道资源，多址接入协议的性能对此有很大影响。
协议通常都是为了满足一定的目标而设计的。
任何一种较好的协议都应该具有以下特点：第一，协议应该能够使多个用户共享同一传输信道，为此，协议必须要求用户按照一定的规则发出请求，协议控制分配给用户的信道容量。
第二，协议能够以高效的方式分配传输信道，效率通常是以信道的吞吐量和传输时延来衡量的。
第三，对每个用户来说，分配应该是公平的，即在不考虑具有优先权的用户的情况下，每个用户从平均意义上来说应该分配到相同的信道容量。
第四，协议在处理不同的业务时，应该具有一定的灵活性。
第五，协议应该是稳定的。
这意味着当系统达到均衡时，一个新增的负荷应该使系统达到一个新的均衡点。
对于不稳定的协议来说，新增的负荷将迫使系统迁移到更高的负荷状态，并且降低系统吞吐量。
最后，协议应该具有鲁棒性。
也就是说，当系统出现设备故障或条件改变时，不会引起协议的崩溃。
当用户操作不当时，对系统中其他用户的影响应当尽可能的小。
1.2 课题研究主要内容本文主要针对多址接入协议中的随机多址接入方式的工作原理及其应用开展研究。
从最基本的纯ALOHA 协议入手，详细阐述了其基本的工作原理，从系统吞吐量和传输时延等角度分析了这种协议的性能。
然后基于Matlab 仿真平台，对纯ALOHA进行了系统建模和仿真，对其数据及性能指标进行分析，进一步分析了不同类型的多址系统的优缺点。
本文主要内容分为四个章节，各章节的安排如下：第一章为绪论，介绍本课题的研究背景和国内外研究现状、研究的主要成果和发展趋势以及本文主要研究内容。
第二章为理论基础，介绍多址接入技术的分类及工作原理，然后重点阐述随机多址接入技术的原理以及性能的评价指标。
第三章为实际设计与仿真，基于前面的理论分析，在合理设计仿真流程的基础上，利用Matlab 对ALOHA协议进行建模和仿真。
然后对仿真结果进行分析，根据得到的各协议信道吞吐量与业务量的关系、平均时延与业务量的关系等数据，进一步分析不同类型的多址系统的优缺点。
最后对全文进行了总结，并且指出了以后继续进行相关的研究工作和未来可能的研究方向。
2 多址接入协议2.1 网络体系结构通信网络模型的分层可以看作由一套模块组成的体系结构，除了最底层的链路之外，每一个高层模块分别是由低层“黑匣子”系统加一组简单的模块组成。
常见的分层模型OSI（Open Systems Interconnection）七层模型和TCP/IP（Transmission ControlProtocol/ Internet Protocol）四层模型[1]。
2.1.1 OSI参考模型早在1983 年，国际标准化组织（International Standard Organization , ISO）就为数据通信网的体系结构制定出了一个通用的标准，称为开放系统互联参考模型，简称OSI 参考模型。
OSI 模型从上到下分为七个层次：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层和物理层[2]。
应用层是OSI 中的最高层，它确定进程之间通信的性质以满足用户的需要，其功能取决于用户的需要和网络服务目的。
应用层还要提供应用进程所需要的信息交换、远程操作、系统管理和应用管理，应用层直接和用户的应用程序通信。
表示将上一层提供的数据作必要的编码或语法交换，以通信通用的格程序通信。
会话层在两个实体之间建立起进行一次“对话”的逻辑连接关系，负责网络登录和注销、身份鉴别和运作方式等，并对对话进行管理和控制。
运输层传送数据的单位是报文(message)。
它负责在网络内的两个实体之间建立一条端到端的信道，并为通信两端提供可靠和透明的传输。
它还进行端到端的差错控制、顺序控制和流量控制等，运输层是通信的最高层。
网络层的任务是选择适当的路由和交换节点，使数据透明地传输到目的地。
网络层中传输数据单位是分组(packet)，或称包。
因此，该层需要将上层送来的数据分组和对方发来的分组进行拆卸，并解决分组丢失、重复传送和数据颠倒等问题。
数据链路层负责在两个相邻节点间的链路上，以帧为单位无差错地传输数据。
它需要将上一层送来的数据加上所需的控制信息组成帧，并负责链路的连通、维持和释放。
物理层的任务是为上一层送来的数据提供一个透明传输比特流的物理连接。