第5章-数据的完整性与数据的安全性.pptxVIP

;;;;;;一、产生碰撞的原因;电子标签1;电子标签1;;;;; 如何解决碰撞的问题呢？;无线通信技术中，通信碰撞的四种解决防碰撞方法： 空分多址(SDMA) 频分多址(FDMA) 码分多址(CDMA) 时分多址(TDMA);1、空分多址SDMA法;; 不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。如果从频域或时域来观察，多个CDMA信号是互相重叠的。CDMA是利用不同的码序列分割成不同信道的多址技术 。 CDMA的频带利用率低，信道容量较小，地址码选择较难、接收时地址码捕获时间较长，其通信频带和技术复杂性在RFID系统中难以应用。;4、时间分割TDMA;;标签控制（驱动法） 以电子标签为主控器，读写器对数据传输没有控制。该方法 控制很慢不灵活。 阅读器控制（询问驱动法） 所有标签同时由阅读器进行控制和检测，通过一定算法，在所有标签中选择其中一个标签，然后进行相互通信（如鉴别、读出或写入数据）。为了选择另一个标签，应该解除原来的通信关系，因为在某一时间内只能建立起唯一的通信关系，即单个标签占用信道通信，可以按时间顺序快速地操作众多标签。所以阅读器控制的方法也称作定时双工传输法。 ;三、防碰撞算法;;;;1、ALOHA防碰撞算法 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网络可以使分散在各岛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。第一个使用无线电广播来代替点到点连接线路作为通信设施的计算机系统是夏威夷大学的ALOHA系统。 该系统所采用的技术是地面无线电广播技术，采用的协议就是有名的ALOHA协议，叫做纯ALOHA(Pure ALOHA)。以后，在此基础上，又有了许多改进过的ALOHA协议被用于卫星广播网和其它广播网络。 各种ALOHA算法：纯ALOHA算法、时隙ALOHA算法、帧时隙ALOHA算法、动态帧时隙ALOHA算法。; ALOHA算法的模型图; 纯ALOHA算法 思想：只要用户有数据要发送，就尽管让他们发送 纯ALOHA算法的标签读取过程： （1）各个标签随机的在某时间点上发送信息。 （2）阅读器检测收到的信息，判断是成功接收或者碰撞。 （3）若判断发生碰撞，则标签随机等待一段时间再重新发送信息。 纯ALOHA存在的问题： （1）错误判决。即对同一个标签，如果连续多次发生碰撞，则将导致阅读器出现错误判断，认为标签不在阅读器作用范围内。 （2）数据帧的发送过程中发生碰撞的概率很大。过多的碰撞导致吞吐量下降系统性能降低。 解决方向： 减小碰撞发生次数 缩短重发延时 ;吞吐率S---代表有效传输的实际总数据率，即在观察时间T0内标签成功通信的平均次数 输入负载G---发送的总数据率，即观察时间T0内标签的平均到达次数 S=G*Pe 其中Pe是到达的标签能成功完成通信的概率 ; 当输入负载G=0.5时，系统的吞吐率达到最大值0.184。由于纯ALOHA算法中存在碰撞概率较大，在实际中，该算法仅适于只读型的标签，即阅读器只负责接收标签发射的信号，标签只负责向阅读器发射信号的情况。 ;时隙ALOHA算法 在ALOHA算法的基础上把时间分成多个离散时隙(slot)，并且每个时隙长度要大于标签回复的数据长度，标签只能在每个时隙内发送数据。每个时隙存在： a 空闲时隙：此时隙内没有标签发送 b 成功识别时隙：仅一个标签发送且被正确识别 c 碰撞时隙：多个标签发送，产生碰撞 ;时隙ALOHA算法的吞吐率为：S=G*e-G 当输入负载G=1时，系统的吞吐量达到最大值0.368，避免了纯ALOHA算法中的部分碰撞，提高了信道的利用率。 需要一个同步时钟以使阅读器阅读区域内的所有标签的时隙同步。 ;Frame Slotted Aloha(FSA) 将N个时隙组成一帧，一帧中包含的时隙数固定，标签随机选择N个时隙中的一个与阅读器通信，一旦碰撞则等待下一帧，重新选择时隙重发信息。 优点：简化了时隙Aloha的随机退避机制。 缺点：当标签数远大于N时，出现“饿死现象”； 当标签数远小于N时，较多时隙空闲，产生浪费。 ;动态帧时隙ALOHA算法（DFSA） ;动态帧时隙Aloha运用于RFID系统示意图;2、二进制树型有哪些信誉好的足球投注网站算法 ;;范例;Improved Anti-collision Algor