南京理工大学RFID复习(8)

3、Frame Slotted ALOHA算法（FSA）：

•ALOHA 的另一种改进算法是帧时隙ALOHA 算法（FSA）。

•它是在Slotted ALOHA 算法的基础上把N 个相同的时隙组成一帧，且在整个电子标签识别过程中，帧的大小是固定的，帧中的每个时隙足够一个电子标签与阅读器进行完通信，该算法也称为固定帧时隙ALOHA 算法。

•该算法比较适用于传输信息量较大的场合，和Slotted ALOHA 算法一样，帧时隙ALOHA 算法同样需要一个同步开销。

步骤

•首先由阅读器把帧长度N 发送给电子标签，电子标签则产生[1，N]之间的随机数，接下来各电子标签选择相应的时隙，与阅读器进行通信；

•如果当前时隙与电子标签随机产生的数相同，电子标签则响应阅读器的命令，若不同，标签则继续等待。

•假如当前时隙内仅有一个电子标签响应，阅读器就读取该标签发送的数据，读取完了以后就使该标签处于“无声”状态。

•如果当前时隙内有多个标签响应，则该时隙内的数据就出现了碰撞，此时阅读器会通知该时隙内的标签，让它们在下一轮帧循环中重新产生随机数参与通信。

•逐帧循环，直到识别出所有电子标签为止。

4、Dynamic FSA 算法：

•该算法根据上一读写周期中统计的成功识别的时隙数、发生碰撞的时隙数、空闲时隙数信息来调整下一读写周期的帧长度。具体调整方法有两种。

•第一种：根据统计信息，当碰撞时隙数达到规定的上限时，读写器增大下一帧的长度；

当碰撞时隙数少于规定的下限时，读写器减少下一帧时隙数。使用该方法当标签规模不大时，读写器使用较短的帧长度就能快速识别标签，而当标签数量很多时，读写器不得不增加帧长度以减少碰撞次数。

•第二种：读写器以2 或4 个时隙数为一帧开始，如果没有一个标签能够成功识别，读写器增加帧长度开始下一轮读写周期。重复上述过程直到至少有一个标签被成功识别。当有一个标签成功识别后，读写器立刻停止当前的读写周期，然后读写器再以开始时最小的帧长度开始下一轮读写识别。

•该算法通过动态调整帧长度，相比帧时隙算法在标签规模不大时能够取得较理想的吞吐率。可是一旦标签个数很大时，增大帧长度就不是很好的解决方法，因为帧长度不能无限制的增大。

•采用ALOHA系列算法，假设阅读器射频工作范围内存在n 个标签，理论上阅读器至少需要n 个时隙的时间才能成功识别完，最坏的情况下，阅读器经过多次搜索也未能识别出某个标签，导致出现“饿死现象”。

•而Binary-Tree系列算法并不会采取退避原则，而是直接进行解决。当多标签同时发送信息而碰撞时，读写器利用碰撞位将碰撞的标签分为两个或更多子集，对每个子集分别识别。如果存在碰撞则继续再划分，直到标签被完全识别为止。这样则有效地避免了标签的“饿死现象”。

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