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摘

要

RFID

是利用空间电磁波耦合进行通信的无线传输模式，其防碰撞算法的优劣决定

了其性能及其应用领域。为了满足

RFID

系统低标签成本和高识别性能的要求，当前主

要采用基于

Aloha

的防碰撞算法。

本文首先回顾了基本的

Aloha

算法、时隙

Aloha

算法和固定帧时隙

Aloha

算法

（

FSA

），并将其运用于

RFID

系统中。接着讨论一种动态帧时隙

Aloha

算法

（

DFSA

）：每一帧的开始，阅读器向工作范围内的标签广播一个包含该帧帧长的数据

包；标签收到包后，进行时间同步，同时读取帧长

N

，随机选择

1-N

中的一个时隙，等

该时隙到来即向阅读器发送自身

ID

信息；阅读器在每一时隙结束时判断该时隙是否收

到包，如果没收到则该时隙空闲，如果收到的包有错则说明该时隙内发生多标签碰撞，

如果收到正确的包、则读取包中

ID

信息、并向空间广播带有该

ID

的包；标签收到包后

判断，如果该包中包含自身

ID

信息、则证明该标签在上一时隙中被正确识别、标签进

入静默状态、一段时间内不再与阅读器通信；如果标签未被正确识别，只能等待下一帧

开始后，重新选择时隙，重复上述过程。一轮识别（即一帧）结束后，阅读器统计该帧

中包含的空闲时隙数、冲突时隙数和成功识别时隙数，若冲突时隙数超过一定阈值则增

加下一帧的帧长，若空闲时隙数超过一定阈值则减少下一帧的帧长，实现帧长的动态控

制。这样求得系统的时隙利用率和碰撞概率的平衡，提高了系统识别率，缩短了识别时

间。

本文第

4

章详细构建了基于

OPNET

的

RFID

系统模型，并嵌入固定帧时隙

Aloha

算法，找出了不同负载条件下的系统识别率最高的帧长，作为

DFSA

帧长动态改变的依

据。为了验证

DFSA

的性能优势，第

5

章中将

DFSA

算法嵌入

RFID

模型，得出基于

DFSA

的

RFID

系统识别率与负载关系曲线，并与固定帧长为

8

、

16

的基于

FSA

的

RFID

系统识别率与负载关系曲线比较。证明，当待识别标签数量很大时，基于

DFSA

算法的

RFID

系统识别率远高于

FSA

，系统性能更加优异。