РАНДОМИЗИРОВАННЫЙ АЛГОРИТМ ДРОБЛЕНИЯ ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ СЛУЧАЙНОГО МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В современных системах связи широко используются алгоритмы случайного множественного доступа (СМД), основанные на идеях алгоритма АЛОХА. Альтернативой данному подходу может быть применение идей, основанных на алгоритме дробления, пропускная способность которого 0,4877 сообщений в единицу времени, что является наибольшей пропускной способностью среди всех известных алгоритмов СМД. Основной проблемой при реализации данного алгоритма на практике является необходимость точной синхронизации всех устройств по времени. В данной статье предлагается алгоритм СМД, основанный на алгоритме дробления и лишенный данного недостатка, что позволяет применять его на практике в централизованных системах.

Об авторах

А. А Бурков

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП)

Email: a.burkov@k36.org
Санкт-Петербург, Россия

И. А Пастушок

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП)

Email: pastushokirina22@mail.ru
Санкт-Петербург, Россия

А. М Тюрликов

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП)

Email: turlikov@guap.ru
Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Jiang W., Schotten H.D. The KICK-OFF of 6G Research Worldwide: An Overview // Proc. 7th Int. Conf. on Computer and Communications (ICCC 2021). Chengdu, China. Dec. 10–13, 2021. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/ICCC54389.2021.9674614
  2. Vaezi M., Azari A., Khosravirad S.R., Shirvanimoghaddam M., Azari M.M., Chasaki D., Popovski P. Cellular, Wide-Area, and Non-Terrestrial IoT: A Survey on 5G Advances and the Road Toward 6G // IEEE Commun. Surv. Tutor. 2022. V. 24. № 2. P. 1117–1174. https://doi.org/10.1109/COMST.2022.3151028
  3. Jiang W., Han B., Habibi M.A., Schotten H.D. The Road Towards 6G: A Comprehensive Survey // IEEE Open J. Commun. Soc. 2021. V. 1. P. 334–366. https://doi.org/10.1109/OJCOMS.2021.3057679
  4. Madue˜no G.C., Stefanovi´c ˇ C., Popovski P. Efficient LTE Access with Collision Resolution for Massive M2M Communications // Proc. 2014 IEEE GlobecomWorkshops (GCWkshps). Austin, TX, USA. Dec. 8–12, 2014. P. 1433–1438. https://doi.org/10.1109/GLOCOMW.2014.7063635
  5. Althumali H., Othman M., Noordin N.K., Hanapi Z.M. Dynamic Tree-Splitting Algorithm for Massive Random Access of M2M Communications in IoT Networks // IEEE Syst. J. 2021. V. 16. № 2. P. 3179–3190. https://doi.org/10.1109/JSYST.2021.3097715
  6. Цыбаков Б.С., Михайлов В.А. Свободный синхронный доступ пакетов в широковещательный канал с обратной связью // Пробл. передачи информ. 1978. Т. 14. №4. С. 32–59. http://mi.mathnet.ru/ppi1558
  7. Capetanakis J. Tree Algorithms for Packet Broadcast Channels // IEEE Trans. Inform. Theory. 1979. V. 25. № 5. P. 505–515. https://doi.org/10.1109/TIT.1979.1056093
  8. Vogel Q., Deshpande Y., Stefanovic C., Kellerer W. An Advanced Tree Algorithm with Interference Cancellation in Uplink and Downlink // Conf. Rec. 57th Asilomar Conf. on Signals, Systems & Computers. Pacific Grove, CA, USA. Oct. 29 –Nov. 1, 2023. P. 72–79. https://doi.org/10.1109/IEEECONF59524.2023.10477014
  9. Vogel Q., Deshpande Y., Stefanovi´c C., Kellerer W. Analysis of d-ary Tree Algorithms with Successive Interference Cancellation // J. Appl. Probab. 2024. V. 61. № 3. P. 1075–1105. https://doi.org/10.1017/jpr.2023.107
  10. Stefanovi´c ˇ C., G¨ursu M., Deshpande Y., Kellerer W. Analysis of Tree-Algorithms with Multi-Packet Reception // Proc. 2020 IEEE Global Communications Conf. (GLOBECOM 2020). Taipei, Taiwan. Virtual Conf., Dec. 7–11, 2020. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/GLOBECOM42002.2020.9322082
  11. Srichavengsup W., Kittipeerachon K. Performance Improvement of Tree Algorithm Using Adaptive Splitting Algorithms // J. Eng. Digit. Technol. 2022. V. 10. № 2. P. 57–65.
  12. Wijayasekara S.K., Nakpeerayuth S., Annur R., Srichavengsup W., Sandrasegaran K., Hsieh H.-Y., Wuttisittikulkij L. A Collision Resolution Algorithm for RFID Using Modified Dynamic Tree with Bayesian Tag Estimation // IEEE Commun. Lett. 2018. V. 22. № 11. P. 2238–2241. https://doi.org/10.1109/LCOMM.2018.2865735
  13. Цыбаков Б.С., Михайлов В.А. Случайный множественный доступ пакетов. Алгоритм дробления // Пробл. передачи информ. 1980. Т. 16. № 4. С. 65–79. http://mi.mathnet.ru/ppi1464
  14. Цыбаков Б.С., Лиханов Н.Б. Некоторые новые алгоритмы случайного множественного доступа // Пробл. передачи информ. 1985. Т. 21. № 2. С. 69–89. http://mi.mathnet.ru/ppi986
  15. Burkov A., Pastushok I., Turlikov A. A 0.485 Throughput Randomized Part-and-Try Algorithm // Probl. Inf. Transm. 2025. V. 61. № 3 (to appear).
  16. Tsybakov B.S. Survey of USSR Contributions to Random Multiple-Access Communications // IEEE Trans. Inform. Theory. 2003. V. 31. № 2. P. 143–165. https://doi.org/10.1109/TIT.1985.1057023
  17. Михайлов В.А. Геометрический анализ устойчивости цепей Маркова в Rn+ и его приложение к вычислению пропускной способности адаптивного алгоритма случайного множественного доступа // Пробл. передачи информ. 1988. Т. 24. № 1. С. 61–73. http://mi.mathnet.ru/ppi687
  18. Введенская Н.Д., Пинскер М.С. Неоптимальность алгоритма дробления // Тр. Междунар. семинара ≪Сверточные коды; связь с многими пользователями≫. Сочи, 1983. С. 137–140.
  19. Введенская Н.Д., Пинскер М.С. Оценка пропускной способности алгоритмов множественного доступа класса FCFS // Пробл. передачи информ. 1990. Т. 26. № 1. С. 58–67. http://mi.mathnet.ru/ppi593
  20. Цыбаков Б.С. Рандомизированные и нерандомизированные алгоритмы случайного множественного доступа // Пробл. передачи информ. 1989. Т. 25. № 1. С. 88–99. http://mi.mathnet.ru/ppi642
  21. Ramirez C.G., Sergeyev A., Dyussenova A., Iannucci B. LongShoT: Long-Range Synchronization of Time // Proc. 18th Int. Conf. on Information Processing in Sensor Networks (IPSN’19). Montreal, QC, Canada. Apr. 16–18, 2019. P. 289–300. https://doi.org/10.1145/3302506.3310408
  22. Polonelli T., Brunelli D., Marzocchi A., Benini L. Slotted ALOHA on LoRaWAN—Design, Analysis, and Deployment // Sensors. 2019. V. 19. № 4. P. 838 (19 pp.). https://doi.org/10.3390/s19040838
  23. Shayo E., Abdalla A.T., Mwambela A., Sutikno T. Energy Efficient Slotted Synchronization Approach in LoRaWAN // Indones. J. Electr. Eng. Comput. Sci. 2024. V. 35. № 1. P. 203–212. https://doi.org/10.11591/ijeecs.v35.i1.pp203-212

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).