协议序列工作的信道以时隙为单位，每个数据包占据一个时隙的时间长度，并且因为每 个用户都知道时隙的起始和终止时间，但彼此之间不需要同步，所以会有随机时延的产生。 不过不同步并不意味着任何时间都是不相同的，协议序列是具有时隙同步的性质。要了解时 隙同步的性质，在这里先介绍一下时元以及帧的结构。

在协议序列的工作方式下，信道可以划分成周期性的时元，每个时元又能划分成周期性 的帧，每一帧又能划分成若干时隙，并且网络中的每个节点应该至少占用一个时隙，因此时 隙的个数应该大于网络中的节点数。

一个时元

图 1。2 时元结构

对于协议序列，系统时钟控制时隙的同步，如果序列周期为 L,则一个帧中就有 L 个时隙， 在相对应的协议序列中，协议序列值为 1 对应的用户发送信息包则占用相关时隙，如果发送 成功，则接收者也在此时隙中接收到信息，如果在此时隙中没有用户传送信息则时隙空闲。 对于协议序列，随机时延是必然会有的，但是随机时延的长度也要是时隙的整数倍。

协议序列适用于具有有限的计算能力的无线传感器网络[18]。我们设计特定的协议序列来 满足一定有利的统计特性。而不是应用冲突避碰和补偿协议，每个用户可以简单地存储已经 被分配的协议序列，并反复读出序列。

对于构造序列，我们需要采用一些基本的数字理论概念和符号。要解决后续的想法，质 数的概念是一个正整数，只能被 1 和它本身整除。二不同的正整数，如果它们除了 1 没有其 它的公因子，那么可以说这两个数互质。注意 1 对任何质数都是互质的。我们用 HCF（a，b） 代表两个整数的最大公因子。

设有 i 个用户的序列为 Si=[Si(0),Si(1), …,Si(L-1)]，其中 L 是所有 K 个序列的公共周期。 并且他们都具有随机时延τi，τi是一个随机的，时隙单元长度的整数倍的量。当用户 i 在时隙

t 传送数据包时，若Si(t+τi)=1 则发送信息，若Si(t+τi )=0  则保持静默。在一个时隙中，当且仅

当只有一个数据包传送时，它才能被成功接收。如果 2 个或多个用户同时发送数据包时，就

会发生碰撞。由于缺乏从接收器收到的反馈和同用户之间的合作交流，而且用于无反馈冲突 信道，协议序列开始时是不能同步的并且会产生随机时延偏移。对于一个周期性的二进制序 列 S 来讲，设其周期为 L，它的负载因子[10]被定义为：

fduty  =     L−1 S(i)/L

对于一个协议序列集中，所有的用户都有一个相同的负载因子，例如，当二进制恒重循

环置换代码被使用，则顺序集就是协议序列的一个重要特征[19]。对于不同的速率用户要应用 不同的负载因子。给定一个协议序列，用 T 定义不同序列的数量。用 L 来定义序列最短的公 共周期。如果线上同时活跃着 M 个用户，用 σ 来表示一个周期内用户可以无冲突传送的最小 信息包数量。对于一个协议序列，其中每个序列都有相同的负载因子，则顺序集（T，M，L， σ）就是用来衡量协议序列的重要参数，其中序列速率用 σ/L 表示，所有线上用户的速率之和 被称为和速率。和速率是衡量一个协议序列吞吐量的方法之一。在传感器网络和射频识别技 术的应用中，所需传输的数据应该很少，因此确保所有传送者在一个周期内（L 个时隙内） 至少成功发送一次是很重要的。在一些应用中，传送者需要具有不同的传输速率。但不是所 有的协议序列集合都能支持不同速率的序列。例如，被恒重循环置换代码定义的协议序列就 有相同的负载因子。如果在确定联合负载因子的基础上建立协议序列，那么不同的联合体将 会得到不同的协议序列。用户需要不同负载因子的原因是希望在加入或离开一个系统时可以 自己动态调节而不用影响其他用户的协议序列。