基于NS3的声电协同传输网络研究与实现

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在互联网+的大背景下,萌生了互联网+海洋创新合作模式,推进实施国家智慧海洋战略。声电协同传输网络新概念通过浮标节点可以实现更远距离、更高速率的海洋通信,借助空中无人机或者卫星可以构建陆、海、空、天一体化网络。声电协同传输网络主要形成水声传感器网络与无线传感器网络混合的网络系统,利用无线电链路相对多余的空闲链路资源,弥补水声链路性能的短板,提高网络容量,便于海洋信息的实时传输,提高海洋环境预测的精度。由此可见,声电协同传输网络对于互联网+海洋的发展有极其重大的意义。但是目前对于声电协同传输网络的模拟仿真研究在国内外少有人涉及。因此,本文旨在开发基于NS3网络仿真系统的声电协同传输模块,并对声电协同传输网络相关方面进行研究。本文的主要工作以及所取得的结论如下所示:1、分析了声电协同传输网络的技术原理以及水声传感器网络的组网结构和路由协议,总结声电协同传输网络的优势及水声传感器网络中各种组网结构和路由协议的优缺点和适用场景。2、基于NS3网络仿真平台设计并实现声电协同网络模块,为声电协同传输网络的协议实现、调试仿真提供平台支撑。3、引入传统泛洪算法,并将其移植到声电协同网络模块上进行了性能仿真分析。仿真结果表明,声电协同传输网络在平均端到端时延、数据分组投递率、网络吞吐量这些方面的性能优于水声传感器网络。但是,在实际应用的情况下,需要衡量浮标节点的协作和网络规模大小对声电协同传输网络在性能方面的影响,综合考虑各性能的表现,使得网络整体性能最优。4、提出了一种浮标节点优先无线链路转发的路由机制。在设计路由机制时,借鉴了AODV的核心思想,引入了浮标节点优先无线链路转发机制,对路由请求报文RREQ和路由表进行了改进,并增加节点负载和剩余能量为节点转发判断依据,从而性能整体优于泛洪声电协同传输网络。
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