面向小规模水声传感器网的时分多址MAC协议研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tangyanb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水声传感器网络是在一定的水下区域内,多种传感器节点获取信息,并通过水声通信和组网来实现信息的传输。在网络中,多个传感器节点共享同一个水声信道,即不止一个节点需要占用信道发送数据包,就会出现多个节点同时使用信道的情况,不同节点由于互相竞争而引起数据包的碰撞,导致信道资源的浪费乃至网络瘫痪,因此如何分配水声信道的使用权就成为一个关键问题,而位于数据链路层底层的MAC子层的主要任务就是负责分配水声信道资源和决定节点接入水声信道的方式,所以MAC协议的研究是当前水声传感器网络研究的热点和难点之一。本文对水声传感器网MAC协议进行了深入的研究和分析,针对现有MAC协议的局限性,分别面向小规模传感器网络中单跳拓扑和多跳拓扑两种典型拓扑场景,提出了可以高效利用信道资源和节省能耗的时分多址MAC协议,主要工作包括:提出了一种面向单跳水声传感器网络的时分多址MAC协议,根据节点实际需要发送数据量来动态调整发送时隙长度,同时设计了一种全网最优的时隙顺序来减少节点的空闲等待时间,并采用将数据包的发送和确认相融合的机制来更加充分地利用信道。理论分析和仿真结果表明新提出的MAC协议拥有更高的吞吐率和更好的能量使用效率。针对多跳水声传感器网络提出了一种时分多址MAC协议,以节点为调度单位进行时隙分配,不仅可以应对隐藏终端和暴露终端问题,而且支持节点向周边节点广播。暴露终端也通过侦听和解析邻居节点广播的控制包,获取包确认信息和发送节点占用信道的情况,进而选择合适的时机并行发送,从而实现更加高效地利用信道。仿真结果表明提出的MAC协议相对于经典的水声MAC协议,拥有更高的吞吐率和更好的能量使用效率。
其他文献
移动AdHoc网络是一种工作在无固定设施环境下,由一组带有无线收发装置的移动终端节点组成的多跳的临时性的自治系统。功率控制机制是在保证一定通信质量的前提下,通过调节信
入侵检测系统(IDS,Intrusion detection system)是近年来迅速发展的系统安全技术,已经成为继防火墙之后的第二道网络安全防线。然而,传统的入侵检测系统有着两大弱点:1)它通
网络功能虚拟化技术通过创建高保障性、高可管控性的灵活多样的虚拟网络,为各种新型业务的部署提供可能;可重构网络技术通过对网络功能的重构,支持各种新型业务的部署,进一步
本文介绍了高清数字电视和手机电视的发展与现状。阐述了无线信道的基本特性、OFDM的调制解调原理,指出了导致OFDM收发信机间不同步的主要因素。讨论了多载波传输系统的接收
随着多媒体信息技术和Internet的迅速发展,版权保护问题日益突出。数字水印技术作为版权保护的重要手段,已经受到越来越多的关注。本文围绕混沌序列的优良特性及小波变换在数字
MIMO技术在不增加频谱带宽的情况下,可以提高无线通信系统的通信容量和通信质量。而目前,对MIMO一系列关键算法的研究许多都停留在理论或者计算机仿真阶段。因此有必要研制一
学位
量子信息是量子力学中关于量子系统所描述的“状态”拥有的某种物理信息。它作为量子力学和信息科学的交叉学科,涉及的领域包括数学、物理、计算机、通信等诸多学科,是目前快