水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議研究及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì).pdf

1、海洋是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。各國為了開發(fā)和利用海洋資源,不斷地強(qiáng)化海洋發(fā)展戰(zhàn)略,并使用各種科技手段進(jìn)行海洋資源的勘探。海洋開發(fā)的前提條件就是要提高對(duì)海洋信息的獲取、處理及傳輸能力,水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)探索水下環(huán)境并獲取有關(guān)信息的方法。
　　論文首先綜述水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用背景和研究現(xiàn)狀。討論水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并參考 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),構(gòu)建水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。概述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型以及模型中各網(wǎng)元的功能

2、。
　　由于復(fù)雜的水下環(huán)境,水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以聲波作為載波進(jìn)行無線通信。因此,聲通信會(huì)受到路徑損耗、噪聲、多徑、多普勒擴(kuò)散以及較慢且多變的水下聲速等因素影響,其信道具有傳播時(shí)延長、通信帶寬有限和誤比特率高等特點(diǎn)。論文分析了這些因素對(duì)水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的影響,參考經(jīng)典的聲納方程計(jì)算誤比特率,并通過在不同工作頻率和發(fā)射功率等系統(tǒng)參數(shù)下進(jìn)行仿真,得到系統(tǒng)的誤比特率與傳輸距離之間的關(guān)系。
　　針對(duì)水聲信道的特點(diǎn),討論水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

3、的關(guān)鍵技術(shù)之一——MAC層的通信協(xié)議設(shè)計(jì)。由于水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所要面對(duì)的特有水下環(huán)境,因此,必須根據(jù)不同的應(yīng)用,改進(jìn)各類多址接入技術(shù),并針對(duì)這些技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)來設(shè)計(jì)水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議。重點(diǎn)分析所設(shè)計(jì)的水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議——AMPMAC協(xié)議。詳述協(xié)議中源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)以及鄰節(jié)點(diǎn)的調(diào)度過程。討論協(xié)議所涉及的幾個(gè)問題:移動(dòng)性機(jī)制、功率控制機(jī)制、隨機(jī)接入機(jī)制及碰撞退避機(jī)制,并使用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件對(duì)協(xié)議進(jìn)行仿真,從有效吞吐