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《哈尔滨工程大学》 2006年
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水声通信网MAC层协议的研究与仿真

孟艳君  
【摘要】:水声通信网络是一门新兴的网络技术。它在海洋数据收集、污染监测、灾难预报、辅助导航以及水下军事防御等方面有着广泛的应用。装备了传感器的无人水下仪器如,UUV和AUV,能够在海洋资源开发和海洋数据收集等协作监视任务中得到应用。水声通信组网技术是实施这些应用的关键技术。水声通信网络是由许多传感器和设备组成的,它们被部署在特定的区域执行合作监视任务。 在本论文中,我们主要进行了MAC层协议的研究。由于水声通信网的特殊的组网形式,所以它的MAC层协议的设计目标也不同于传统的陆地无线网。在水声通信网中,首要考虑的问题是节约能量,其次是可扩展性,而在陆地无线网络中比较重要的属性包括吞吐量、延迟以及公平性等在水声通信网络中却是次要的。 本文研究的重点是IEEE802.11协议和S-MAC协议。802.11协议中的DCF机制是节点共享无线信道,进行数据传输的基本接入方式,它结合了CSMA/CA技术和确认(ACK)技术,协议中的RTS-CTS控制报文握手机制有效的解决了隐蔽终端问题,该协议可以作为基于竞争MAC协议的代表。 S-MAC协议综合了固定分配类和随机竞争类MAC协议的优点,以节能和可扩展性为主要目标而进行设计的。针对碰撞重传、串音、空闲侦听和控制消息等可能造成网络消耗更多能量的主要因素,S-MAC协议采用周期性监听和睡眠、冲突和串音避免以及数据分割等机制减少了能量消耗。 最后,本文对IEEE802.11和S-MAC协议进行了仿真研究,仿真结果表明,在能量有效性上,S-MAC要优于802.11协议,但在其他性能上,802.11协议要优于S-MAC协议。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN929.3

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