水声通信网络中的MACA-C介质访问控制协议

介质访问控制协议（Medium Access Control , MAC）是水声通信网络中的一种关键技术。与陆地无线通信系统使用无线电波有所不同,水声通信网络依靠水声进行通信。水声通信网络中的MAC协议设计面临许多挑战面,如:传播延迟大、带宽窄、电池不易更换或充电、节点发射功率受限等。因此,陆地无线通信系统的各MAC协议不能直接应用到水声通信网络。本文提出了一种适用于水声通信网络的MACA（MACA-C）协议,该协议主要将传输数据包和控制包结合使用,在每轮握手的过程中,该协议通过发送列的首数据包和RTS控制包来改善信道利用率。仿真结果也表明MACA-C能够达到较高的和稳定的吞吐量性能,同时在保持低碰撞率的前提下增加信道利用率。      

一种用于水声网络的改进的MAC层协议

减少数据包碰撞,节省能量,保持收发数据的同步性是水声网络MAC层协议设计的关键策略.本文在一种已有的UWAN-MAC协议的基础上展开研究,提出了一种改进的UWAN-MAC协议,该协议在不影响节点同步的前提下,通过优化节点的收发数据包机制,可以获得更低的碰撞率和更高的节能效果.最后通过仿真对原协议和修改后的协议进行了比较和分析.     

基于规则与感知的水声网络MAC协议

针对水声网络(UAN)媒体访问控制(MAC)协议采用RTS/CTS握手机制,导致信道利用率和网络吞吐量较低的问题,提出一套信道访问规则,基于该规则设计了节点状态感知的水声网络MAC(RP-MAC)协议.当接收节点不在收发状态,并且其他邻居节点也都不在接收状态时,发送节点才会尝试发送一到多个报文给接收节点.节点通过侦听和...     

水声通信及网络技术综述

水声通信(UAC)及网络技术在海洋环境监测、商业领域和军事领域等诸多方面发挥着重要作用,关心海洋、认识海洋、经略海洋离不开水声通信及网络技术的发展。该文对水声通信技术和水声通信网络(UACN)进行综述,首先回顾了水声通信技术和水声通信网络的发展,总结了水声信道的特点。然后,对于水声通信技术中的非相干调制技术、相干调制技术以及以应用需求为导向的新型通信技术进行陈述。随后,对于水声通信网络中数据链路层媒介接入控制协议、网络层的路由协议和跨层设计进行分类探讨。最后,对目前水声通信及网络技术的不足进行总结,并且对未来水声通信及网络技术的发展进行展望。     

基于OPNET的水声通信网MAC层协议的研究

MAC(Multiple Access)协议是水声通信网络的重要研究内容,利用OPNET网络仿真软件对ALOHA协议和MACAW协议下水声通信网络的性能进行仿真研究,分析比较这两种协议在不同业务量下的网络性能.仿真结果表明,在水声通信网络中,MACAW协议的性能优于ALOHA,但两者均可应用于低数据业务量网络中.     

基于OPNET的水声通信网MAC层协议的研究

AC（Multiple Access）协议是水声通信网络的重要研究内容,利用OPNET网络仿真软件对ALOHA协议和MACAW协议下水声通信网络的性能进行仿真研究,分析比较这两种协议在不同业务量下的网络性能。仿真结果表明,在水声通信网络中,MACAW协议的性能优于ALOHA,但两者均可应用于低数据业务量网络中。     

基于最优窗口的水声网络MAC协议研究

海洋水声信道的复杂性和多变性会对水声网络中的介质访问控制协议性能造成影响。为更好地适应水声环境,对水声网络中基于竞争窗口的MAC协议进行改进,提出了基于最优窗口的MAC协议以及窗口值的优化策略,利用开源平台NS-3对其进行仿真,分析得出了水声网络节点数量、通信带宽和数据包大小与最优窗口大小之间的关系。仿真结果表明,在最优窗口下水声网络的吞吐量得到了显著提升,这一结论将为今后构建水声网络提供理论基础和数据支撑。     

基于网络编码的TDMA移动自组网MAC协议设计

移动自组织网络被广泛地应用于地震救援、火灾救援、林区通信和安保通信等多个领域,如何提升移动自组织网络的吞吐量一直以来都是学术界的研究热点。网络编码技术由于在多播场景下可以取得由最大流最小割定理决定的网络容量上界,成为学术广泛研究的对象。针对多播业务的资源调度问题,对网络编码的技术现状进行了简要介绍;基于COPE机会网络编码的思想,提出了一种基于网络编码的TDMA移动自组网MAC协议,采用OPNET,分别在低业务负载、中等负载和高负载的情况下,对所提算法进行了仿真,仿真结果显示在TDMA网络中引入网络编码,能够提升网络吞吐量。     

水声传感网MAC协议的研究进展

水声传感网因其广阔的应用领域和巨大的应用潜力,近年来已成为通信领域的研究新热点,MAC协议是水声传感网的重要组成部分.概述水声传感网MAC协议的研究现状,指出水声传感网的MAC协议大体可分为基于非竞争的MAC协议和基于竞争的MAC协议,并对不同类别协议的优缺点进行对比分析.针对现有各种协议在吞吐量、开销、信道利用率以及网络的扩展性等方面均存在优势和不足等,从如何更好地克服水声通信中的传播时延长、可用带宽有限、能量消耗大和移动性大等方面,提出更合理更实用的水声通信MAC协议将是该领域未来的重点研究方向.     

一种低碰撞多传输的水声无线网络MAC协议

针对水声通信网络中长传播时延带来的时空不确定性以及现有水声MAC协议中存在信道预约阶段握手碰撞概率较高的问题,提出了一种碰撞避免并发传输的MAC协议(Collision Avoidance Concurrent Transmission MAC protocol,CACT-MAC)。CACT-MAC协议先由目的节点发起广播测试帧,对信道进行预约。收到该测试帧的源节点通过发出带有并发传输条件的控制包进行并发传输节点的获取,同时这个控制消息还能够为后续数据包的追加传输提供支持。此协议包含一种发送优先级确定机制：根据源、目的节点传播时延与中继数据包数目来确定发送顺序。与DCT-MAC协议和Slotted-FAMA协议相比,所提协议在网络吞吐量上分别提高了5.49%和9.98%,同时在信息控制开销方面分别降低了18.87%和20.56%。     

Data Concurrent Transmission MAC Protocol for Application Oriented Underwater Acoustic Sensor Networks

With the increasing demand for marine exploration, underwater acoustic sensor networks(UASNs) are prone to have the characteristics of largescale, long term monitoring, and high data traffic load. Underwater media access control(MAC) protocols, which allow multiple users to share the common medium fairly and efficiently, are essential for the performance of UASNs. However, the design of MAC protocols is confronted with the challenges of spatial unfairness, data eruption, and low energy efficienc...     

水下通信网的MAC层协议及TDCDMA技术的Opnet仿真

本文借鉴了通信网的关键技术 MAC( Media Access Control)层多址接入技术 ,提出了 TDCDMA,并在水声信道条件下仿真了此协议的性能参数 ,然后根据协议的缺点进行了改进 ,验证了优化后的协议可以提高网络的吞吐量     

水声通信网络介质访问控制协议的设计与仿真

采用OPNET平台对水声通信网络节点模型与介质访问控制协议进行了设计与实现,并重点研究建立了基于忙时间改进网络分配向量帧冲突处理机制的水声通信网络协议——UMACAW。同时建立并测试了包含1个主节点与4个传感器节点的水声通信网络。仿真结果表明,MAC层采用UMACAW协议能更好地克服冲突,减少节点间端对端传输延时,从而获得更高水声通信网络的吞吐量。     

水声网络中Aloha协议与MACA协议的比较分析

浅海水声信道的快衰落、长延时使水声网络媒介访问控制（MAC）层协议的性能受到了较大的负面影响。为了能更好地将无线传感器网络的MAC协议适用于水声网络,本文着重对Aloha协议和冲突避免多址接入（MACA）协议进行改进分析,借助通信网络仿真工具OPNET,比较两者在吞吐量、时延、能量损耗和分组丢失率4方面的性能结果。仿真结果表明：与Aloha协议相比,MACA协议能更好地提高性能,有利于在水声网络中使用。     

一种用于水声通信网的多址接入协议

由于传输介质的不同，使得水声通信具有一些有别于电磁波通信的特点。本文针对水声信号传播时延长带来的效率低的问题，为水下环境中的通信网提出了一种新型的冲突避免多址接入协议，该协议通过减少不必要RTS／CTS握手次数，降低了这种预约形式所造成的资源浪费，提高了网络效率。仿真结果显示，该协议在水声环境下，能获得较好的网络性能。     

定向接收低冲突率水声网络媒体接入控制协议

在全向水声通信网络场景中,较大的传播时延和较高的数据包碰撞率严重影响了网络性能。相比全向接收技术,声矢量传感器的声压和振速通过线性加权组合可以形成单边指向性,实现定向接收某个方向上的信号,进而提高网络的空间复用率。该文首先分析了声矢量传感器定向接收模式下的网络中断概率,验证定向接收技术网络应用的可行性。然后,提出了定向接收低冲突概率媒体接入控制协议(DRLCP-MAC)。该协议利用指向性接收波束握手机制建立稳定的数据传输链路,通过状态转移策略构建多对并行通信链路,缩小虚拟载波监听范围,提高网络的空间复用度。仿真结果表明,与水下冲突避免多址接入协议(MACA-U)和时隙地面多址接入协议(Slotted-FAMA)相比,DRLCP-MAC协议使信道接入成本降低了约50%和60%,网络吞吐量提升了约60%和400%,端到端时延降低了约50%和85%。     

基于网络编码技术的水声网络路由协议研究

针对水声通信传输速率低、时延大的缺点,提出在水声环境下将随机网络编码方法应用于节点之间广播通信,利用NS-2仿真软件对网络编码路由协议NCR(Network Coding Routing)进行仿真,并分别从投递率、投递时延、协议开销和冲突率4个网络性能评价指标进行了分析。发现在节点数量为50的随机网络拓扑结构中,与传统的泛洪(Flooding)方式相比,NCR协议的数据包投递率大约提高了20%~50%,网络时延降低了大约50%~60%,NCR协议改善了水声通信网络传输效率,提高投递率,提高能量利用效率和传输可靠性,时延和数据冲突率有效降低,网络性能获得明显改善。     

基于uPP协议的水声信号采集与发射模块设计

随着各型主被动声呐设备的发展,基于嵌入式系统的水声信号处理平台需求越来越大.介绍一种以TI公司C6748 DSP芯片为控制核心,基于通用并行接口(universal Parallel Port,uPP)协议的水声信号采集与发射模块.试验结果表明,该模块可实现宽频水声信号的高速采集以及水声信号的可订制发射功能,具有集成度高和可移植性强的优点.