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《哈爾濱工程大學(xué)》2009年碩士論文

發(fā)布時(shí)間:2016-10-07 07:03

  本文關(guān)鍵詞:水聲通信網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《哈爾濱工程大學(xué)》 2009年

水聲通信網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議研究

于香亮  

【摘要】: 水聲通信網(wǎng)對于海洋資源勘探開發(fā)、海洋環(huán)境立體監(jiān)測、災(zāi)難預(yù)防、地震預(yù)報(bào)、輔助導(dǎo)航以及軍事戰(zhàn)略防衛(wèi)等方面具有十分重要的意義。水聲通信網(wǎng)同無線電網(wǎng)絡(luò)的最大區(qū)別在于其較大的傳播時(shí)延、很高的物理層誤碼率以及非常低的傳輸速率,因此水聲通信網(wǎng)的MAC層協(xié)議不能完全應(yīng)用無線電網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 本論文的研究內(nèi)容是水下通信網(wǎng)MAC層協(xié)議的設(shè)計(jì),主要是在水聲通信網(wǎng)物理層完全滿足水聲通信要求的假設(shè)下,數(shù)據(jù)鏈路層如何保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)層與物理層之間的透明傳輸。 論文基于水聲信道,對目前廣泛使用的三種協(xié)議即ALOHA、基本的CSMA/CA、RTS/CTS應(yīng)答方式的CSMA/CA數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議進(jìn)行了仿真研究,并從網(wǎng)絡(luò)吞吐量、端到端平均時(shí)延、誤碼率、鏈路利用率方面進(jìn)行了性能對比。仿真結(jié)果表明,基本的CSMA/CA雖然誤碼率略遜于應(yīng)答方式的CSMA/CA,但在其它三個(gè)方面其性能明顯優(yōu)于另兩類協(xié)議,因此基本的CSMA/CA更適合應(yīng)用于水聲通信網(wǎng)。 基本的CSMA/CA在數(shù)據(jù)包發(fā)生沖突時(shí),采用二進(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行退避來預(yù)防下次數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)的碰撞。水聲通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)率很低,二進(jìn)制指數(shù)退避算法浪費(fèi)了大量的退避時(shí)間,使節(jié)點(diǎn)接入信道的速度顯著減慢。為了克服基本的CSMA/CA接入信道的速度,本文對二進(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)的退避算法根據(jù)當(dāng)前信道的空閑時(shí)隙進(jìn)行時(shí)隙個(gè)數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整,仿真結(jié)果表明在信道接入時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)利用率等方面協(xié)議的性能均有所提高。

【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號(hào)】:TN929.3
【目錄】:

  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-9
  • 第1章 緒論9-18
  • 1.1 論文的研究背景和意義9
  • 1.2 水聲通信網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀9-13
  • 1.3 水下通信網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)13-16
  • 1.3.1 水聲通信網(wǎng)基本組成13-14
  • 1.3.2 水聲通信網(wǎng)的組網(wǎng)方式14-16
  • 1.3.3 水聲通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)16
  • 1.4 本論文主要研究內(nèi)容16-18
  • 第2章 水聲通信網(wǎng)協(xié)議的綜合研究18-38
  • 2.1 水聲通信網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)18-24
  • 2.1.1 物理層(Physical Layer)19
  • 2.1.2 數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)19-23
  • 2.1.3 網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)23-24
  • 2.2 水聲通信網(wǎng)協(xié)議基本思想24-32
  • 2.2.1 水聲信道與陸上無線信道的差異24-25
  • 2.2.2 水聲通信網(wǎng)鏈路層多址接入?yún)f(xié)議25-32
  • 2.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真軟件OPNET32-37
  • 2.3.1 網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)介紹32-33
  • 2.3.2 OPNET特點(diǎn)及建模機(jī)制33-37
  • 2.4 本章小結(jié)37-38
  • 第3章 水聲通信網(wǎng)MAC協(xié)議研究38-57
  • 3.1 引言38
  • 3.2 水聲通信網(wǎng)MAC協(xié)議38-44
  • 3.2.1 水聲通信網(wǎng)協(xié)議分類38
  • 3.2.2 ALOHA協(xié)議38-39
  • 3.2.3 CSMA/CA協(xié)議39-44
  • 3.3 水聲通信網(wǎng)基本MAC協(xié)議仿真44-56
  • 3.3.1 ALOHA協(xié)議仿真44-49
  • 3.3.2 CSMA/CA協(xié)議兩種工作方式仿真49-51
  • 3.3.3 CSMA/CA協(xié)議仿真51-54
  • 3.3.4 協(xié)議性能對比分析54-56
  • 3.4 本章小結(jié)56-57
  • 第4章 水聲通信網(wǎng)MAC層協(xié)議算法改進(jìn)57-67
  • 4.1 引言57
  • 4.2 MAC算法改進(jìn)思想57-61
  • 4.2.1 MAC層算法性能深入分析57-58
  • 4.2.2 MAC層退避算法存在的問題58-59
  • 4.2.3 MAC層退避算法改進(jìn)思想59-61
  • 4.3 改進(jìn)的MAC算法實(shí)現(xiàn)61-64
  • 4.3.1 退避過程算法的實(shí)現(xiàn)61-62
  • 4.3.2 數(shù)據(jù)幀沖突過程算法的實(shí)現(xiàn)62
  • 4.3.3 數(shù)據(jù)幀成功發(fā)送過程算法的實(shí)現(xiàn)62-63
  • 4.3.4 延遲過程算法的實(shí)現(xiàn)63-64
  • 4.4 改進(jìn)的MAC算法的仿真64-66
  • 4.5 本章小結(jié)66-67
  • 結(jié)論67-68
  • 參考文獻(xiàn)68-72
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果72-73
  • 致謝73
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    【引證文獻(xiàn)】

    中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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    3 王宇;基于NS2的水下自組網(wǎng)MAC層協(xié)議設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

    【參考文獻(xiàn)】

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    中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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    【同被引文獻(xiàn)】

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