本文關鍵詞：基于OFDM的水聲傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為了在具有能耗受限的水聲傳感器網(wǎng)絡中實現(xiàn)高速可靠的水聲通信,如何建立有效的介質訪問控制(MAC)協(xié)議是亟待解決的問題之一。正交頻分復用技術可以有效的利用水聲信道以實現(xiàn)高速水聲通信網(wǎng)絡,本文主要基于簇結構水聲傳感器網(wǎng)絡,并結合多載波水聲通信技術的特點,設計一種低能耗混合型MAC協(xié)議——DmRMP/CB協(xié)議。該協(xié)議在充分使用信道資源的同時,可以顯著降低傳感器網(wǎng)絡的整體能耗。論文的主要研究工作如下：1、討論了水聲傳感器網(wǎng)絡組成、結構及水聲通信網(wǎng)絡協(xié)議棧的基本架構,并介紹了水聲通信網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀及應用。對多載波水聲通信系統(tǒng)的結構及特點進行了研究,討論了水聲傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議的基本設計準則及需要考慮的重要因素,并為簇結構多載波水聲傳感器網(wǎng)絡建立了基本的傳輸模型。2、設計了一種基于簇結構多載波水聲傳感器網(wǎng)絡的DmRMP/CB協(xié)議,研究了一種改進的CSMA/CA協(xié)議以優(yōu)化傳感器節(jié)點的信道競爭過程,采用人工蟻群算法完成了傳輸能耗優(yōu)化方案的驗證與優(yōu)化,并給出了不同時隙內DmRMP/CB協(xié)議的詳細流程及算法。3、結合實際水聲傳感器網(wǎng)絡的特點,建立了多載波水聲傳感器網(wǎng)絡的仿真模型,并對DmRMP/CB協(xié)議的性能進行了仿真試驗。仿真結果表明,DmRMP/CB協(xié)議可以在滿足網(wǎng)絡需求的前提下有效的降低網(wǎng)絡的整體能耗,從而延長網(wǎng)絡的整體壽命。
【關鍵詞】：水聲傳感器網(wǎng)絡 水下多載波通信 MAC協(xié)議 能耗優(yōu)化算法
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.3;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 引言8
• 1.2 水聲傳感器網(wǎng)絡概述8-11
• 1.2.1 水聲傳感器節(jié)點構成9
• 1.2.2 水聲通信網(wǎng)絡的特點9-10
• 1.2.3 水聲通信網(wǎng)絡結構10-11
• 1.2.4 水聲通信網(wǎng)絡協(xié)議架構11
• 1.3 水聲通信網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 本文主要工作13-16
• 第二章 多載波水聲傳感器網(wǎng)絡通信模型與MAC協(xié)議設計16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 簇結構多載波水聲傳感器網(wǎng)絡通信模型16-20
• 2.2.1 多載波水聲通信系統(tǒng)基本結構16-18
• 2.2.2 水聲信道模型18-19
• 2.2.3 傳感器節(jié)點模型19-20
• 2.3 多載波水聲傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議設計20-22
• 2.3.1 基本網(wǎng)絡傳輸模型20-21
• 2.3.2 DmRMP/CB協(xié)議設計21-22
• 2.4 本章小結22-24
• 第三章 DmRMP/CB協(xié)議實現(xiàn)24-40
• 3.1 引言24
• 3.2 IBT時隙流程及實現(xiàn)24-27
• 3.2.1 IBT時隙流程24-26
• 3.2.2 動態(tài)IBT時隙實現(xiàn)26-27
• 3.3 IPT時隙流程及實現(xiàn)27-37
• 3.3.1 IPT時隙流程27-28
• 3.3.2 IPT時隙傳輸模型28-30
• 3.3.3 指派方案優(yōu)化問題分析30-31
• 3.3.4 使用蟻群算法驗證弱可行方案31-35
• 3.3.5 可行方案的蟻群優(yōu)化算法35-36
• 3.3.6 指派方案優(yōu)化算法流程36-37
• 3.4 本章小結37-40
• 第四章 DmRMP/CB協(xié)議仿真模型及結果分析40-62
• 4.1 引言40
• 4.2 多載波水聲傳感器網(wǎng)絡基本仿真模型40-41
• 4.3 IBT時隙仿真模型及性能分析41-55
• 4.3.1 IBT時隙仿真模型41
• 4.3.2 定長IBT時隙性能仿真41-52
• 4.3.3 動態(tài)IBT時隙性能仿真52-55
• 4.4 IPT時隙仿真結果及性能分析55-61
• 4.4.1 IPT時隙仿真模型55
• 4.4.2 指派優(yōu)化算法單次仿真結果分析55-56
• 4.4.3 指派優(yōu)化算法總體性能仿真結果分析56-61
• 4.5 本章小結61-62
• 第五章 結論62-64
• 5.1 本文工作總結62-63
• 5.2 未來工作展望63-64
• 致謝64-66
• 參考文獻66-70
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果70

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  本文關鍵詞：基于OFDM的水聲傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：390011