基于網(wǎng)絡(luò)編碼的水下傳感網(wǎng)絡(luò)高效可靠性傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-17 14:02
隨著海洋經(jīng)濟(jì)的日漸繁榮,水聲通信的作用變得越來越重要,但是傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)水聲通信功能比較單一,需要賦予水聲通信以組網(wǎng)的功能,水下傳感網(wǎng)絡(luò)可以在海洋油氣開采、海洋環(huán)境監(jiān)測、潛航器組網(wǎng)等方面發(fā)揮更大的作用。由于水聲信道在海洋環(huán)境中具有一定的局限性,比如水聲傳播速度只有大約1500米/秒,低于電磁波傳播速度5個(gè)量級;水下環(huán)境復(fù)雜,多徑效應(yīng)和多普勒效應(yīng)會大大增加通信延遲和誤碼率;水聲通信帶寬極窄。這些局限性使得水聲通信相較于陸地通信更加具有挑戰(zhàn)性。數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)哪康氖亲尳邮拯c(diǎn)能夠成功接收發(fā)送給它的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)這一目的的方案主要有自動重傳請求(ARQ)和網(wǎng)絡(luò)編碼。ARQ可以在低噪聲環(huán)境中實(shí)現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸,但是如果環(huán)境及其惡劣,會陷入不斷地重傳之中,大大降低傳輸效率,而網(wǎng)絡(luò)編碼屬于冗余機(jī)制,對惡劣環(huán)境有較高的容錯(cuò)性。許多文獻(xiàn)中也根據(jù)這兩種方案提出自己的策略和建議,本文在水聲無線網(wǎng)絡(luò)的框架下,針對傳輸不可靠的問題進(jìn)一步做出以下研究內(nèi)容和創(chuàng)新。1、運(yùn)用洋計(jì)算的理念,將智能數(shù)據(jù)處理放在前端,針對水下圖像的特點(diǎn),將圖像數(shù)據(jù)壓縮,可以明顯的減少需要傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)量,在減少原始圖像數(shù)據(jù)量一半的情況下且不影響數(shù)據(jù)的質(zhì)...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水聲無線傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖
停等協(xié)議
第3章水下傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸技術(shù)研究18短,就會出現(xiàn)不必要的重傳。YishanSu提出最優(yōu)重傳超時(shí)間隔停止等待傳輸,文章優(yōu)化重傳超時(shí)間隔,設(shè)置適當(dāng)?shù)腞TO定時(shí)器,通過優(yōu)化RTO定時(shí)器的時(shí)間最大化網(wǎng)絡(luò)性能[37]。文章得出結(jié)論:2×+×+2≤<……………………(3-1)2×+×+2≤保證發(fā)送端收到(K-2)次傳輸?shù)腁CK之后再開始第K次傳輸。3.2基于編碼的可靠傳輸提供可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄖ皇蔷幋a,使用冗余信息恢復(fù)原始數(shù)據(jù),可以在物理層一個(gè)包內(nèi)增加冗余的比特位,也可以在網(wǎng)絡(luò)層增加冗余數(shù)據(jù)包,前者稱之信道編碼,后者稱之網(wǎng)絡(luò)編碼。圖3.2是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠傳輸過程。糾錯(cuò)碼是數(shù)據(jù)可靠傳輸常用的方法,發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)之前先對信息編碼,接收端只要成功接收到一定數(shù)量的數(shù)據(jù)包,則可以通過解碼恢復(fù)出所有發(fā)送的數(shù)據(jù)包。網(wǎng)絡(luò)編碼使得節(jié)點(diǎn)不再單純只是存儲、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,通過網(wǎng)絡(luò)編碼可以減少重傳的次數(shù),提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)可以同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)包,減少中繼節(jié)點(diǎn)過載的影響,可減少數(shù)據(jù)包的丟失,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。圖3.2基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠傳輸過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展[J]. 郭忠文,羅漢江,洪鋒,楊猛,倪明選. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2010(03)
本文編號:2922167
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水聲無線傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖
停等協(xié)議
第3章水下傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸技術(shù)研究18短,就會出現(xiàn)不必要的重傳。YishanSu提出最優(yōu)重傳超時(shí)間隔停止等待傳輸,文章優(yōu)化重傳超時(shí)間隔,設(shè)置適當(dāng)?shù)腞TO定時(shí)器,通過優(yōu)化RTO定時(shí)器的時(shí)間最大化網(wǎng)絡(luò)性能[37]。文章得出結(jié)論:2×+×+2≤<……………………(3-1)2×+×+2≤保證發(fā)送端收到(K-2)次傳輸?shù)腁CK之后再開始第K次傳輸。3.2基于編碼的可靠傳輸提供可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄖ皇蔷幋a,使用冗余信息恢復(fù)原始數(shù)據(jù),可以在物理層一個(gè)包內(nèi)增加冗余的比特位,也可以在網(wǎng)絡(luò)層增加冗余數(shù)據(jù)包,前者稱之信道編碼,后者稱之網(wǎng)絡(luò)編碼。圖3.2是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠傳輸過程。糾錯(cuò)碼是數(shù)據(jù)可靠傳輸常用的方法,發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)之前先對信息編碼,接收端只要成功接收到一定數(shù)量的數(shù)據(jù)包,則可以通過解碼恢復(fù)出所有發(fā)送的數(shù)據(jù)包。網(wǎng)絡(luò)編碼使得節(jié)點(diǎn)不再單純只是存儲、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,通過網(wǎng)絡(luò)編碼可以減少重傳的次數(shù),提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)可以同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)包,減少中繼節(jié)點(diǎn)過載的影響,可減少數(shù)據(jù)包的丟失,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。圖3.2基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠傳輸過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展[J]. 郭忠文,羅漢江,洪鋒,楊猛,倪明選. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2010(03)
本文編號:2922167
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