水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計與分析.pdf

1、不同于陸地上的無線電網(wǎng)絡(luò)通常依賴無線電傳輸，由于衰減低和傳播距離遠的特性，水下通信普遍采用聲波作為傳輸媒介。然而，由于聲波傳播速度慢，通信會引入較長的傳播時延，這會嚴重降低吞吐率;水下傳輸過程中的能量消耗遠高于接收過程;此外，不良的水下環(huán)境條件，例如，浮動節(jié)點移動性、誤碼率高、間歇性聯(lián)通等特性，都構(gòu)成了水下網(wǎng)絡(luò)通信的一系列挑戰(zhàn)。
　　根據(jù)已有的觀察，我們通過以下幾個方面來提供可靠的高效傳輸:
　　(1)預(yù)測并降低沖突與重傳;

2、
　　(2)使用優(yōu)化的MAC調(diào)度策略，使水下傳感器網(wǎng)絡(luò)高效通信。本文首先考察了DOTS協(xié)議，該協(xié)議使用被動獲得的本地信息（鄰居節(jié)點延遲和他們預(yù)期的傳輸）來提高并發(fā)傳輸?shù)臋C會。但是，該協(xié)議并不能很好處理多個暴露終端或者隱藏終端節(jié)點同時競爭并發(fā)傳輸機會的情況，為此，本文提出改進的ADOTS算法，該算法通過次傳輸接入主傳輸機制及主傳輸偵聽信道時間策略來降低并發(fā)競爭沖突的概率。
　　其次，我們提出一個全新的水下MAC協(xié)議，UPMAC

3、(Underwater Practical MACprotocol)，UPMAC根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負載將協(xié)議分為兩種不同模式（高低負載模式），并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負載的實時進行切換來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。UPMAC在低負載時使用夾帶(Piggyback)技術(shù)來減少控制包的使用，同時縮短網(wǎng)絡(luò)的往返延遲。此外，由于在高負載模式下，UPMAC采用Receiver-initialed的方式發(fā)送數(shù)據(jù)，能明顯降低數(shù)據(jù)沖突率，提高吞吐量。
　　最后，我們使用Aqua-Sim模