水聲通信網(wǎng)中數(shù)據(jù)鏈路層MAC協(xié)議的研究與OPNET仿真.pdf

1、作為真正意義上的全球立體化信息通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，水聲通信網(wǎng)絡(luò)在近十幾年來已經(jīng)成為國內(nèi)外有關(guān)專家學(xué)者的熱門研究領(lǐng)域。同傳統(tǒng)的基于傳感器的海洋信息監(jiān)控方式不同的是，水聲網(wǎng)絡(luò)要求信息的交互具有實時性。網(wǎng)絡(luò)中的信息不僅要求可以在水聲網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點之間共享，更可以通過水面節(jié)點接入地面工作站甚至接入更高速的國際信息互聯(lián)網(wǎng)進行實時的數(shù)據(jù)通信。水聲通信網(wǎng)具有軍、民兩用的重要應(yīng)用意義，民用方面主要應(yīng)用于海洋數(shù)據(jù)采集，污染監(jiān)測，災(zāi)難預(yù)報，輔助航海等任

2、務(wù)中。 目前，國內(nèi)外對水聲點對點通信的研究已取得了一定成效，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建水聲通信網(wǎng)絡(luò)的主要研究課題是低功耗、擴展性好的水聲網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議設(shè)計，重點是對物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議研究。高可靠的點對點水聲通信技術(shù)為物理層的構(gòu)建打下了基礎(chǔ)，而對于數(shù)據(jù)鏈路層尤其是MAC協(xié)議而言，主要的挑戰(zhàn)來自于水聲網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的快衰落、長延時以及節(jié)點能量有限的限制。 本研究基于以上幾個方面的考慮，重點研究了目前無線自組織網(wǎng)中常用的幾種MAC

3、協(xié)議在水聲網(wǎng)絡(luò)(主要是傳感器網(wǎng)絡(luò))中的應(yīng)用，并對協(xié)議性能進行了仿真分析，期望在淺海環(huán)境下成功構(gòu)建低功耗，魯棒性較好的水聲通信網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議。本文主要工作包括以下幾個方面： 1、根據(jù)淺海水聲信道環(huán)境，以及水聲網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用特點，對于水聲網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)進行了分析； 2、分析了水聲網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議設(shè)計面臨的主要問題，以及協(xié)議的設(shè)計目標(biāo)。針對無線自組織網(wǎng)中常用的MAC層協(xié)議進行研究，分析了這些協(xié)議各自的優(yōu)缺點以及在