本文關(guān)鍵詞：基于OFDM的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)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(luò)中實(shí)現(xiàn)高速可靠的水聲通信,如何建立有效的介質(zhì)訪問控制(MAC)協(xié)議是亟待解決的問題之一。正交頻分復(fù)用技術(shù)可以有效的利用水聲信道以實(shí)現(xiàn)高速水聲通信網(wǎng)絡(luò),本文主要基于簇結(jié)構(gòu)水聲傳感器網(wǎng)絡(luò),并結(jié)合多載波水聲通信技術(shù)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)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(shí),可以顯著降低傳感器網(wǎng)絡(luò)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(luò)組成、結(jié)構(gòu)及水聲通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的基本架構(gòu),并介紹了水聲通信網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用。對(duì)多載波水聲通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)進(jìn)行了研究,討論了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及需要考慮的重要因素,并為簇結(jié)構(gòu)多載波水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)建立了基本的傳輸模型。2、設(shè)計(jì)了一種基于簇結(jié)構(gòu)多載波水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的DmRMP/CB協(xié)議,研究了一種改進(jìn)的CSMA/CA協(xié)議以優(yōu)化傳感器節(jié)點(diǎn)的信道競(jìng)爭(zhēng)過程,采用人工蟻群算法完成了傳輸能耗優(yōu)化方案的驗(yàn)證與優(yōu)化,并給出了不同時(shí)隙內(nèi)DmRMP/CB協(xié)議的詳細(xì)流程及算法。3、結(jié)合實(shí)際水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),建立了多載波水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的仿真模型,并對(duì)DmRMP/CB協(xié)議的性能進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。仿真結(jié)果表明,DmRMP/CB協(xié)議可以在滿足網(wǎng)絡(luò)需求的前提下有效的降低網(wǎng)絡(luò)的整體能耗,從而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的整體壽命。
【關(guān)鍵詞】：水聲傳感器網(wǎng)絡(luò) 水下多載波通信 MAC協(xié)議 能耗優(yōu)化算法
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(luò)概述8-11
• 1.2.1 水聲傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成9
• 1.2.2 水聲通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)9-10
• 1.2.3 水聲通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)10-11
• 1.2.4 水聲通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議架構(gòu)11
• 1.3 水聲通信網(wǎng)絡(luò)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(luò)通信模型與MAC協(xié)議設(shè)計(jì)16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 簇結(jié)構(gòu)多載波水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)通信模型16-20
• 2.2.1 多載波水聲通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)16-18
• 2.2.2 水聲信道模型18-19
• 2.2.3 傳感器節(jié)點(diǎn)模型19-20
• 2.3 多載波水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計(jì)20-22
• 2.3.1 基本網(wǎng)絡(luò)傳輸模型20-21
• 2.3.2 DmRMP/CB協(xié)議設(shè)計(jì)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第三章 DmRMP/CB協(xié)議實(shí)現(xiàn)24-40
• 3.1 引言24
• 3.2 IBT時(shí)隙流程及實(shí)現(xiàn)24-27
• 3.2.1 IBT時(shí)隙流程24-26
• 3.2.2 動(dòng)態(tài)IBT時(shí)隙實(shí)現(xiàn)26-27
• 3.3 IPT時(shí)隙流程及實(shí)現(xiàn)27-37
• 3.3.1 IPT時(shí)隙流程27-28
• 3.3.2 IPT時(shí)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(yàn)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(jié)37-40
• 第四章 DmRMP/CB協(xié)議仿真模型及結(jié)果分析40-62
• 4.1 引言40
• 4.2 多載波水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)基本仿真模型40-41
• 4.3 IBT時(shí)隙仿真模型及性能分析41-55
• 4.3.1 IBT時(shí)隙仿真模型41
• 4.3.2 定長(zhǎng)IBT時(shí)隙性能仿真41-52
• 4.3.3 動(dòng)態(tài)IBT時(shí)隙性能仿真52-55
• 4.4 IPT時(shí)隙仿真結(jié)果及性能分析55-61
• 4.4.1 IPT時(shí)隙仿真模型55
• 4.4.2 指派優(yōu)化算法單次仿真結(jié)果分析55-56
• 4.4.3 指派優(yōu)化算法總體性能仿真結(jié)果分析56-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第五章 結(jié)論62-64
• 5.1 本文工作總結(jié)62-63
• 5.2 未來工作展望63-64
• 致謝64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果70

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