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定向传输水声通信网络邻节点发现机制

哈尔滨工程大学学报 2019年第9期40卷 1549-1554页

作者：杨健敏乔钢刘凇佐尹艳玲中山大学海洋工程与技术学院广东广州518000 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519000 东北农业大学电气与信息学院黑龙江哈尔滨150001

针对水声通信网络拓扑不稳定的问题,本文对其邻节点发现机制进行了研究。邻节点发现机制将网络新增节点的邻节点分为全向传输范围内邻节点与定向传输范围内邻节点2类,全向传输范围内邻节点按照邻节点发现机制选取部分节点作为邻节点代表... 详细信息

针对水声通信网络拓扑不稳定的问题,本文对其邻节点发现机制进行了研究。邻节点发现机制将网络新增节点的邻节点分为全向传输范围内邻节点与定向传输范围内邻节点2类,全向传输范围内邻节点按照邻节点发现机制选取部分节点作为邻节点代表,选出的邻节点代表根据自身情况向新增节点发送邻节点信息完成邻节点发现过程。本文通过理论计算与仿真分析验证所提邻节点发现机制性能,所得理论结果与仿真结果一致,仿真结果还表明所提邻节点发现机制中参与邻节点发现过程的节点数小于全向传输范围内节点数。

关键词：水声通信网络邻节点发现定向传输邻节点代表信息冗余全向传输网络拓扑传输范围

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基于定向收发的水声通信网络邻节点发现机制

电子与信息学报 2018年第11期40卷 2765-2771页

作者：杨健敏乔钢聂东虎马璐哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工信部重点实验室哈尔滨150001

针对水声通信网络邻节点发现困难的问题,该文提出一种基于定向收发的邻节点发现机制。该机制中节点只采用定向方式发送和接收信号,能够避免增益不对称引起的隐藏终端问题,增加网络覆盖范围;时间被划分为邻节点发现时隙和侦听回复时隙,... 详细信息

针对水声通信网络邻节点发现困难的问题,该文提出一种基于定向收发的邻节点发现机制。该机制中节点只采用定向方式发送和接收信号,能够避免增益不对称引起的隐藏终端问题,增加网络覆盖范围;时间被划分为邻节点发现时隙和侦听回复时隙,发现时隙中节点发送HELLO信号,然后接收邻节点回复的REPLY信号,侦听回复时隙中节点侦听源节点发送的HELLO信号,然后回复REPLY信号,节点通过基于竞争的HELLO/REPLY两路握手以直接发现和间接发现两种方式完成邻节点发现,能够克服"聋"节点问题,提升邻节点发现效率。仿真结果表明,在不同的网络节点密度与发射天线波束扇区数目条件下,该邻节点发现机制相比随机两路邻节点发现机制,邻节点平均发现时延更短,邻节点发现率更高。

关键词：水声通信网络邻节点发现定向天线

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定向传输水声通信网络介质访问控制协议

声学学报 2020年第5期45卷 675-682页

作者：杨健敏乔钢刘凇佐尹艳玲哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 东北农业大学电气与信息学院哈尔滨150001

针对水声通信网络吞吐量低、通信隐蔽性差、隐藏终端等问题,提出一种定向传输水声通信网络介质访问控制(Medium Access Control,MAC)协议,协议中各节点采用定向模式传输数据,不需要邻节点位置等先验信息,通过发送节点顺序连续发送传输请... 详细信息

针对水声通信网络吞吐量低、通信隐蔽性差、隐藏终端等问题,提出一种定向传输水声通信网络介质访问控制(Medium Access Control,MAC)协议,协议中各节点采用定向模式传输数据,不需要邻节点位置等先验信息,通过发送节点顺序连续发送传输请求(Request To ***)信号、维护邻节点相对位置信息表及定向虚拟载波监测等技术实现网络高效无碰撞运行。本协议可有效解决水声通信网络中存在的由非对称增益导致的隐藏终端问题,增加网络覆盖范围,提高通信隐蔽性。仿真结果表明,所提MAC协议能够显著提高水声通信网络吞吐量性能。

关键词：水声通信网络 MAC协议定向传输网络覆盖范围介质访问控制协议隐藏终端相对位置先验信息

水声通信网络中的MACA-C介质访问控制协议

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信号处理 2014年第9期30卷 1048-1054页

作者： DAO Van-phuong 赵力左加阔邹采荣东南大学教育部水声信号处理重点实验室江苏南京210096

介质访问控制协议(Medium Access Control,MAC)是水声通信网络中的一种关键技术。与陆地无线通信系统使用无线电波有所不同,水声通信网络依靠水声进行通信。由于水声信道的传播时延长、可用带宽有限,使得设计适合于水声通信网络的MAC协... 详细信息

介质访问控制协议(Medium Access Control,MAC)是水声通信网络中的一种关键技术。与陆地无线通信系统使用无线电波有所不同,水声通信网络依靠水声进行通信。由于水声信道的传播时延长、可用带宽有限,使得设计适合于水声通信网络的MAC协议面临诸多困难。然而,水声信道的长传播时延特性允许在水声信道中同时发送多个数据包,利用该特性,基于MACA协议,本文提出了一种适用于水声通信网络的介质访问控制协议,MACA-C协议。通过将发射数据包和控制包结合在一起,本文提出的协议能够克服水声信道长传输时延的问题。仿真结果表明,MACA-C协议能够提高信道使用率,获得较高且稳定的吞吐量,降低端到端的延迟,并且保持较低的碰撞率。

关键词：水声通信网络 MACA介质访问控制协议水生通信MAC协议水声通信FAMA协议

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水声通信网络快速重构路由协议技术的研究

应用声学 2014年第3期33卷 196-201页

作者：周茜黄海宁李宇尹力中国科学院声学研究所东海站上海200032 中国科学院声学研究所北京100190

本文针对水声通信特点,在按需距离矢量(AODV)路由协议的基础上,提出了一种旨在缩短路由重构时间的按需距离矢量(RB-AODV)路由协议。该协议解决了水声通信网络中,由中间节点的移动而引起的路由失效问题。通过检测到移动节点的中间节点进... 详细信息

本文针对水声通信特点,在按需距离矢量(AODV)路由协议的基础上,提出了一种旨在缩短路由重构时间的按需距离矢量(RB-AODV)路由协议。该协议解决了水声通信网络中,由中间节点的移动而引起的路由失效问题。通过检测到移动节点的中间节点进行本地路由修复重构的过程,避免了由源节点重新启动路由发现过程,从而大大节省了信道带宽。仿真结果表明,该RB-AODV路由协议可以降低丢包率、增大网络吞吐量,缩短路由重构时间并提高信道利用率。

关键词：水声通信网络 AODV路由协议路由重构水下移动节点

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水声通信网络信道建模与仿真研究进展

科学技术与工程 2021年第4期21卷 1249-1261页

作者：张育芝张效民王安义孙彦景王斌刘洋西安科技大学通信与信息工程学院西安710054 西北工业大学航海工程学院西安710072 中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116

水声通信网络在海洋目标定位和导航、资源勘探和开发、环境感知和监测等领域有重要应用,其中水声信道特性研究及其建模与仿真是建立通信网络的基础,而目前水声通信网络中的信道建模与仿真尚未有公认的标准方法。因此,基于对水声信道传... 详细信息

水声通信网络在海洋目标定位和导航、资源勘探和开发、环境感知和监测等领域有重要应用,其中水声信道特性研究及其建模与仿真是建立通信网络的基础,而目前水声通信网络中的信道建模与仿真尚未有公认的标准方法。因此,基于对水声信道传播特性的分析,探讨了典型水声信道特性给水声通信网络设计带来的挑战;对比了经验模型、声场模型、基于本征路径的多径信道模型和基于统计特性的时变信道模型等水声信道模型,仿真结果表明:水声信道结构的变化明显影响接收性能;阐述了基于水声信道特性的水声网络仿真工具和方法,分析了其特点;最后进行了总结,并展望了未来水声通信网络信道建模与仿真的发展方向。

关键词：水声通信网络水声信道信道建模信道仿真研究进展

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水声通信网络定向搜索AODV协议研究

应用声学 2010年第6期29卷 458-465页

作者：刘旬李宇张春华黄海宁中国科学院声学研究所北京100190

水声通信网络是水声研究的一个热点问题。由于水下声网络带宽窄、传播延迟大、能量受限等特点,无线电网络中一些成熟的路由协议,如DSDV、AODV等的应用受到了很大的限制。本文结合按需距离矢量(AODV)路由协议和地理位置协议,提出了一种... 详细信息

水声通信网络是水声研究的一个热点问题。由于水下声网络带宽窄、传播延迟大、能量受限等特点,无线电网络中一些成熟的路由协议,如DSDV、AODV等的应用受到了很大的限制。本文结合按需距离矢量(AODV)路由协议和地理位置协议,提出了一种适用于水下网络的路由协议——定向搜索AODV(DSAODV)路由协议。DSAODV协议利用地理位置信息约束路由请求分组(RREQ)寻找路由的范围,降低了路由寻径的开销,减少了网络拥塞。仿真结果表明,DSAODV协议在吞吐量、协议开销等方面都优于AODV协议。

关键词：水声通信网络定向搜索 AODV协议 routing protocols 路由协议地理位置无线电网络寻找路由信息约束协议开销网络拥塞网络带宽热点问题能量受限路由请求距离矢量仿真结果传播延迟吞吐量限制

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利用相对时钟实现水声通信网络时分复用

哈尔滨工程大学学报 2014年第1期35卷 109-114页

作者：章佳荣乔钢哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对水声通信网络全局时钟同步困难、周期广播同步信号效率低的问题,以集中式网络为研究对象,设计了一种基于相对时钟的TDMA协议。主节点在初始化过程中获取与各子节点的传播时延,根据时延值交错布置各子节点的工作时间并将时间表广播... 详细信息

针对水声通信网络全局时钟同步困难、周期广播同步信号效率低的问题,以集中式网络为研究对象,设计了一种基于相对时钟的TDMA协议。主节点在初始化过程中获取与各子节点的传播时延,根据时延值交错布置各子节点的工作时间并将时间表广播给网络中的所有子节点,各子节点将网络时间表映射到本地时间轴上进行工作,并在数据传输过程中完成时间表的修正,不需要全网时钟的严格同步。分析了工作周期、网络负载等因素对协议性能的影响,并进行了软件仿真与实验验证,结果表明该协议与传统的CSMA协议相比,能有效降低握手和数据冲突占用的时间及消耗能量。

关键词：相对时钟 TDMA协议集中式网络水声通信网络

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水声通信网络问题研究

电信科学 2009年第10期25卷 63-66页

作者：郑君杰阮鲲李延宾林璐解放军理工大学气象学院南京211101 陆军航空兵学院北京100000 中国人民解放军空军司令部北京100000

本文介绍了水声通信网络的特点与拓扑,深入研究了水声通信网络各层的功能,分析了各层所遇到的问题并提出了相应的解决对策。

关键词：水声通信网络 TCM OFDM Ad-hoc