三维网络拓扑结构的水声传感器网络MAC协议
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国家自然科学基金(61202370);上海市教委科研重点创新项目(12ZZ151)


Three Dimensional Topology Based MAC Protocol for Underwater Acoustic Sensor Networks
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    摘要:

    水声传感器网络Underwater Acoustic Sensor Network(UWASN)由于其广阔的应用前景, 近年来逐渐被人们关注. 然而由于水下环境的限制性, 水声传感器网络具有其一些独特性. 例如, 与二维的陆地传感器网络不同, 水声传感器网络是三维的. 如今, 现有的介质访问控制Medium Access Control(MAC)协议大多是针对二维无线传感网络, 很少有基于三维水声传感器网络的MAC协议. 针对水下三维网络, 提出了基于三维网络拓扑结构的水声传感器网络MAC协议. 该协议将网络中的节点生成树结构, 并利用子节点与父节点之间的关系, 通过动态节点算法实现三维动态的水声传感器网络. 此外, 详细分析了节点间的碰撞并有效解决各种碰撞, 从而大大提高了信道利用率. 通过仿真软件对比不同协议在同一网络拓扑中的实验结果, 证实文中协议能够有效节约大量能源.

    Abstract:

    Due to underwater acoustic sensor networks' (UWASN) broad application prospects in recent years, it catches people's attention gradually. However, due to restrictive underwater environment, acoustic sensor network has some uniqueness. For example, unlike two-dimensional terrestrial sensor networks, underwater acoustic sensor network is three-dimensional. Today, the most existing Medium Access Control (MAC) protocol are designed for the two-dimensional wireless sensor networks, instead of wireless networks based on 3D rarely. In this paper, we proposed a three-dimensional network topology based underwater acoustic sensor network MAC protocol. Nodes in the network will be placed to tree structure according to this protocol. This protocol uses the relationship between the child and its parent, to achieve dynamic three-dimensional networks through dynamic node algorithm. In addition, we analyze and effectively resolved the collision between the nodes, greatly improving the channel utilization. Through the simulation software contrast experimental results of different protocols on the same network topology, it confirms that our protocol can effectively save a lot of energy.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张迎迎,刘广钟,徐明.三维网络拓扑结构的水声传感器网络MAC协议.计算机系统应用,2015,24(4):265-269

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  • 收稿日期:2014-10-24
  • 最后修改日期:2014-12-01
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  • 在线发布日期: 2015-04-24
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