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作为“2006-国家自然科学基金重点项目-水下移动传感器网络的关键技术”课题申请的先期相关研究工作,本论文对水声传感器网络的网络层协议进行了研究,主要研究内容是水声传感器网络媒体接入协议和路由协议。
主要工作如下:1.在总结前人对MACA协议改进的基础上,针对水声信道传输时延较大的特点,归纳出了适合水声传感器网络的USMACA(UnderwaterSensorMACA)协议,该协议通过监听前一次发送节点和接收节点的RTS/CTS握手,省去了随后其它节点的RTS/CTS握手,降低了RTS/CTS预约造成的信道资源浪费,提高了水声信道利用率。
2.针对水声传感器网络的特点,采用混合多址接入方法,具体方法是在传感器网络簇内采用TDMA方法进行通信,簇和网关节点之间、簇之间采用CDMA方法通信,这样大大提高了通信效率,并降低了数据包的冲突概率。3.研究分析了LEACH分级路由协议,指出它存在的缺点——选举簇头数目不一致和簇头位置分布不平衡,针对这些缺点,提出了LEACH协议的改进协议EPLEACH(EnergyandPlaceLEACH)。它改进了簇头选举算法,使选举出来的簇头数目严格一致;该协议创新的采用候选簇头的办法,使簇头空间分布近似平衡。
使用Matlab6.1和网络仿真软件Opnet10.0对以上研究进行仿真,试验结果证明它们是适合水声传感器网络工作的。