水声通信网络超低传输延迟控制方法研究

2021-11-08耿文凤

兵器装备工程学报 2021年10期

关键词：方法

耿文凤

(郑州商学院信息与机电工程学院，河南巩义 451200)

1 引言

由计算、通信等不同功能节点组成的水下无线传感器网络称为水声通信网络，该网络广泛应用于石油、化学品泄漏检测、海洋环境检测、资源勘探与开发及海洋援助导航等领域[1-2]。水声通信网络具有特殊的组网形式，也有着传播延迟，传输耗能高，传播节点移动性等问题，但是，水下通信环境复杂，水下无线信道不稳定性较强，进一步影响了数据通信的传播[3]。由于水声信号在水下网络中的传播延迟太长，网络的吞吐量下降过大[4-5]。传播延迟影响载波传感器对数据传输的检测，导致载波截获不能有效地防止分组碰撞，从而降低了S-MAC协议的性能，为此，文献[6]为提高网络的有效覆盖率，实现网络的全连通，以Sink节点为根节点的树形拓扑结构，以保证节点间的有效连通为约束条件，以实现最大化覆盖的部署算法为主，对节点覆盖的最优位置进行求解，实现了有效覆盖率的明显提升。和文献[7]在传统感知帧结构的基础上，基于DBSCAN提出隐马尔科夫模型协作频谱预测算法，改进认知无线电网络频谱预测的帧结构，有效提高系统吞吐量。

本文在S-MAC协议的基础上，总结以往研究经验，设计了一种适用于水声通信网络的功率控制PC-CSMA/CA协议，并在该协议的基础上提出了一种可有效提高网络吞吐量、降低能耗、改善时延、减少节点暴露冲突的传输调度算法。