一种基于冲突解析的水声网络ALOHA协议

摘要

cqvip:不同于传统的无线电信道,水声信道具有高时延和窄带宽的特点,且网络节点间的时间同步十分困难。因此,传统的无线电网络MAC协议无法直接应用于水声环境。经典的水声网络MAC协议,其设计思想为通过调度或竞争的手段,减小数据包冲突概率。随着信号处理技术的进步,网络节点对冲突数据包的解析能力得到增强。本文在此基础上,提出一种新的网络协议设计思路,通过协议设计使冲突数据包的解析效率更高,从而提高网络的吞吐量,减小丢包率。基于这种思路,本文对ALOHA协议进行了改进,提出了冲突容忍的CT-ALOHA协议。该协议无需握手和同步,且不受水声环境中传播延迟的影响,通过对发送数据包进行优化编码,使冲突数据包得以高效解析。仿真结果表明,CT-ALOHA协议较传统ALOHA协议在最大吞吐量和丢包率等性能上表现更优。