基于网络编码的水下传感网络高效可靠性传输协议设计

发布时间：2020-12-17 14:02

　　随着海洋经济的日渐繁荣,水声通信的作用变得越来越重要,但是传统的点对点水声通信功能比较单一,需要赋予水声通信以组网的功能,水下传感网络可以在海洋油气开采、海洋环境监测、潜航器组网等方面发挥更大的作用。由于水声信道在海洋环境中具有一定的局限性,比如水声传播速度只有大约1500米/秒,低于电磁波传播速度5个量级;水下环境复杂,多径效应和多普勒效应会大大增加通信延迟和误码率;水声通信带宽极窄。这些局限性使得水声通信相较于陆地通信更加具有挑战性。数据可靠传输的目的是让接收点能够成功接收发送给它的数据。实现这一目的的方案主要有自动重传请求(ARQ)和网络编码。ARQ可以在低噪声环境中实现可靠数据传输,但是如果环境及其恶劣,会陷入不断地重传之中,大大降低传输效率,而网络编码属于冗余机制,对恶劣环境有较高的容错性。许多文献中也根据这两种方案提出自己的策略和建议,本文在水声无线网络的框架下,针对传输不可靠的问题进一步做出以下研究内容和创新。1、运用洋计算的理念,将智能数据处理放在前端,针对水下图像的特点,将图像数据压缩,可以明显的减少需要传输数据的数量,在减少原始图像数据量一半的情况下且不影响数据的质... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水声无线传感器网络示意图

停等协议

第3章水下传感器网络可靠传输技术研究18短，就会出现不必要的重传。YishanSu提出最优重传超时间隔停止等待传输,文章优化重传超时间隔，设置适当的RTO定时器，通过优化RTO定时器的时间最大化网络性能[37]。文章得出结论：2×+×+2≤<……………………（3-1）2×+×+2≤保证发送端收到（K-2）次传输的ACK之后再开始第K次传输。3.2基于编码的可靠传输提供可靠数据传输的方法之一是编码，使用冗余信息恢复原始数据，可以在物理层一个包内增加冗余的比特位，也可以在网络层增加冗余数据包，前者称之信道编码，后者称之网络编码。图3.2是基于网络编码的可靠传输过程。纠错码是数据可靠传输常用的方法，发送端发送数据之前先对信息编码，接收端只要成功接收到一定数量的数据包，则可以通过解码恢复出所有发送的数据包。网络编码使得节点不再单纯只是存储、转发数据包，通过网络编码可以减少重传的次数，提高网络吞吐量。网络编码技术可以同时传输多个数据包，减少中继节点过载的影响，可减少数据包的丢失，提高网络吞吐量。图3.2基于网络编码的可靠传输过程

【参考文献】：
期刊论文
[1]水下无线传感器网络的研究进展[J]. 郭忠文,罗汉江,洪锋,杨猛,倪明选.  计算机研究与发展. 2010(03)



本文编号：2922167