水声网络中的MAC协议主要采用RTS/CTS机制,然而RTS/CTS控制包不仅限制了并发传输的可能性,进而降低了信道利用率和吞吐量,而且造成信道资源分配不公平。为了提高吞吐量、信道利用率和公平性,提出了一种基于状态着色的水声网络MAC(State ...水声网络中的MAC协议主要采用RTS/CTS机制,然而RTS/CTS控制包不仅限制了并发传输的可能性,进而降低了信道利用率和吞吐量,而且造成信道资源分配不公平。为了提高吞吐量、信道利用率和公平性,提出了一种基于状态着色的水声网络MAC(State Coloring based MAC,SC-MAC)协议。在SC-MAC协议中,每个节点根据自身一跳邻居表构建本地分层图,通过侦听数据帧或ACK帧获知邻居节点状态来为本地分层图中的节点着色,并根据本地分层着色图调度包的发送,减少数据帧的碰撞与重传。SC-MAC协议在避免冲突的前提下实现了并行传输。同时,给出基于公平性的退避方案以提高SC-MAC协议的公平性。仿真结果表明,SC-MAC协议与R-MAC协议和slotted-FAMA协议相比在端到端延迟、吞吐量和平均能耗等方面有明显的优势。展开更多
文摘水声网络(underwater acoustic network,UAN)具有长传播时延、高误码率、半双工通信等特性,这些特性严重影响了UAN中数据的可靠传输。而在线喷泉码具有在线控制、编解码复杂度低、码率自适应等诸多优势,在线喷泉码适合于保障UAN中数据的可靠传输。针对递归与限制反馈的在线喷泉码(recursive OFC with limited feedback,ROFC-LF)存在不理想覆盖和4元环问题导致略高的开销和频繁的反馈,提出适用于UAN的基于优先级与可Zigzag解码的ROFC-LF(priority-based and zigzag-decodable ROFC-LF,P-ZROFC-LF)。P-ZROFC-LF在建立阶段选取具有最高优先级的原始包进行编码直至所有原始包均参与编码。同时,引入可Zigzag解码编码,将无用编码包进行移位异或转换为有用编码包来提高解码性能。通过随机图理论,分析P-ZROFC-LF所需编码包数与原始包数之间的关系。理论分析与仿真结果表明,与大部分在线喷泉码相比,P-ZROFC-LF显著提高了反馈和开销性能。其中P-ZROFC-LF相比于ROFC-LF的反馈和开销分别减少了18%和0.0176,更适用于UAN。
文摘水声网络中的MAC协议主要采用RTS/CTS机制,然而RTS/CTS控制包不仅限制了并发传输的可能性,进而降低了信道利用率和吞吐量,而且造成信道资源分配不公平。为了提高吞吐量、信道利用率和公平性,提出了一种基于状态着色的水声网络MAC(State Coloring based MAC,SC-MAC)协议。在SC-MAC协议中,每个节点根据自身一跳邻居表构建本地分层图,通过侦听数据帧或ACK帧获知邻居节点状态来为本地分层图中的节点着色,并根据本地分层着色图调度包的发送,减少数据帧的碰撞与重传。SC-MAC协议在避免冲突的前提下实现了并行传输。同时,给出基于公平性的退避方案以提高SC-MAC协议的公平性。仿真结果表明,SC-MAC协议与R-MAC协议和slotted-FAMA协议相比在端到端延迟、吞吐量和平均能耗等方面有明显的优势。
