水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)MicroANP協(xié)議棧設(shè)計與實現(xiàn)

目錄前言第1章 水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 11.1 水聲傳感器網(wǎng)絡(luò) 11.2 水聲通信的特點 21.3 水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的問題與挑戰(zhàn) 5參考文獻 6第2章 MicroANP協(xié)議體系架構(gòu) 72.1 傳統(tǒng)協(xié)議架構(gòu)在水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)中的局限性 72.1.1 TCP/IP應(yīng)用層在UASNs中的應(yīng)用局限性 72.1.2 TCP/IP傳輸層在UASNs中的應(yīng)用局限性 102.1.3 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層在UASNs中的應(yīng)用局限性 122.1.4 TCP/IP數(shù)據(jù)鏈路層在UASNs中的應(yīng)用局限性 132.1.5 TCP/IP物理層在UASNs中的應(yīng)用局限性 142.1.6 ZigBee協(xié)議棧在UASNs中的局限性 142.2 MicroANP協(xié)議體系架構(gòu) 162.3 MicroANP包負載優(yōu)化 19參考文獻 25第3章 仿真與現(xiàn)場試驗軟硬件 263.1 水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真器 263.2 水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場試驗主要硬件設(shè)備 333.2.1 調(diào)制解調(diào)器 333.2.2 AquaSeNT OFDM Modem使用及連接 343.2.3 Raspberry Pi與AquaSeNT OFDM Modem通信 353.2.4 溫度、鹽度與深度傳感器 383.2.5 CTD信息讀取 393.2.6 水下攝像頭 413.2.7 Raspberry Pi微型電腦主板 413.2.8 GPS模塊 423.2.9 4G無線工業(yè)級路由器 453.2.10 設(shè)備連接 45參考文獻 47第4章 開發(fā)環(huán)境設(shè)置 484.1 Raspberry Pi系統(tǒng)的安裝與配置 484.1.1 Raspberry Pi系統(tǒng)安裝 484.1.2 Raspberry Pi配置 494.2 Ubuntu系統(tǒng)以及Qt的安裝與配置 514.2.1 Ubuntu安裝與配置 514.2.2 Ubuntu下的編譯環(huán)境配置 524.2.3 Qt配置 564.3 手機SSH客戶端的安裝與連接 58參考文獻 60第5章 基于RLT與FDR的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸機制 615.1 傳統(tǒng)的可靠傳輸機制在UASNs中的應(yīng)用局限 615.2 RLT編解碼方案 625.2.1 RLT度分布 625.2.2 RLT編解碼過程 645.2.3 RLT編碼統(tǒng)計分析 685.3 FDR譯碼 695.3.1 RLT碼存在的問題 695.3.2 短環(huán)問題 695.3.3 嚴格短環(huán) 715.3.4 FDR譯碼算法 725.3.5 FDR度分布 755.3.6 度分布仿真對比 765.3.7 NS3下的仿真實驗 785.4 基于數(shù)字噴泉碼的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)逐跳可靠傳輸 815.4.1 數(shù)據(jù)幀的發(fā)送 815.4.2 節(jié)點聽到數(shù)據(jù)幀的處理 885.5 性能評估 925.5.1 NS3下的仿真結(jié)果 925.5.2 性能對比 94參考文獻 96第6章 基于層級的路由協(xié)議 976.1 LB-AGR：基于分層的自適應(yīng)地理路由協(xié)議 976.1.1 基于層級的定向泛洪 996.1.2 上行流量自適應(yīng)路由 1036.1.3 基于層級和位置的下行路由機制 1066.1.4 性能評估 1086.2 LEER：基于分層的能量均衡多徑路由協(xié)議 1106.2.1 LEER協(xié)議概述 1116.2.2 節(jié)點分層 1126.2.3 基于轉(zhuǎn)發(fā)概率設(shè)置定時器 1136.2.4 數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)流程 1136.2.5 多徑路由情景分析 1156.2.6 路由空洞問題分析 1166.2.7 LEER協(xié)議的仿真與分析 1176.3 基于連通的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點路由分層方案 1266.3.1 傳統(tǒng)分層方案 1266.3.2 “通信空區(qū)”問題 1276.3.3 基于連通和最小跳數(shù)的路由分層 1286.3.4 能耗模型 1296.3.5 基于連通的節(jié)能路由分層方案 1306.3.6 能耗分析 1326.3.7 仿真實驗 135參考文獻 139第7章 基于狀態(tài)的MAC協(xié)議 1417.1 基于狀態(tài)著色的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)SC-MAC協(xié)議 1417.1.1 水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計面臨的挑戰(zhàn) 1417.1.2 基于狀態(tài)著色的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)SC-MAC協(xié)議 1437.1.3 信道效率分析 1507.1.4 協(xié)議仿真分析 1557.2 LSPB-MAC：基于層級與狀態(tài)感知的水下廣播MAC協(xié)議 1667.2.1 常見碰撞分析 1667.2.2 基于鄰居節(jié)點狀態(tài)的碰撞避免機制 1687.2.3 網(wǎng)絡(luò)拓撲 1707.2.4 基于包鏈的傳輸機制 1717.2.5 鄰居節(jié)點狀態(tài)獲取 1737.2.6 基于傳播時延的超時計時器設(shè)置 1747.2.7 協(xié)議性能分析 1757.2.8 協(xié)議仿真分析 178參考文獻 186第8章 協(xié)議棧測試及試驗床監(jiān)測應(yīng)用 1888.1 湖試試驗床 1888.2 協(xié)議棧測試 1908.2.1 試驗床搭建及參數(shù)設(shè)置 1908.2.2 試驗中出現(xiàn)的問題及解決方法 1938.2.3 試驗數(shù)據(jù)分析 1958.3 監(jiān)測應(yīng)用 197參考文獻 199彩圖