基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计

doi:10.13190/j.jbupt.2015.s1.024

北京邮电大学学报 ›› 2015, Vol. 38 ›› Issue (s1): 107-110.doi: 10.13190/j.jbupt.2015.s1.024

基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计

白磊¹, 冯振兴², 田立勤¹

1. 华北科技学院计算机学院, 北京 101601;
2. 青海师范大学计算机学院, 西宁 810008

收稿日期:2014-08-24 出版日期:2015-06-28 发布日期:2015-06-28
作者简介:白磊(1982—), 男, 讲师, E-mail: leib_cn@163.com.
基金资助:
国家自然科学基金项目(61472137); 中央高校基本科研业务费(3142014085, 3142014100)

CDMA Based MAC Protocol for Underwater Sensor Networks

BAI Lei¹, FENG Zhen-xing², TIAN Li-qin¹

1. College of Computer Science, North China Institute of Science and Technology, Beijing 101601, China;
2. College of Computer Science, Qinghai Normal University, Xining 810008, China

Received:2014-08-24 Online:2015-06-28 Published:2015-06-28

摘要/Abstract

摘要：

水下传感器网络(UWSN)中节点采用声波通信,水声信道的高误码率、长延迟、低带宽、多径效应、多普勒频散等技术,据此提出一种动态的、分布式的基于码分多址(CDMA)的水下传感器网络介质访问控制层(MAC)协议. 该协议不但节能,还能够提高CDMA扩频码的重用率,并且能够适应网络拓扑的动态变化. 同时,协议使用了功率控制机制,有效解决CDMA系统中普遍存在的"远-近"效应问题. 仿真实验表明,与经典的静态编码分配协议和ALOHA相比,该协议在冲突率、交付率、端到端的延迟、能耗等方面具有更好的性能.

关键词: 水下传感器网络, 介质访问控制, 码分多址

Abstract:

According to the characteristics that the sensor nodes in underwater sensor network (UWSN) adopt acoustic communication, characterized by high error rate high delay, low bandwidth, multipath and Doppler shift, etc., the current communication protocols designed for radio channels are unsuitable for underwater. So, a new dynamic and distribute code division multiple access (CDMA)-based media access control (MAC) protocol for UWSN was proposed. The protocol not only can save the limited energy of mobile nodes,but also increase the CDMA code reusability. The protocol can be adapted to the dynamic topology of UWSN. At the same time, the design of power control can minimize the near-far effect inherit in CDMA. Simulation indicates that, compared with the static code assignment protocol and ALOHA, the performance of the protocol mentioned above is satisfied on delivery ratio and end-to-end delay.

Key words: underwater sensor network, media access control, code division multiple access

中图分类号:

TP393

白磊, 冯振兴, 田立勤. 基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计[J]. 北京邮电大学学报, 2015, 38(s1): 107-110.

BAI Lei, FENG Zhen-xing, TIAN Li-qin. CDMA Based MAC Protocol for Underwater Sensor Networks[J]. JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF POSTS AND TELECOM, 2015, 38(s1): 107-110.

[1]	陈子杰, 纪晓东, 彭木根, 王志峰, 刘喜庆. 跳码多址接入及其图案设计[J]. 北京邮电大学学报, 2022, 45(1): 82-87.
[2]	李富强邱雪松万洪林田正先孟洛明. TD-SCDMA无线接入网高负载小区中断补偿方法 [J]. 北京邮电大学学报, 2012, 35(1): 32-35.
[3]	尹霄丽，余重秀，张琦，忻向军，刘会师. 用模拟退火算法筛选光码分多址混沌码字[J]. 北京邮电大学学报, 2011, 34(1): 60-63.
[4]	王雪松,方莉,杨星,李道本. 频率选择性衰落信道中的发射分集设计[J]. 北京邮电大学学报, 2010, 33(6): 25-28.
[5]	肖丽萍,李卫卫,许成谦. ZCZ序列偶集及大容量ZCZ序列偶集的构造[J]. 北京邮电大学学报, 2010, 33(5): 89-93.
[6]	王红熳;张柳村;刘玉璋;张阳. CDMA非标准增值业务来话呼叫模型的研究与实现[J]. 北京邮电大学学报, 2009, 32(s1): 144-148.
[7]	郑志华;钱宗珏;寿国础;胡怡红. 光码分多址接入系统中Chebyshev映射混沌码的实现[J]. 北京邮电大学学报, 2009, 32(6): 67-71.
[8]	王立磊;徐惠民. IEEE 802.16系统中针对AMR语音编码器的上行VoIP调度[J]. 北京邮电大学学报, 2009, 32(3): 100-103.
[9]	付卫红杨小牛刘乃安曾兴雯. 基于盲源分离的CDMA系统上行链路多用户检测[J]. 北京邮电大学学报, 2009, 32(2): 111-114.
[10]	许国平1，2，何维3，张欣2，杨大成2. 基于并行干扰删除结构的CDMA下行接收机[J]. 北京邮电大学学报, 2008, 31(4): 82-85.
[11]	杨立伟. 一种基于光码分多址的WDM-PON实现方案的研究（增刊）[J]. 北京邮电大学学报, 2007, 29(s1): 122-125.
[12]	钱雨,范斌,郑侃,王文博. TDD-CDMA上行系统多业务接入容量[J]. 北京邮电大学学报, 2007, 30(4): 88-92.
[13]	张英海，王卫东，周博，赵晶. TDD/CDMA系统交叉时隙干扰的解决方案[J]. 北京邮电大学学报, 2007, 30(2): 19-23.
[14]	蒋峥，杨大成. 多用户发送系统中智能天线的应用研究[J]. 北京邮电大学学报, 2006, 29(6): 36-39.
[15]	刘学勇, 杨大成. CDMA多小区下行接纳控制[J]. 北京邮电大学学报, 2006, 29(6): 86-89.

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