基于上下文感知的水下聲波傳感器網(wǎng)絡通信技術研究.pdf

1、水聲通信是目前使用最普遍和廣泛的水下通信技術，在水下聲波通信領域，由于聲波信道高延遲、低帶寬的特征，使得經(jīng)典無線網(wǎng)絡的通信方案不能直接應用于水下通信中，因此需要開發(fā)適用于水下聲波信道的可靠及高效的通信技術來實現(xiàn)水下設備之間的數(shù)據(jù)傳輸。介質訪問控制層(MAC)是通信方案的重要組成部分，其負責分配信道資源，而高性能的MAC方案可以提高信道利用率。針對水下通信中存在的問題，本文結合上下文感知領域和水下通信領域開展了相關研究，具體研究內容如下:

2、
　　(1)針對缺乏適用于所有環(huán)境的上下文建模方法，本文提出了一種用于水下聲波網(wǎng)絡的基于本體論的上下文建模方案，其通過四個疑問詞(Who/When/Where/What)來表示和檢索水下環(huán)境中上下文信息的四個維度，并采用了分層和索引機制，來確保上下文信息的唯一性，便于系統(tǒng)維護。
　　(2)針對水下設備之間的數(shù)據(jù)傳輸問題，本文提出了基于上下文感知的水下數(shù)據(jù)傳輸方案（CACA-UAN模型），包括了上下文感知的通信系統(tǒng)結構及上下文

3、組件的構建，其采用了基于傳輸控制協(xié)議（TCP協(xié)議）三次握手理念來建立可靠連接，利用上下文服務來快速的發(fā)現(xiàn)設備。CACA-UAN方案采取了基于碼分多址(CDMA)技術的slot方案。通過實驗模擬驗證了CACA-UAN模型應用在水下通信中，可以實現(xiàn)低的碰撞概率和丟包率，以及更穩(wěn)定的抖動率。
　　(3)針對水下通信協(xié)議中MAC層的研究，本文提出了基于上下文感知的水下MAC方案（CAMA-UAN模型），CAMA-UAN模型是在CACA-U