水下聲傳感器網絡 [Underwater Acoustic Sensor Networks] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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　　《水下聲傳感器網絡》涉及路由、容錯、時間同步、最優分簇、介質訪問控製、軟硬件以及信道建模等內容，討論瞭設計高效能多層協議的必要性，並對高性能信道訪問與路由策略、高可靠性信息傳遞以及水下聲傳感器數據流控製等問題，提齣瞭獨到的見解。

內容簡介

　　《水下聲傳感器網絡》深入討論瞭水下信道特徵以及水下通信技術的相關內容，係統總結瞭水下聲傳感器網絡（UW—ASNs）領域公認的發展難題，有針對性地提齣瞭實現水下網絡高效數據通信的有效方案。《水下聲傳感器網絡》對二維和三維傳感器網絡的結構進行瞭討論，結閤UW—ASNs領域的研究熱點，詳細闡述瞭水下傳感器網絡與陸地傳感器網絡問的顯著區彆；針對延遲不敏感和延遲敏感應用背景下的分布式路由協議進行瞭研究；提齣瞭一種以信道利用率為錶徵的聲場模型，實現瞭水下通信數據包大小的最優設置。此外，《水下聲傳感器網絡》還開展瞭如下研究：針對水下環境特性，提齣瞭有效的傳感器通信協議。研究瞭三維稀疏網絡和密集網絡的拓撲控製問題。提齣瞭新穎的分布式MAC協議，結閤閉環分布式算法對最佳傳輸功率和最優碼長進行設置。

內頁插圖

目錄

第1章 水下傳感器網絡通信協議設計關鍵問題研究
第2章 水下聲傳感器網絡的最佳分簇
第3章 三維水下無綫傳感器網絡的拓撲控製
第4章 水下傳感器網絡的多路徑虛擬匯聚節點結構
第5章 ad-hoc網絡和傳感器網絡容錯性研究
第6章 傳感器網絡及水下傳感器網絡中的時間同步
第7章 水下網絡MAC協議設計
第8章 分布式拓撲水下聲網絡的動態TMDA與基於MACA的協議
第9章 水下傳感器網絡的MAC層
第10章 軟件驅動水下傳感器網絡
第11章 具有智能、安全水聲通信能力的低成本水下傳感器節點的HW/SW協同設計
第12章 水下聲傳感器網絡的通信建模

精彩書摘

　　長期危險的水下任務和水下傳感器網絡的小尺度對路由方案設計提齣瞭可靠性需求，要基於網絡拓撲和數據路由的中心化計劃體係的某種形式，以便最佳地利用稀缺的網絡資源。由於這個原因，考慮路由功能和水下聲信道特徵之間的交互作用，我們研究瞭三維水下傳感器網絡在網絡層收集數據的問題。我們開發瞭執行長期監控任務的強適應性路由方案，其目的就是保證節點和鏈路故障時網絡的抗毀性。此方案依靠虛擬電路路由技術，先在每一源節點和接收節點之間建立多跳連接，與某一特定連接器相關的每個數據包都沿著同一路徑。這就要求集中協調，結果是産生一個缺少靈活性的結構，但允許在中心管理器（如水麵站）上使用功能強大的最優化工具，以取得在網絡層上嚮高層發送最少信號的最佳性能。
　　很明顯，所提齣的路由方案采取兩階段方法：在第一階段，網絡管理器決定最佳初始分離節點及備份多跳數據路徑以使節點的能量消耗最小化，這是必須的。因為不像在陸地傳感器網絡中傳感器可以冗餘布放，水下環境需要最小化傳感器數量。因此，避免網絡連接被節點或鏈路故障造成中斷的防護是需要的。在第二階段，一種在綫分布方案保證瞭網絡的抗毀性，它可以在路徑斷開或故障情況下就地修理路徑，或在嚴重故障時，依靠備份路徑疏通數據堵塞。對抗毀性的重視是受到水下長期監控任務可能花費非常昂貴這樣的事實驅使。因此，布放網絡的高度可靠是至關重要的，它可以避免單一設備或多設備故障造成任務失敗。提齣的保護方案可被分類成具有1：1路徑保護和具有節點分離路徑的專用備份方案。
　　針對三維水下環境我們提齣瞭新的地理路由算法，設計成分彆滿足延遲不敏感和延遲敏感傳感器網絡應用的需要。所提齣的分布式路由方案適用於水下環境特徵，例如，它們充分地考慮瞭在水平鏈路和垂直鏈路都有變化的非常高的傳輸時延、傳播損失的不同成分、物理信道的損壞、極有限的帶寬、高誤碼率和有限的電池容量。特彆是，所提齣的路由協議可以達到兩個明顯有衝突的目標，即通過連續傳輸一列短數據包來增加信道效率和保持數據包較短以限製數據包錯誤率。在所提齣的路由算法中采用數據包列概念，要求每一節點共同選擇其最佳下一跳、傳輸的能量和每個數據包的FEC率，其目的是在考慮水下信道的條件和應用需求下使能量消耗最小化。
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前言/序言

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2.4仿真結果分析

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5.4.4數據流的元組架構

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1.4介質訪問控製層

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3.5.1分析

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1.3通信體係結構

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5.7.5 Ad—Hoc路由服務在對抗環境下容錯性

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6.1 引言

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5.6 隨機故障和設計故障——抗毀性和安全性的 範式融閤

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3.4稀疏網絡的拓撲控製

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