水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的PE-MACA協(xié)議

　　隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，作為無(wú)線通信技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ Wireless Sensor Networks，WSNs）也得到了廣泛的應(yīng)用。地球表面的大部分都被海水覆蓋，而海洋中存在豐富的資源有待人類的開(kāi)發(fā)和探索。但對(duì)于海洋環(huán)境的探索，僅僅依靠人類是無(wú)法進(jìn)行的。此外，近年來(lái)環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越突出，海洋環(huán)境問(wèn)題在環(huán)境問(wèn)題中的地位也變得尤為重要。此時(shí)，水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)便應(yīng)運(yùn)而生，但水下無(wú)線通信和陸上無(wú)線通信存在很大的不同。因此，在水下通信介質(zhì)訪問(wèn)控制（ Media Access　Control，MAC）協(xié)議的設(shè)計(jì)方面也有很多需要注意的地方。首先是通信環(huán)境的不同。陸上通信采用無(wú)線電信道通信。由于在空氣中電磁波傳播速度比較快，同時(shí)，陸上障礙物相對(duì)較少且具有可預(yù)測(cè)性，因此傳播時(shí)延相對(duì)較小。但在水下通信時(shí)，水聲信道的低帶寬和高傳播時(shí)延會(huì)影響通信性能。此外水下環(huán)境因素，如水溫、水流速度、魚(yú)群等也會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生影響，從而影響網(wǎng)絡(luò)吞吐量、誤碼率以及傳播時(shí)延，這些都對(duì)MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了較大的挑戰(zhàn)。

　　本文對(duì)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的沖突避免多址接入（ Multiple Access with Collision Avoidance， MACA）伽議進(jìn)行研究，介紹并比較3種典型的MAC協(xié)議：ALOHA．CSMA．MACA。為使無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議更好地應(yīng)用于水聲網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)水聲信道低帶寬和高傳播時(shí)延的特點(diǎn)對(duì)MACA協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)，提出PE-MACA協(xié)議。