【摘 要】
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水声网络（Underwater Acoustic Networks,UANs）作为开发海洋、发展海洋经济的重要手段之一,是当前的研究热点。UANs组网技术的研究和设计面临着长时延、低带宽、能量受限等方面的挑战。媒体接入控制（Media Access Control,MAC）协议作为水声组网的核心技术之一,用于协调水下节点共享信道,避免节点间的传输碰撞。水下多信道技术允许多对节点同时传输数据有效利用
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水声网络（Underwater Acoustic Networks,UANs）作为开发海洋、发展海洋经济的重要手段之一,是当前的研究热点。UANs组网技术的研究和设计面临着长时延、低带宽、能量受限等方面的挑战。媒体接入控制（Media Access Control,MAC）协议作为水声组网的核心技术之一,用于协调水下节点共享信道,避免节点间的传输碰撞。水下多信道技术允许多对节点同时传输数据有效利用了带宽资源,但在多信道MAC协议中使用接收方协作方法增加了网络传输延迟,使用基于占用时间的可用信道判定方法增加了数据信道的空闲时间。针对于上述问题,本文提出一种发送方协作的多信道MAC（Sender Cooperative Multichannel MAC,SCM-MAC）协议。在本协议中,发送方在发送传输请求的同时发起与邻居节点的协作以选择数据信道,通过减少信道预约过程中通信次数,降低时延、减少能耗;在判定可用数据信道时,考虑节点间的传播时延,将数据包到达时间不冲突的数据信道判定为可用信道,减少了信道的空闲等待时间。本文在NS-3仿真平台下对SCM-MAC协议进行了仿真实验,与现有水声网络中的多信道MAC协议进行了对比,本协议增加了吞吐量,降低了端到端时延,减少了能耗,提升了网络的整体性能。
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