基于OPNET的水声通信网络设计与仿真.pdf

第21卷第17期系统仿真学报©Vol.21No.17

2009年9月JournalofSystemSimulationSep.,2009

基于OPNET的水声通信网络设计与仿真

韩晶，黄建国，冉茂华

(西北工业大学航海学院，西安710072)

摘要：水声通信网络是实现如海洋数据采集、离岸勘测与战术监测等水下系统无线信息传输的主

要手段，但其性能受水声信道特性影响严重。为此，采用OPNET对水声通信网络节点模型与分层

协议进行设计与实现，其特征包括基于CDMA的多用户检测以及RTS-CTS-DATA-ACK信道握手

流程与网络分配向量(NAV)帧冲突处理机制等。同时建立并测试了一个包含1个主节点与5个传感

器节点的水声通信网络，仿真结果表明主节点物理层采用多用户接收技术能够更好的克服冲突，减

少数据包重发，从而获得更高水声通信网络的吞吐量，减少端对端传输延时与能量消耗。

关键词：水声网络；水声通信；码分多址；多用户检测

中图分类号：TN929.3文献标识码：A文章编号：1004-731X(2009)17-5498-05

DesignandSimulationofUnderwaterAcousticCommunicationNetwork

BasedonOPNET

HANJing,HUANGJian-guo,RANMao-hua

(CollegeofMarineEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xian710072,China)

Abstract:Acousticcommunicationnetworkisthemainsolutionforwirelessinformationtransmissionofunderwater

applications,suchasoceanographicdatacollection,offshoreexplorationandtacticalsurveillance,butitsperformanceis

degradedbythecharacteristicsofunderwateracousticchannel.Underwateracousticcommunicationnetworknodemodels

andlayeredprotocolsweredesignedandimplementedusingOPNET,whichfeaturedCDMA-basedmultiuserdetection

receiverandRTS-CTS-DATA-ACKexchangewithnetworkallocationvector(NAV)collisionavoidancemechanism.An

underwateracousticcommunicationnetworkconsistingof1masternodeand5sensornodeswasestablish