水声通信信道中的OPNET建模与仿真-东南大学学报.PDF

第４４卷第３期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．３ 　 ２０１４年５月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｙ２０１４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１４．０３．００５ 水声通信信道中的ＯＰＮＥＴ建模与仿真 １ １ ２ １ １ ＤａｏＶａｎＰｈｕｏｎｇ　 左加阔　 ＢｕｉＴｈｉＯａｎｈ　 方世良　 赵　力 １ （东南大学教育部水声重点实验室，南京２１０００３） ２ （东南大学移动通信国家重点实验室，南京２１０００３） 摘要：针对水声通信网络信道的实现开销大、复杂性高的特点，提出了一种能够仿真分析水声通信 网络的有效方法．该方法分别使用ＯＰＮＥＴ中的ＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＤｅｌａｙＳｔａｇｅ，ＲｅｃｅｉｖｅｒＰｏｗｅｒＳｔａｇｅ和 ＢａｃｋｇｒｏｕｎｄＮｏｉｓｅＳｔａｇｅ三个工具来仿真水声信道中的传播延迟、发射机功率和水声噪声（水声噪 声包括紊流、船运、风波和热噪声）．其中，ＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＤｅｌａｙＳｔａｇｅ采用ＭａｃＫｅｎｚｉｅ速度模型；Ｒｅ ｃｅｉｖｅｒＰｏｗｅｒＳｔａｇｅ中有Ｔｈｏｒｐ，Ｓｃｈｕｌｋｉｎ＆Ｍａｒｓｈ和Ｆｒａｎｃｏｉｓ＆Ｇａｒｒｉｓｏｎ３种传播损失模型．在该方 法中，首先仿真比较了取不同传播损失模型时的水声信道，然后根据仿真结果选择一个合适的水声 信道，并采用ＭＡＣＡＷ协议来仿真水声通信网络．最后，通过仿真实验对整个水声通信网络的吞吐 量、误码率、丢包率进行了分析．实验结果表明，采用该方法能够有效地仿真水声通信网络． 关键词：水声信道；ＯＰＮＥＴ仿真；介质访问控制协议 中图分类号：ＴＮ９１２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１４）０３０４７７０５ Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｕｓｉｎｇＯＰＮＥＴ １ １ ２ １ １ ＤａｏＶａｎＰｈｕｏｎｇ　 ＺｕｏＪｉａｋｕｏ　 ＢｕｉＴｈｉＯａｎｈ　 ＦａｎｇＳｈｉｌｉａｎｇ　 ＺｈａｏＬｉ １ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＡｃｏｕｓｔｉｃＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００３，Ｃｈｉｎａ） ２ （ＮａｔｉｏｎａｌＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｙＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏａｖｏｉｄｔｈｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｈｉｇｈｃｏｓｔａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌ，ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｕｓｅｓＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＤｅｌａｙＳｔａｇｅ，Ｒｅｃｅｉｖ ｅｒＰｏｗｅｒＳｔａｇｅａｎｄＢａｃｋｇｒｏｕｎｄＮｏｉｓｅＳｔａｇｅｉｎＯＰＮＥＴｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｏｏｌｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ