Un protocolo MAC híbrido sin colisiones basado en transmisión paralela de canalización para redes acústicas submarinas distribuidas de múltiples canales
Autores: Zhang, Jun; Hu, Zhi; Xiong, Yan; Ning, Gengxin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un protocolo MAC híbrido sin colisiones basado en transmisión paralela de canalización para redes acústicas submarinas distribuidas de múltiples canales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tasa de transmisión
Redes acústicas submarinas
Paralelismo
Protocolo de control de acceso al medio
Libre de colisiones
Transmisión de datos.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La tasa de transmisión entre dos nodos suele ser muy baja en las redes acústicas submarinas debido al bajo ancho de banda disponible de los canales acústicos submarinos. Por lo tanto, aumentar el paralelismo de transmisión entre los nodos de la red es una de las formas más efectivas de mejorar el rendimiento de las redes acústicas submarinas. En este artículo, proponemos un nuevo protocolo de control de acceso al medio (MAC) híbrido y sin colisiones para redes acústicas submarinas distribuidas de múltiples canales. En el protocolo propuesto, el handshake y la transmisión de datos se implementan como un proceso en paralelo en múltiples canales acústicos. El handshake se implementa utilizando la técnica de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) en un canal de control dedicado, que puede admitir múltiples handshakes exitosos en un ciclo de transmisión y evitar colisiones a costa de un retraso adicional. Los paquetes de datos se transmiten en uno o varios canales de datos, donde se propone un algoritmo para optimizar el horario de transmisión de acuerdo con los retrasos de propagación entre nodos para lograr una transmisión de datos en paralelo sin colisiones. La técnica de cálculo de replicación, que se utiliza comúnmente en la computación en paralelo para reducir el requisito de comunicación o tiempo de ejecución, se utiliza en la programación de paquetes de datos para reducir la sobrecarga de comunicación en entornos distribuidos. Los resultados de la simulación muestran que el protocolo propuesto supera a los protocolos SFAMA, ROPA y DSCT en rendimiento, tasa de entrega de paquetes y consumo de energía promedio a costa de un mayor retraso de extremo a extremo introducido por el handshake basado en TDMA.
Descripción
La tasa de transmisión entre dos nodos suele ser muy baja en las redes acústicas submarinas debido al bajo ancho de banda disponible de los canales acústicos submarinos. Por lo tanto, aumentar el paralelismo de transmisión entre los nodos de la red es una de las formas más efectivas de mejorar el rendimiento de las redes acústicas submarinas. En este artículo, proponemos un nuevo protocolo de control de acceso al medio (MAC) híbrido y sin colisiones para redes acústicas submarinas distribuidas de múltiples canales. En el protocolo propuesto, el handshake y la transmisión de datos se implementan como un proceso en paralelo en múltiples canales acústicos. El handshake se implementa utilizando la técnica de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) en un canal de control dedicado, que puede admitir múltiples handshakes exitosos en un ciclo de transmisión y evitar colisiones a costa de un retraso adicional. Los paquetes de datos se transmiten en uno o varios canales de datos, donde se propone un algoritmo para optimizar el horario de transmisión de acuerdo con los retrasos de propagación entre nodos para lograr una transmisión de datos en paralelo sin colisiones. La técnica de cálculo de replicación, que se utiliza comúnmente en la computación en paralelo para reducir el requisito de comunicación o tiempo de ejecución, se utiliza en la programación de paquetes de datos para reducir la sobrecarga de comunicación en entornos distribuidos. Los resultados de la simulación muestran que el protocolo propuesto supera a los protocolos SFAMA, ROPA y DSCT en rendimiento, tasa de entrega de paquetes y consumo de energía promedio a costa de un mayor retraso de extremo a extremo introducido por el handshake basado en TDMA.