水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的實時高效路由通信策略研究.pdf

1、海洋經(jīng)濟的興起和陸地無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的日益成熟化,使得水聲無線傳感器網(wǎng)絡(luò)成為新的研究熱點。水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)具有其自身的信道復(fù)雜性與特殊性,如鏈路質(zhì)量遭受環(huán)境的干擾等,這些將影響傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率、通信信道的可靠性、網(wǎng)絡(luò)吞吐量等性能。對于水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)而言,水聲信道的長延遲與較高的鏈路中斷率,是對網(wǎng)絡(luò)層最大的影響,這些使得如何設(shè)計高能效實時的路由通信策略從而能夠?qū)?shù)據(jù)高效及時地轉(zhuǎn)發(fā)到基站面臨挑戰(zhàn)。
　　本文介紹了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)

2、的相關(guān)概念、特性、水聲通信信道特性、體系結(jié)構(gòu)以及水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景等問題。分析了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗因素,并研究了現(xiàn)有的應(yīng)用于陸地傳感器網(wǎng)絡(luò)與水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要路由策略;結(jié)合成熟的陸地無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能協(xié)議和水聲通信特性加以擴充改進,在保證一定的實時性與誤碼率的前提下,以減少傳感器節(jié)點能耗和節(jié)點能耗均衡為目標,研究了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠進行可靠高效傳輸?shù)牟呗?重點描述了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)成和基于多徑路由改進的高效路由策略。

3、r>　　本文改進的路由策略分為兩個步驟,首先以水聲的鏈路質(zhì)量作為重要參考因素來選擇合適的路徑,然后結(jié)合物理層的能量分配技術(shù)與分組合并方法并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,從而保證數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的實時性與能量高效性。該策略按照一定的系統(tǒng)誤碼率需求來控制發(fā)射功率,并在多徑傳輸?shù)幕A(chǔ)上進行改進來避免重傳帶來的延時與能耗浪費。
　　在不同的網(wǎng)絡(luò)模型下對該方案的兩個步驟分別進行了仿真實驗,并將本文的路由協(xié)議與傳統(tǒng)的路由協(xié)議進行了端到端延時、平均的數(shù)據(jù)包傳