多移動(dòng)匯聚節(jié)點(diǎn)的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、為了適應(yīng)海洋開發(fā)和監(jiān)測的發(fā)展趨勢，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)技術(shù)被廣泛應(yīng)用到水下環(huán)境中。水下探測的應(yīng)用需要使用多個(gè)自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，AUV)來收集海域中探測節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。然而水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSNs)中水聲信道具有能量有限、低傳輸率以及低帶寬等特點(diǎn)，致使設(shè)

2、計(jì)出高效可靠的UWSNs路由協(xié)議面臨一系列挑戰(zhàn)。此外，AUV的移動(dòng)性和多重性也為UWSNs路由協(xié)議的設(shè)計(jì)帶來了不穩(wěn)定因素。
　　針對上述問題，本文提出多移動(dòng)匯聚節(jié)點(diǎn)(Mobile-MultiSink，MMS)的水下網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。MMS水下路由協(xié)議是一種適用于水下移動(dòng)立體環(huán)境的路由協(xié)議，包括網(wǎng)絡(luò)分層和數(shù)據(jù)傳輸兩個(gè)階段。分層階段包括分層建立和分層重構(gòu)兩個(gè)策略。分層建立策略中，每個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)采用能量損失模型進(jìn)行節(jié)點(diǎn)篩選形成以其為中心的分層

3、結(jié)構(gòu)，每個(gè)源節(jié)點(diǎn)位于不同匯聚節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)中。由于匯聚節(jié)點(diǎn)具有移動(dòng)性，水下傳感器節(jié)點(diǎn)也會(huì)隨著海流的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)，隨著時(shí)間的推移匯聚節(jié)點(diǎn)的分層結(jié)構(gòu)變得不再可靠，因此分層重構(gòu)策略中需要根據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)周圍的網(wǎng)絡(luò)變化情況重新建立其分層結(jié)構(gòu)。傳輸階段包括目標(biāo)匯聚節(jié)點(diǎn)選擇和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)選擇兩個(gè)策略。每個(gè)源節(jié)點(diǎn)通過目標(biāo)匯聚節(jié)點(diǎn)選擇策略選擇一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)節(jié)點(diǎn)，再通過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)選擇策略篩選出到達(dá)此目標(biāo)匯聚節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。通過上述過程，源節(jié)點(diǎn)選擇