水下傳感網(wǎng)分層混合部署及定向路由協(xié)議設(shè)計(jì).pdf

1、水下傳感器網(wǎng)絡(luò)是由水下傳感器節(jié)點(diǎn)和水下設(shè)備在三維水下環(huán)境中通過聲波組成無線通信的自組織多跳網(wǎng)絡(luò)。可實(shí)現(xiàn)水域監(jiān)控，環(huán)境探測，災(zāi)難預(yù)測，海底資源探索等應(yīng)用，是海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略不可或缺的部分。因此，水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究具有非常重大的意義。
　　水下環(huán)境復(fù)雜，聲信號在水下傳輸中受噪聲、傳播損失、多徑效應(yīng)、多普勒頻散和高傳輸時(shí)延的影響，導(dǎo)致水聲信道帶寬受限，信道誤碼率高，傳播時(shí)延長。因此，需要設(shè)計(jì)合理的網(wǎng)絡(luò)部署策略和通信協(xié)議以克服水下傳感器網(wǎng)絡(luò)

2、面臨的困難。在現(xiàn)有的研究成果與技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文完成了以下工作：
　?。?）提出了一種水面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)-水下傳感器網(wǎng)絡(luò)分層混合部署策略。引入了一種雙頭節(jié)點(diǎn)，隨機(jī)分布在水面上，水下普通節(jié)點(diǎn)以體心立方格方式或三維隨機(jī)方式部署在水中。雙頭節(jié)點(diǎn)水下部分借助水聲modem與水下節(jié)點(diǎn)組成水下傳感器網(wǎng)絡(luò)，水面部分通過無線電與陸空無線傳感器通信組成水面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)，將水下傳感器網(wǎng)絡(luò)與水面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)鏈接起來，將水下傳感器網(wǎng)絡(luò)融入到了海陸空一體化的組網(wǎng)架

3、構(gòu)中。
　?。?）在已有的路由協(xié)議上，提出了一種基于深度信息的定向路由協(xié)議--DBDR協(xié)議。該協(xié)議以源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間線段為軸線建立半徑為w的虛擬管道，只有管道內(nèi)節(jié)點(diǎn)才有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)資格，并提出了基于節(jié)點(diǎn)深度信息和剩余能量等因素的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延算法，管道內(nèi)節(jié)點(diǎn)以新算法作為路由轉(zhuǎn)發(fā)策略。
　　（3）在仿真平臺NS2及Aqua-Sim上對DBDR協(xié)議的合理性進(jìn)行仿真驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該協(xié)議能夠有效的降低數(shù)據(jù)包端到端時(shí)延，提高發(fā)送成功率，