低功耗、可擴展水聲傳感器網(wǎng)絡層次拓撲控制研究.pdf

1、水聲傳感器網(wǎng)絡(underwater acoustic sensor networks, UASNs)是集數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸為一體的綜合信息處理系統(tǒng)，可以對海洋信息進行有效監(jiān)測。在無人值守的情況下對海洋信息進行長時間監(jiān)測需要消耗大量能量，然而UASNs的節(jié)點能量儲備有限且難以進行補給，因此能夠延長水聲傳感器網(wǎng)絡生命周期的拓撲控制技術成為了當前的研究熱點。LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hier

2、archy)算法是一種可以有效節(jié)約網(wǎng)絡能量，均衡網(wǎng)絡能耗，保證網(wǎng)絡長期穩(wěn)定運行的拓撲控制算法。論文對基于水聲傳感器網(wǎng)絡LEACH算法的相關優(yōu)化進行了深入研究，提出了兩種改進算法，主要研究內(nèi)容包括：
　　1對水聲傳感器網(wǎng)絡體系結(jié)構和網(wǎng)絡拓撲控制原理進行了深入研究，根據(jù)水聲通信環(huán)境和網(wǎng)絡節(jié)點的自身特點，對應用于水聲傳感器網(wǎng)絡的拓撲控制算法要求進行了分析。
　　2通過對水聲傳感器網(wǎng)絡最佳分簇原理的研究，提出了一種適用于水聲傳感器網(wǎng)

3、絡的LEACH-T算法。該算法不需要集中控制和增加節(jié)點間通信量，將每輪簇頭節(jié)點選舉次數(shù)增加到兩次，通過增加簇頭節(jié)點數(shù)目穩(wěn)定性和分布均勻性提高網(wǎng)絡能量效率，提升網(wǎng)絡性能。
　　3針對水聲傳感器網(wǎng)絡擴展后網(wǎng)絡拓撲結(jié)構變化和節(jié)點能量異構問題進行了研究，提出了一種可以應用于擴展水聲傳感器網(wǎng)絡的LEACH-ET算法，通過簇頭節(jié)點周期輪換和增加高能量節(jié)點簇頭當選概率的方法維護網(wǎng)絡拓撲結(jié)構，降低并均衡網(wǎng)絡能耗，優(yōu)化網(wǎng)絡性能。
　　4通過M