多移動匯聚節(jié)點的水下傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議研究.pdf

1、為了適應海洋開發(fā)和監(jiān)測的發(fā)展趨勢，無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks,WSN)技術被廣泛應用到水下環(huán)境中。水下探測的應用需要使用多個自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，AUV)來收集海域中探測節(jié)點的數(shù)據(jù)。然而水下無線傳感器網(wǎng)絡(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，致使設

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

3、結(jié)構(gòu)，每個源節(jié)點位于不同匯聚節(jié)點的網(wǎng)絡分層結(jié)構(gòu)中。由于匯聚節(jié)點具有移動性，水下傳感器節(jié)點也會隨著海流的運動而移動，隨著時間的推移匯聚節(jié)點的分層結(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)點周圍的網(wǎng)絡變化情況重新建立其分層結(jié)構(gòu)。傳輸階段包括目標匯聚節(jié)點選擇和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點選擇兩個策略。每個源節(jié)點通過目標匯聚節(jié)點選擇策略選擇一個匯聚節(jié)點作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕斯?jié)點，再通過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點選擇策略篩選出到達此目標匯聚節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。通過上述過程，源節(jié)點選擇