水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由協(xié)議研究.pdf

1、隨著人類對海洋資源需求的日益增加以及海洋安全在國防地位中的不斷提高，海洋水聲通信技術(shù)得到迅猛的發(fā)展，而水聲通信技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在軍用和民用領(lǐng)域都發(fā)揮著越來越重要的作用，水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議逐漸成為研究的熱點。但是由于水下環(huán)境的特殊性導(dǎo)致現(xiàn)有的陸上協(xié)議無法直接應(yīng)用到水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)中，而且水下聲信道有限的可用帶寬、較大的信號衰減、傳輸速率低、嚴重的的多徑干擾等特征都增加了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計的難度。

2、>　　由于水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點由電池供電，電池電量有限且不可替換，因此節(jié)能是水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計所要首要考慮的問題，本文以水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能型路由協(xié)議為研究對象，首先在NS2仿真軟件中添加水聲通信仿真平臺，并在其中分析了具有代表性的基于地理位置信息的VBF協(xié)議，通過仿真得到了VBF協(xié)議的各個性能指標，驗證了其良好的節(jié)能特性。另外，本文指出了VBF協(xié)議在選擇下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的過程中沒有考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的能耗均衡問題。針對這一問題，本文提出了對

3、其改進的E-VBF協(xié)議，通過利用節(jié)點的剩余能量不斷調(diào)整節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)先級，避免個別節(jié)點提前能量耗盡，合理得均衡了網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點的能耗，通過仿真驗證了E-VBF協(xié)議相比VBF協(xié)議可以很好地提高節(jié)點能量的利用率，延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。
　　將網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)應(yīng)用于水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)中可以實現(xiàn)更加節(jié)能、可靠的路由協(xié)議。本文在充分研究了現(xiàn)有的基于網(wǎng)絡(luò)編碼的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，將ARQ技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)編碼進行結(jié)合，提出了一種新的節(jié)能路由協(xié)議NCF。本文