水下無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點部署算法的研究.pdf

1、隨著世界各國探索海洋熱潮的不斷興起，無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的應用不再拘泥于對陸地上信息的感知與獲取，而逐漸向更為浩瀚的海洋進發(fā)。作為傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡在水下的延伸，水下無線傳感器網(wǎng)絡在海底礦產(chǎn)資源的勘探與開發(fā)、水污染防治、海嘯與地震預警、導航定位以及軍事戰(zhàn)略部署等方面都擁有著廣闊的應用前景，已經(jīng)引起了業(yè)界研究人員的高度重視。
　　水下無線傳感器網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展在帶來諸多機遇的同時，也面臨著一些亟待解決的技術(shù)難題。一方面，水下信道因其傳輸

2、速率低、延時高等復雜多變的特性，決定了現(xiàn)有的陸地通信協(xié)議與網(wǎng)絡模型不能直接應用于三維水環(huán)境中；另一方面，作為水下無線傳感器網(wǎng)絡研究的基礎問題，節(jié)點部署機制的優(yōu)劣直接決定著整個網(wǎng)絡對興趣數(shù)據(jù)的感知、獲取與處理能力。因此，本文圍繞水下無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點部署問題，討論并分析了不同的部署算法下對網(wǎng)絡覆蓋性能的影響。研究的主要內(nèi)容如下：
　　針對水環(huán)境中節(jié)點的分層覆蓋問題，提出了一種基于深度調(diào)節(jié)機制的水下無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點部署算法。該算法

3、首先通過計算各水下傳感器節(jié)點所對應的沃羅諾伊多邊形面積完成調(diào)度節(jié)點的選取，其次根據(jù)調(diào)度節(jié)點的下沉距離進行深度調(diào)節(jié)，并最終實現(xiàn)一個層次化的三維節(jié)點部署目標。仿真實驗結(jié)果證明，本文提出的部署方案在網(wǎng)絡覆蓋率及節(jié)點間的連通率方面均表現(xiàn)出良好的性能。
　　為了更一步研究水下無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點冗余覆蓋問題，針對隨機部署的水下傳感器節(jié)點，設計一種基于定向移動虛擬距離的節(jié)點部署策略。該策略將節(jié)點的移動過程分解為若干個步驟，各節(jié)點在每個步驟中