水下传感器网络基于深度坐标系转换的路由算法研究

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因为水下传感器网络应用环境的独特性,水下传感器网络中节点的电池通常无法进行更换;由于水声信道的特殊性,水声信号传递速度比陆地电磁波传递速度低很多,结果造成数据包传输延迟高、投递成功率低等特点。水声网络环境及信号传播信道的特殊性使得路由协议设计对节点能量的消耗、网络生存周期及数据包的投递率提出了更高的要求。为解决水下传感器网络中部分节点过早死亡的问题,本文在深度信息的路由协议DBR的基础上,提出了基于深度坐标系转换的路由协议(DSBR,Depthcoordinate System transformation Based Routing)。该协议将Sink节点到源节点的方向作为Z轴方向转换坐标系,并以此转换节点深度,使得节点在不同源节点和Sink节点建立的坐标系中的深度不同,并在此基础上提出了新的深度阈值方法。该方法使得数据包朝着Sink节点方向转发的同时,进一步减少了每一跳转发数据包的节点数量。通过仿真工具Aqua-Sim对节点能量消耗、数据包投递率等进行仿真,结果表明,DSBR协议在水下网络节点能量均衡化消耗和数据包投递率方面明显优于已有的DBR协议及其它基于DBR协议。
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