水下传感器网络压力感知路由协议研究
发布时间：2020-12-19 05:55
水下传感器网络在海洋勘探应用中扮演着越来越重要的角色,如在海洋监测,污染检测,海洋资源管理等方面的使用中。路由协议是保证从源节点到目的节点数据传输的可靠性和有效性,所以路由协议在水下传感器网络中占据更为重要的位置。因为GPS（Global Positioning System）信号在海洋中衰减很严重,传感器节点的地理位置信息很难获取。基于深度信息的水声路由协议是通过给水下传感器节点携带一个水压传感器来获取节点的深度信息,路由从三维简化到二维。其工作原理是:传感器节点通过对自身的深度和前一跳节点的深度进行比较,从而判断自身是否有转发数据包资格。但是该协议有能量消耗高、路由空洞、冗余数据包多等问题。因此本课题主要针对基于深度水声路由协议进行改进。论文首先提出了一种针对深度路由协议中节点的优先级和等待时延函数优化的方法,该方法中节点的优先级是由节点的剩余能量、预估跳数和通信能力共同决定的。其中节点的剩余能量越多,则其优先级就越高,就越有可能成为下一跳转发节点,有效避免了处于局部区域内深度最浅的节点多次参与转发数据包而造成能量过早消耗完的问题;预估跳数反映了链路的可达性,跳数小的节点拥有更高的...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 水下传感器网络研究现状
1.2.2 水下传感器网络的路由挑战
1.3 研究内容及创新点
1.4 组织结构
第2章 水下传感器网络技术研究
2.1 水下传感器网络的拓扑结构
2.2 水下传感器网络路由协议研究
2.2.1 基于地理位置的水声路由协议
2.2.2 基于节点间相对距离的水声路由协议
2.2.3 基于节点深度信息的水声路由协议
2.2.4 路由协议选型
2.3 压力感知路由协议研究与分析
2.3.1 DBR协议研究
2.3.2 DBR协议优缺点
2.4 水下路由协议仿真平台分析
2.4.1 仿真平台选型
2.4.2 NS-3仿真平台介绍
2.5 本章小结
第3章 基于压力感知路由能量平衡数据传输算法
3.1 网络模型和能量模型
3.1.1 网络模型
3.1.2 水下传感器网络能量模型
3.1.3 能量消耗不平衡分析
3.2 EHPDBR协议设计算法
3.2.1 算法概述
3.2.2 EHPDBR算法设计
3.2.3 算法分析
3.3 协议分析与对比
3.3.1 实验参数设置
3.3.2 仿真性能指标
3.3.3 协议仿真分析与对比
3.4 本章小结
第4章 基于AUV节点恢复机制的数据平衡传输算法
4.1 问题描述与模型建立
4.1.1 问题描述
4.1.2 模型建立
4.2 关键节点算法
4.2.1 关键节点算法介绍
4.2.2 深度优先搜索算法分析
4.3 算法设计
4.3.1 预估节点休眠时间设计
4.3.2 查找关键节点算法设计
4.4 协议仿真分析与对比
4.4.1 仿真实验环境
4.4.2 仿真结果分析
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OPNET的大规模无线传感器网络的建模与仿真[J]. 王健. 计算机与数字工程. 2018(11)
[2]水下传感器网络定位技术发展现状及若干前沿问题[J]. 孙大军,郑翠娥,崔宏宇,张居成,韩云峰. 中国科学:信息科学. 2018(09)
[3]计算机网络启发式NS-3仿真案例教学模式[J]. 蔡文郁,刘晓玲. 实验室研究与探索. 2018(09)
[4]基于深度与可靠链路的水下无线传感器网络机会路由[J]. 南书坡,冯乃勤. 计算机工程. 2018(02)
[5]面向环境感知的无线传感网络路由方法综述[J]. 董海俊,韦素媛,刘兴成,齐小刚,刘立芳,范英盛. 计算机科学. 2018(01)
[6]水下声通信传感器网络路由协议研究[J]. 宋光明,张松,周帆. 兵工学报. 2015(S2)
[7]基于深度和能量的水下三维传感器网络分簇路由算法[J]. 张颖,孙宏梁,季常刚. 上海交通大学学报. 2015(11)
[8]水下传感网基于深度信息的定向路由协议[J]. 谢维佳,刘建明,何烨,李龙. 微电子学与计算机. 2015(11)
[9]一种新的移动Ad Hoc网络中的关键节点探测算法[J]. 郭强,张洁. 移动通信. 2013(12)
[10]水下传感器网络安全研究[J]. 魏志强,杨光,丛艳平. 计算机学报. 2012(08)
博士论文
[1]Ad Hoc网络性能分析及路由技术研究[D]. 徐扬.西安电子科技大学 2014
[2]水声通信网络路由协议研究[D]. 孙桂芝.哈尔滨工程大学 2006
硕士论文
[1]基于多层网络的关键基因识别方法研究[D]. 马蒙周.西安理工大学 2018
[2]机会传感网络关键节点的评估[D]. 张江.南昌航空大学 2018
[3]基于跳数和剩余电量的水声机会路由协议[D]. 马正宇.华南理工大学 2018
[4]水下传感器网络定位算法及路由技术研究[D]. 高峰.北京交通大学 2018
[5]水声传感器网络通信与竞争型MAC协议研究[D]. 胡毕炜.杭州电子科技大学 2018
[6]水声传感网络基于深度信息的机会路由算法研究[D]. 王肖添.大连海事大学 2017
[7]基于地理位置的水声传感网络路由协议研究[D]. 张剑波.重庆邮电大学 2016
[8]水声传感器网络节能路由协议研究[D]. 崔俊涛.大连海事大学 2016
[9]基于LEACH的改进型WSN路由协议[D]. 陈伟.合肥工业大学 2016
[10]水下无线传感器网络路由协议设计及应用[D]. 林珑.南京邮电大学 2015
本文编号：2925379
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 水下传感器网络研究现状
1.2.2 水下传感器网络的路由挑战
1.3 研究内容及创新点
1.4 组织结构
第2章 水下传感器网络技术研究
2.1 水下传感器网络的拓扑结构
2.2 水下传感器网络路由协议研究
2.2.1 基于地理位置的水声路由协议
2.2.2 基于节点间相对距离的水声路由协议
2.2.3 基于节点深度信息的水声路由协议
2.2.4 路由协议选型
2.3 压力感知路由协议研究与分析
2.3.1 DBR协议研究
2.3.2 DBR协议优缺点
2.4 水下路由协议仿真平台分析
2.4.1 仿真平台选型
2.4.2 NS-3仿真平台介绍
2.5 本章小结
第3章 基于压力感知路由能量平衡数据传输算法
3.1 网络模型和能量模型
3.1.1 网络模型
3.1.2 水下传感器网络能量模型
3.1.3 能量消耗不平衡分析
3.2 EHPDBR协议设计算法
3.2.1 算法概述
3.2.2 EHPDBR算法设计
3.2.3 算法分析
3.3 协议分析与对比
3.3.1 实验参数设置
3.3.2 仿真性能指标
3.3.3 协议仿真分析与对比
3.4 本章小结
第4章 基于AUV节点恢复机制的数据平衡传输算法
4.1 问题描述与模型建立
4.1.1 问题描述
4.1.2 模型建立
4.2 关键节点算法
4.2.1 关键节点算法介绍
4.2.2 深度优先搜索算法分析
4.3 算法设计
4.3.1 预估节点休眠时间设计
4.3.2 查找关键节点算法设计
4.4 协议仿真分析与对比
4.4.1 仿真实验环境
4.4.2 仿真结果分析
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OPNET的大规模无线传感器网络的建模与仿真[J]. 王健. 计算机与数字工程. 2018(11)
[2]水下传感器网络定位技术发展现状及若干前沿问题[J]. 孙大军,郑翠娥,崔宏宇,张居成,韩云峰. 中国科学:信息科学. 2018(09)
[3]计算机网络启发式NS-3仿真案例教学模式[J]. 蔡文郁,刘晓玲. 实验室研究与探索. 2018(09)
[4]基于深度与可靠链路的水下无线传感器网络机会路由[J]. 南书坡,冯乃勤. 计算机工程. 2018(02)
[5]面向环境感知的无线传感网络路由方法综述[J]. 董海俊,韦素媛,刘兴成,齐小刚,刘立芳,范英盛. 计算机科学. 2018(01)
[6]水下声通信传感器网络路由协议研究[J]. 宋光明,张松,周帆. 兵工学报. 2015(S2)
[7]基于深度和能量的水下三维传感器网络分簇路由算法[J]. 张颖,孙宏梁,季常刚. 上海交通大学学报. 2015(11)
[8]水下传感网基于深度信息的定向路由协议[J]. 谢维佳,刘建明,何烨,李龙. 微电子学与计算机. 2015(11)
[9]一种新的移动Ad Hoc网络中的关键节点探测算法[J]. 郭强,张洁. 移动通信. 2013(12)
[10]水下传感器网络安全研究[J]. 魏志强,杨光,丛艳平. 计算机学报. 2012(08)
博士论文
[1]Ad Hoc网络性能分析及路由技术研究[D]. 徐扬.西安电子科技大学 2014
[2]水声通信网络路由协议研究[D]. 孙桂芝.哈尔滨工程大学 2006
硕士论文
[1]基于多层网络的关键基因识别方法研究[D]. 马蒙周.西安理工大学 2018
[2]机会传感网络关键节点的评估[D]. 张江.南昌航空大学 2018
[3]基于跳数和剩余电量的水声机会路由协议[D]. 马正宇.华南理工大学 2018
[4]水下传感器网络定位算法及路由技术研究[D]. 高峰.北京交通大学 2018
[5]水声传感器网络通信与竞争型MAC协议研究[D]. 胡毕炜.杭州电子科技大学 2018
[6]水声传感网络基于深度信息的机会路由算法研究[D]. 王肖添.大连海事大学 2017
[7]基于地理位置的水声传感网络路由协议研究[D]. 张剑波.重庆邮电大学 2016
[8]水声传感器网络节能路由协议研究[D]. 崔俊涛.大连海事大学 2016
[9]基于LEACH的改进型WSN路由协议[D]. 陈伟.合肥工业大学 2016
[10]水下无线传感器网络路由协议设计及应用[D]. 林珑.南京邮电大学 2015
本文编号：2925379
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