水下传感网络多目标优化机会路由

发布时间：2024-06-03 02:28

　　为保持水下传感网络节点之间的能量平衡,提出一种多目标优化机会路由MOO-BA (multi-objective optimization opportunistic routing based on bat algorithm)。MOO-BA路由充分考虑节点剩余能量、深度,通过动态寿命估计(dynamic life estimate)选择下一跳节点;使用改进的蝙蝠算法BA (bat algorithm),进一步优化初始路径,通过引入优化因子,提高算法收敛精度,达到算法全局搜索能力和局部搜索能力的平衡。仿真结果表明,该协议能够有效均衡能耗,降低端到端延迟,延长网络的生存周期。

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【部分图文】：

图1网络模型

MOO-BA采用多Sink网络架构如图1所示，该架构由3个部分组成，即控制中心、汇聚节点和水下传感器，其中水下传感器包括锚定节点、中继节点。锚定节点固定在海洋底部，只感知并收集数据。中继节点部署在不同的深度，不仅可以发送数据包，还可以转发接收到的数据包。控制中心放置在船舶或海滩上....

图2数据包格式

MOO-BA的路由分组类型和消息格式如图2和图3所示。任何数据包的数据包标题包含两个字段：发件人ID、数据包序列号。发件人ID是水下传感器节点的标识符；分组序列号是由水下传感器节点分配给分组的唯一序列号。发件人ID与数据包序列号相结合有助于避免路由过程中的重复。路由信息包括能量和....

图3邀请请求接受消息格式

图2数据包格式路由信息包括5种类型的请求，即邀请请求、邀请请求接受、邀请请求确认、邀请请求拒绝、选择另一个最佳转发器。邀请请求IR(invitationrequest）是发送给符合条件的一跳邻居的初始信标消息。在接收到邀请请求后，在动态寿命估计（DLE）之后发出邀请请求接受....

图4MOO-BA协议数据转发流程

具体流程如图4所示。通过上述步骤蝙蝠算法将蝙蝠行为捕获到适应度函数中。目标是建立具有最小延迟和最大输送比的优化路径。通过DLE改变Xi和Vi，在从源到目的地的初始填充期间填充机会路径。适应度函数（fφ）具有归一化的多目标权重，传递比mo1和延迟mo2由式（21）获得

本文编号：3988035