本文關鍵詞： 水聲傳感器網(wǎng)絡 路由協(xié)議 DBR 跨層　出處：《天津大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：由于水下環(huán)境條件有限,在水聲傳感器網(wǎng)絡(UASN)中提出有效的和可擴展的路由協(xié)議有著許多的挑戰(zhàn)。UASN中的通信是通過聲音完成的,呈現(xiàn)為低速、高誤碼率、帶寬小、傳輸高延遲等特點。同時,在UASN中提高能源效率是最重要的問題之一,因為更換或者給節(jié)點的電池充電的成本都很高。此外,針對UASN提出的多種路由協(xié)議,基本上都要利用節(jié)點的全部位置信息,而獲取這些信息在這些網(wǎng)絡中也是一個根本性的挑戰(zhàn)。本文提出了一種新的協(xié)議,在協(xié)議的路由過程中僅僅用到了這些節(jié)點的深度信息。該基于深度的路由協(xié)議不需要傳感器節(jié)點全面的位置信息,它只需要節(jié)點的深度信息,而該值可以通過在每個水下傳感器節(jié)點上安裝便宜的深度傳感器獲得。本協(xié)議的一個關鍵優(yōu)勢是它可以不借助定位設備的幫助而有效的處理網(wǎng)絡動態(tài)。本協(xié)議通過平衡整體能量消耗來延長網(wǎng)絡壽命。本協(xié)議在路由計算過程中也考慮到了節(jié)點的剩余能量。同時為了提高該協(xié)議的性能,本文使用了表面多匯網(wǎng)絡架構來為節(jié)點建立最佳的位置。該網(wǎng)絡架構不僅可以達到高吞吐量,還能有效使用能量。另外,本文中的路由協(xié)議采用了一種跨層的方法,即通過使用一種自適應的基于OFDMA的MAC協(xié)議,而該MAC協(xié)議的節(jié)能運行模式能夠提供更高的能源利用率。該MAC協(xié)議利用衰減聲音通道的多徑效應來將其轉(zhuǎn)換成并行的聲音子通道。節(jié)點之間的網(wǎng)絡通信即通過這些子通道來完成。
[Abstract]:Due to the limited underwater environment, the proposed effective and scalable routing protocol in underwater acoustic sensor networks (UASN) has many challenges. The communication in UASN is accomplished by sound, which presents low speed, high bit error rate and low bandwidth. At the same time, improving energy efficiency is one of the most important problems in UASN, because the cost of replacing or charging the batteries of nodes is very high. In addition, a variety of routing protocols are proposed for UASN. It is basically necessary to make use of all the location information of the nodes, and obtaining this information is also a fundamental challenge in these networks. This paper proposes a new protocol. Only the depth information of these nodes is used in the routing process of the protocol. The depth based routing protocol does not require the full location information of the sensor nodes, it only needs the depth information of the nodes. This value can be obtained by installing cheap depth sensors on each underwater sensor node. One of the key advantages of this protocol is that it can deal with network dynamics effectively without the help of positioning devices. This protocol also takes into account the residual energy of nodes in routing computation. In order to improve the performance of the protocol, In this paper, the surface multi-sink network architecture is used to establish the best location for nodes. The network architecture can not only achieve high throughput, but also efficiently use energy. In addition, the routing protocol in this paper adopts a cross-layer approach. By using an adaptive MAC protocol based on OFDMA, The energy-saving operation mode of the MAC protocol can provide higher energy efficiency. The MAC protocol uses the multipath effect of the attenuated sound channel to convert it into a parallel sound sub-channel. Subchannels to complete.
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP212.9;TN929.3

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本文編號：1532479