基于單徑的水聲網(wǎng)絡(luò)分層路由協(xié)議研究
發(fā)布時(shí)間:2022-11-03 17:18
水聲網(wǎng)絡(luò)(Underwater Acoustic Networks,UANs)在海洋資源勘探、國(guó)防軍事應(yīng)用等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。水下組網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸是水聲網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分,而路由協(xié)議是組網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵膬?nèi)容。水聲網(wǎng)絡(luò)具有誤碼率高、延時(shí)大、能耗嚴(yán)重等特點(diǎn),設(shè)計(jì)適用于UANs的路由協(xié)議具有重要的研究?jī)r(jià)值。因此本文將以UANs路由協(xié)議作為研究重點(diǎn),主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)本文首先對(duì)傳統(tǒng)路由協(xié)議和分層路由協(xié)議進(jìn)行了比較分析,得出分層路由不僅具有較高的可靠性,而且能夠有效解決“空曠區(qū)域”問題,同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)能耗;論文進(jìn)一步從協(xié)議的操作性、性能等方面分析了單徑和多徑路由協(xié)議,得出單徑路由協(xié)議不僅可以提高傳輸效率、減少?zèng)_突,而且能夠降低網(wǎng)絡(luò)能耗。(2)針對(duì)以上分析得出的結(jié)論,提出了基于最短跳距的節(jié)點(diǎn)分層方案。方案中,節(jié)點(diǎn)收到控制報(bào)文后,提取發(fā)送節(jié)點(diǎn)的id、層級(jí)等信息,根據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的層級(jí)與距離來(lái)確定或更新自己的層級(jí)信息。利用數(shù)學(xué)模型和MATLAB對(duì)采用最短跳距的分層方案與采用最小跳數(shù)的分層方案進(jìn)行了分析與對(duì)比,并基于NS3仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真試驗(yàn)。理論分析、MATLAB仿真、NS3平臺(tái)下的仿真實(shí)驗(yàn)一致表明...
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外水聲通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)水聲通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作及內(nèi)容安排
第二章 水聲網(wǎng)絡(luò)概述
2.1 水聲網(wǎng)絡(luò)
2.2 水聲網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
2.2.1 通信媒介帶來(lái)的不同
2.2.2 環(huán)境因素帶來(lái)的不同
2.3 水聲網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)
2.4 水聲網(wǎng)絡(luò)能耗衰減模型
2.5 仿真平臺(tái)
2.6 本章小結(jié)
第三章 水聲網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析
3.1 水聲網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議概述
3.2 水聲網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類
3.2.1 無(wú)層級(jí)和分層路由協(xié)議
3.2.2 單徑與多徑路由協(xié)議分析
3.3 現(xiàn)有的水聲網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析
3.3.1 HH-VBF路由協(xié)議
3.3.2 PBF路由協(xié)議
3.3.3 FBR路由協(xié)議
3.3.4 SBR-DLP路由協(xié)議
3.3.5 EEDBR路由協(xié)議
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于最短跳距的節(jié)點(diǎn)分層方案
4.1 方案設(shè)計(jì)
4.2 能耗分析
4.3 仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于距離和能量的分層單徑路由協(xié)議
5.1 協(xié)議設(shè)計(jì)
5.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型
5.1.2 協(xié)議概述
5.1.3 算法設(shè)計(jì)
5.1.4 距離計(jì)算
5.2 協(xié)議分析
5.3 DELR協(xié)議性能評(píng)估
5.3.1 仿真環(huán)境設(shè)置及評(píng)估指標(biāo)
5.3.2 系數(shù)測(cè)定
5.3.3 DELR協(xié)議仿真結(jié)果分析
5.3.4 單徑路由協(xié)議與多徑路由協(xié)議的對(duì)比分析
5.3.5 單徑分層路由協(xié)議與多徑分層路由協(xié)議的對(duì)比分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Power optimization algorithm for OFDM underwater acoustic communication using adaptive channel estimation[J]. LUO Yasong,HU Shengliang,FENG Chengxu,TONG Jijin. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2019(04)
[2]水聲通信技術(shù)進(jìn)展[J]. 朱敏,武巖波. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2019(03)
[3]水下傳感器網(wǎng)絡(luò)中避免時(shí)空不確定性影響的MAC協(xié)議[J]. 李雅婧,金志剛,蘇毅珊. 南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[4]水下無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 潘光,宋保維,黃橋高,施瑤. 水下無(wú)人系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]水聲通信網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究綜述[J]. 高涌,張宏滔. 聲學(xué)與電子工程. 2016(04)
[6]基于分層的河流水下傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法[J]. 劉洋,彭艦,劉唐,王彬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2016(05)
[7]基于長(zhǎng)延時(shí)信道的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼選擇及功率分配優(yōu)化算法[J]. 劉自鑫,金志剛,蘇毅珊,李云. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(07)
[8]LB-AGR: level-based adaptive geo-routing for underwater sensor network[J]. DU Xiu-juan,HUANG Ke-jun,LAN Sheng-lin,FENG Zhen-xing,LIU Fan. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2014(01)
[9]一種高效的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議[J]. 汪生泉,孫大軍,張友文. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(01)
[10]基于分簇的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋保持路由算法[J]. 蔣鵬,阮斌鋒. 電子學(xué)報(bào). 2013(10)
碩士論文
[1]基于水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位精度優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 鄧宇.廈門大學(xué) 2018
[2]水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由優(yōu)化研究[D]. 胡珊.中南民族大學(xué) 2018
[3]基于跳數(shù)和剩余電量的水聲機(jī)會(huì)路由協(xié)議[D]. 馬正宇.華南理工大學(xué) 2018
[4]基于OPNET的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC及路由協(xié)議研究[D]. 李俊潞.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[5]水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究與改進(jìn)[D]. 趙啟魯.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[6]基于地理位置的水聲傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D]. 張劍波.重慶郵電大學(xué) 2016
[7]水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由協(xié)議研究[D]. 崔俊濤.大連海事大學(xué) 2016
本文編號(hào):3700306
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外水聲通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)水聲通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作及內(nèi)容安排
第二章 水聲網(wǎng)絡(luò)概述
2.1 水聲網(wǎng)絡(luò)
2.2 水聲網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
2.2.1 通信媒介帶來(lái)的不同
2.2.2 環(huán)境因素帶來(lái)的不同
2.3 水聲網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)
2.4 水聲網(wǎng)絡(luò)能耗衰減模型
2.5 仿真平臺(tái)
2.6 本章小結(jié)
第三章 水聲網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析
3.1 水聲網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議概述
3.2 水聲網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類
3.2.1 無(wú)層級(jí)和分層路由協(xié)議
3.2.2 單徑與多徑路由協(xié)議分析
3.3 現(xiàn)有的水聲網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析
3.3.1 HH-VBF路由協(xié)議
3.3.2 PBF路由協(xié)議
3.3.3 FBR路由協(xié)議
3.3.4 SBR-DLP路由協(xié)議
3.3.5 EEDBR路由協(xié)議
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于最短跳距的節(jié)點(diǎn)分層方案
4.1 方案設(shè)計(jì)
4.2 能耗分析
4.3 仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于距離和能量的分層單徑路由協(xié)議
5.1 協(xié)議設(shè)計(jì)
5.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型
5.1.2 協(xié)議概述
5.1.3 算法設(shè)計(jì)
5.1.4 距離計(jì)算
5.2 協(xié)議分析
5.3 DELR協(xié)議性能評(píng)估
5.3.1 仿真環(huán)境設(shè)置及評(píng)估指標(biāo)
5.3.2 系數(shù)測(cè)定
5.3.3 DELR協(xié)議仿真結(jié)果分析
5.3.4 單徑路由協(xié)議與多徑路由協(xié)議的對(duì)比分析
5.3.5 單徑分層路由協(xié)議與多徑分層路由協(xié)議的對(duì)比分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Power optimization algorithm for OFDM underwater acoustic communication using adaptive channel estimation[J]. LUO Yasong,HU Shengliang,FENG Chengxu,TONG Jijin. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2019(04)
[2]水聲通信技術(shù)進(jìn)展[J]. 朱敏,武巖波. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2019(03)
[3]水下傳感器網(wǎng)絡(luò)中避免時(shí)空不確定性影響的MAC協(xié)議[J]. 李雅婧,金志剛,蘇毅珊. 南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[4]水下無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 潘光,宋保維,黃橋高,施瑤. 水下無(wú)人系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]水聲通信網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究綜述[J]. 高涌,張宏滔. 聲學(xué)與電子工程. 2016(04)
[6]基于分層的河流水下傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法[J]. 劉洋,彭艦,劉唐,王彬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2016(05)
[7]基于長(zhǎng)延時(shí)信道的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼選擇及功率分配優(yōu)化算法[J]. 劉自鑫,金志剛,蘇毅珊,李云. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(07)
[8]LB-AGR: level-based adaptive geo-routing for underwater sensor network[J]. DU Xiu-juan,HUANG Ke-jun,LAN Sheng-lin,FENG Zhen-xing,LIU Fan. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2014(01)
[9]一種高效的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議[J]. 汪生泉,孫大軍,張友文. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(01)
[10]基于分簇的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋保持路由算法[J]. 蔣鵬,阮斌鋒. 電子學(xué)報(bào). 2013(10)
碩士論文
[1]基于水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位精度優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 鄧宇.廈門大學(xué) 2018
[2]水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由優(yōu)化研究[D]. 胡珊.中南民族大學(xué) 2018
[3]基于跳數(shù)和剩余電量的水聲機(jī)會(huì)路由協(xié)議[D]. 馬正宇.華南理工大學(xué) 2018
[4]基于OPNET的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC及路由協(xié)議研究[D]. 李俊潞.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[5]水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究與改進(jìn)[D]. 趙啟魯.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[6]基于地理位置的水聲傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D]. 張劍波.重慶郵電大學(xué) 2016
[7]水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由協(xié)議研究[D]. 崔俊濤.大連海事大學(xué) 2016
本文編號(hào):3700306
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3700306.html
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