水下无线传感器网络能量路由协议的仿真研究.pdf

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1、第24卷第6期传感技术学报Vo1．24No．6CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2011年6月June2011SimulationResearchonEnergyRoutingProtocolsforUnderwaterWirelessSensorNetworkLIUYuliang．PANZhongrning0CollegeEMech(1tronicsEngineering(112dAutornation，NationalUnitersit)。fD币lzseTechnology．

2、Cha(1gsha410073Ctfn(1、Abstract：MonitoringunderwaterbattlefieldwithUnderwaterWirelessSensorNetwork(UWSN)requiresbothstrongreal—timeandsmallpropagationdelay—time．Aimingatthecharacteristicsofunderwateracousticchannel，thepz’ob—lemofrouteselectionwastransformedinto

3、theproblemofnon—linearprogramming．Weproposedanexcellent—choo—singenergyroutingprotocolbasedontheideasofdesigningtabledrivenroutingprotocols．Bythismeans，thedatapacketswouldbetransmittedalongoptimumpaths．Consequently，thenodes’energy—utilizedcouldbeeficientandthe

4、energyconsumedbalancedsimultaneously．Fhesimulationresultsshowthattheproposedprotocolcanprolongthelifetimeofundenvaternetworkgreatlyascomparedwiththetraditionalenergyroutingprotocols．Keywords：underwaterwirelesssensornetwork；energyroutingprotocols；tabledriven；no

5、n—linearpi’ogrammingEEACC：6150P：0290Kdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2011．06．025水下无线传感器网络能量路由协议的仿真研究刘玉梁，潘仲明(国防科学技术大学机电工程与自动化学院，长沙410073)摘要：水下无线传感器网络对海洋战场的监测要求实时性较强和路由时延较小针对水声信道传输特点，将路由选择问题转化为非线性规划问题，提出一种基于表驱动路由协议设计思想的选优能量路南协议：该协议存数据传送时总是选取日标函数解较优的路径，从而能够高效利月J传感器节

6、点的能量，同时均衡各节点的能量消耗。仿真结果表明，相对于传统能量路由协议，陔协议能够有效地延长水下无线传感器刚络的生存周期：关键词：水下无线传感器网络；能量路南协议；表驱动；非线性规划中图分类号：O221．2；TP3l1．1；TP393．17文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)06-0905-04随着世界各同海洋开发和海洋军事工程的飞速能问题。其中，水声网络的路由协议设计就涉及到发展，水下无线传感器网络技术已经成为一个新的水下无线传感器网络的能耗问题。研究热点。这种网络是由水下传感器节点所构成根据

7、路由驱动方式的不同，可以将路由协议分的，而每个节点则是南一种或多种传感器、低功耗微为主动式(Proactive)路由协议和被动式(Reactive)处理器、水声通信装置和电源等软、硬件所组成。在路由协议。主动式路由协议也叫表驱动路由协水下战场环境监测、海洋水文参数调查、海洋资源勘议，也即网络中的每个节点采用周期性广播路南信测，以及海洋气象预报和海洋灾害预防等领域，都有息，通过交换路由信息主动地寻找路由，建立并记录着广阔的应用前景。。一张或几张到达目的节点的路南表。当源节点需要相对于无线电波、光波等传播介质，声波在水

8、下发送数据时，可以从路由表中立即查¨{指向r】的节有着优越的传播特性，使其成为水下通信主要传输点的路由，从而减小数据传输的时延。被动式路南媒介。然而，与无线信道相比，水声信道存在诸如多协议是指：当需要向目的节点发送数据而路由表巾径效应严重、带宽窄和传输时延大等缺点[22；此外，没有可用路由时，则开辟新的路由：这种按需建立水下传感器节点通常采用电池供电，难以更