水声通信网络初始化算法的研究

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1、隶南『大·些硕士学位论文万方数据水声通信网络初始化算法的研究万方数据RESEARCHONINITIALIZATIONALGOIUTHMFORUNDERWrATERACOUSTICNETWORKSAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYGUILongbinSupervisedbyProf．LIXiaSchoolofInformationScienceandEngineeringSoutheastUniversity

2、May2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：盥丝日期．逊：』：f互东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他

3、复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：—二蚴师签名：秀段万方数据摘要随着人类对海洋探索、开发的不断深入，无论是军用领域还是民用领域，都对水下通信有着极大的需求。要进行水声通信，首先要建立起可靠的水声通信网络。然而，水声信道的可用带宽窄、长传播时延、强时变、多径复杂、水下传感器节点电池能量有限等特点，给水声通信网的研究带来了巨大的挑战。由于水声通信网络中的节点是随

4、机部署的，网络拓扑完全是未知的，无法实现基本的通信，因此网络开始运行之前必须先对其进行初始化，在网络节点之间建立初始的通信链路，为后续的优化和应用提供基本的保障。本文主要是对水声通信网络的初始化算法进行研究，设计出一个自主、高效、节能的分布式水声通信网络初始化算法。论文的研究工作具体如下：1．介绍了水声通信网络中与初始化相关的基本知识，主要包括水声通信网的网络结构、水声信道、数据链路层以及网络层，为初始化算法的研究提供理论支撑。2．研究了水声通信网络初始化的主要技术和方法，分析对比了网络节点的两种搜索方法，讨论了两种控制方式各自的

5、优劣，研究了网络节点的功率控制以及路由的特点和设计原则。3．针对深度优先算法缺陷进行改进，设计一种基于广度优先搜索的网络初始化算法，并引入了分布式控制和节点睡眠机制，结合广度优先搜索的特点对功率控制进行了改进，同时对网络拓扑进行了初步的路由优化。然后在OPNETModeler平台下对算法进行仿真分析，对算法的时间性能、能量性能以及路由进行评估。4．针对水声通信网络路由，分别研究了DBR算法、VBF算法和基于位置矢量距离的路由算法，并对SPVDBF算法的转发策略进行改进，然后分别对上述算法进行了仿真分析。5．总结了论文的主要工作，指

6、出了本论文的一些不足之处并对后续工作提出了展望。关键词：水声通信网络，网络初始化，广度优先搜索，路由算法万方数据II万方数据ABSTRACTWiththeoceanexplorationanddevelopment，boththecivilandmilitaryhasagreatdemandforunderwatercommunication．Beforeunderwateracousticcommunication，wemustestablishareliableunderwateracousticnetwork(UAN)atf

7、irst．However,thecharacteristicsoftheunderwateracousticcommunicationchannel，suchaslimitedbandwidth，longpropagationdelay,time—variation，severemultipathandenergy—restrictedbakeriesoftheunderwatersensors，bringgreatchallengestoUANresearch．Asthenodesarerandomlydeployedunder

8、water,thenetworktopologyiscompletelyunknown，theycan’tcommunicatewitheachother．Sotheinitializationfornetworkmustbedonetoestab