基于分层的水下传感器网络路由策略-论文.pdf

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1、第35卷第6期通信学报Vb1．35No．62014年6月Journa1onCommunicationsJune2014doi：10．3969／j．issn．1000-436x．2014．06．004基于分层的水下传感器网络路由策略彭舰1，洪昌建，刘唐1,2，张云勇(1．四川大学计算机学院，四川成都610065；2．四川师范大学基础教学学院，四川成都6100683．中国联通研究院平台与云计算研究中心，北京100032)摘要：提出一种基于分层的水下传感器网络路由协议(1ayered．DBR,layered．depthbasedrouting)。节点进行一次信息广播后，只允许指定深度范围内的节点进

2、行消息接收，以达到控制网络副本的目的，最终建立与网络冗余相关的网络分层模型。在分层网络中，节点首先需要计算消息转发前后的相对深度距离与相对剩余能量，进而计算出消息的转发概率。同时，建立一种消息队列管理机制，该队列同时具有消息转发管理和历史记录管理的功能，并给出消息的入列和出列方法。仿真实验表明，layered-DBR能够有效地控制网络冗余，与DBR和Flooding算法相比，layered．DBR能有效地减少网络能耗，延长网络寿命。关键词：水下传感器网络；分层模型；转发概率；消息队列中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000．436X(2014)06．0025．07Strateg

3、yofroutingbasedonlayeredforunderwaterwirelesssensornetworksPENGJian，HONGChang~ian，LIUTang，ZHANGYun—yong(1．CollegeofComputerScience，SichuanUniversity,Chengdu610065，China；2．CollegeofFundamentalEducation，SichuanNormalUniversity,Chengdu610068，China3．PlatformandCloudComputingResearchCenter,ChinaUnicornR

4、esearchInstitute，Beijing100032，China)Abstract：Alayered—depthbasedroutingprotocolwasproposedforunderwaterwirelesssensornetworks(1ayered-DBR)．Afternodesbroadcast，messageonlycouldbereceivedbynodesinpredefineddepthinordertocontrolthecopiesofmessageandfinallyanetworkhierarchymodelrelatedtoredundancycoul

5、dbebuilt．Inthismodel，therelativedepthbe-tweennodesandtheresidentenergyofnodesneedtobecalculatedbeforeandafterthemessageforwarding，andthenthemessageforwardingprobabilitycanbeobtained．Amessagequeuemanagementmachanismwasestablished，withwhichcouldmanagethemessage’Sforwardingandhistorymessages，andthenth

6、edequeueandenqueuemethodswereproposed．ComparedwithDBRandFloodingbysimulation，thelayered-DBRalgorithmcancontrolthenetworkredundancy,re-ducethenetworkenergyconsumption，andprolongthenetworklifetime．Keywords：underwatersensornetworks；hierarchymodel；forwardingprobability；messagequeue户来辅助决策，在环境监测、资源勘探、灾难预

7、警引言和潜艇探测等民用和军用领域均具有广阔的应用前随着世界各国对海洋权益的日益重视、发展海景[～刚。洋经济热潮的兴起和陆地无线传感器网络研究的迅在实际应用中，由于水下传感器网络的特殊网速发展，水下无线传感器网络(UWSN，underwater络环境，无线电波在水中衰减迅速，不适用于长距wirelesssensornet、vorl已经成为新的研究热点【。离的数据传输，因而通常采用水声通信。由于GPS水下传感器网