基于地理位置的水聲傳感網(wǎng)絡路由協(xié)議研究

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1、分類號TN91密級公開UDC621.39學位論文編號D-10617-308-(2016)-01188重慶郵電大學碩士學位論文中文題目基于地理位置的水聲傳感網(wǎng)絡路由協(xié)議研究英文題目AResearchonUnderwaterAcousticSensorNetworkRoutingBasedonGeographicalLocation學號S130101223姓名張劍波學位類別工學碩士學科專業(yè)信息與通信工程指導教師葛利嘉教授完成日期2016年6月8日獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究巧果。盡’，ｉ我所知

2、除了文中特別加標注和致謝的地方外，論文中不包含他人已經(jīng)發(fā)表或巧寫過的研，也不包含為獲得東慶郵電大學或其化單化的學仿或證書而化苗討的材巧究成果。與我一同王作的人員對本文研究做出的貢獻均已在論文中作了明確的說明并致＾１。１謝意作者簽名：浪曰期：八年＾月家曰學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解重慶郵電大學有權(quán)保留、使用學位論文紙質(zhì)版和電子版的規(guī)定，即學校有權(quán)向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文，允許論文被查閱和借閱等。本人授權(quán)軍慶郵由大學可Ｗ公布本學位論義的全部或部分內(nèi)容，可編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫或信息系統(tǒng)進行檢索、分析或評價，可Ｗ采用影印、

3、縮印、掃描或拷巧等復制手段保存、匯編本學位論文。（注：保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)書。）作者簽名：浪劇巧簽么皂爭岐曰期：：年＾月ｇ曰曰期２０（６年６月６曰重慶郵電大學碩士學位論文摘要摘要水聲傳感網(wǎng)絡是一個新興的研究熱點，越來越受到研究者的重視。作為一種智能網(wǎng)絡應用系統(tǒng)，它集合了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ苡谝惑w。由于它具有多種優(yōu)點，使得水聲網(wǎng)絡無論在民用還是軍事上都具有廣闊的前景。在本文中，首先詳細介紹水聲傳感網(wǎng)絡中水聲信道的特點、水聲網(wǎng)絡自身的特點、體系結(jié)構(gòu)以及面臨的挑戰(zhàn)并對傳感網(wǎng)絡的應用前景進行介紹。同時，著重介紹當前水聲傳

4、感網(wǎng)絡路由中基于地理位置路由協(xié)議的發(fā)展情況，選取了相對較典型的地理位置路由協(xié)議進行詳細地介紹，并針對這些地理位置路由協(xié)議自身特點進行了分類，最后對所列舉的地理位置路由協(xié)議進行比較分析。1.提出ABGR(AdvancedBasicGeographicRouting)路由協(xié)議。針對原路由協(xié)議BGR在選取下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點時，存在反復調(diào)節(jié)節(jié)點傳輸半徑以及候選節(jié)點的鄰居節(jié)點在選取下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點存在干擾的問題。本文提出一種更加高效的ABGR路由協(xié)議。ABGR路由協(xié)議首先通過判斷Sink節(jié)點是否在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點或者在其鄰居節(jié)點的傳輸范圍之內(nèi)，如果在其傳輸半徑之內(nèi)，則直接傳

5、遞給Sink節(jié)點或該鄰居節(jié)點；反之，則根據(jù)候選節(jié)點在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點和Sink節(jié)點連線上的投影值大小，選取距離Sink節(jié)點最近的鄰居節(jié)點作為下一跳的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。如此重復轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的過程直到數(shù)據(jù)包傳遞給目的節(jié)點。通過這些新機制，減少干擾因素，以最快的速度將數(shù)據(jù)包發(fā)送到Sink節(jié)點，實現(xiàn)提升網(wǎng)絡性能、降低網(wǎng)絡延時、增大網(wǎng)絡吞吐量的目的。理論分析及仿真結(jié)果表明與原協(xié)議BGR相比，ABGR路由協(xié)議的確能夠?qū)?shù)據(jù)傳遞率、網(wǎng)絡吞吐量等性能指標進一步改善。2.針對原有的GEDAR路由協(xié)議存在選取下一跳合適節(jié)點時沒考慮是否選取最靠近Sink節(jié)點的情況，以及在解決路由空洞時，忽

6、略了在合理的距離范圍內(nèi)將處于路由空洞中的節(jié)點進行上浮的問題。本文提出了一種改進的IGDAR(ImprovedGEDAR)路由協(xié)議。IGDAR路由協(xié)議通過提出在選取候選節(jié)點時，依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的鄰居節(jié)點到轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的距離與到Sink節(jié)點距離之和的大小確定鄰居節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)先級——距離之和越小，優(yōu)先級越大；然后，在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的鄰居節(jié)點中根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)先級劃分轉(zhuǎn)發(fā)子集。在面對路由空洞時，當處于路由空洞中的節(jié)點到Sink節(jié)點的距離在兩個傳輸半徑內(nèi)時，對該節(jié)點進行上浮操作，將數(shù)據(jù)包傳遞給SinkI重慶郵電大學碩士學位論文摘要節(jié)點。通過這些新機制，消除傳遞過程中的可能出現(xiàn)的

7、路徑迂回，減少傳輸?shù)钠骄鶗r延，增加路由空洞中的節(jié)點將數(shù)據(jù)包傳遞出去的途徑。最終結(jié)果表明IGDAR協(xié)議在選取候選節(jié)點和解決路由空洞方面都比當前的GEDAR路由有所改善。最后對全文工作進行總結(jié)，并指出下一步水聲傳感網(wǎng)絡中基于地理位置路由協(xié)議的研究方向和研究重點。關(guān)鍵詞：水聲傳感網(wǎng)絡，地理位置，路由協(xié)議，路由空洞II重慶郵電大學碩士學位論文AbstractAbstractUnderwateracousticsensornetworks(UASNs)arenewresearchhotspot,recently,becomemoreandmorepopular

8、causebyresearchers.Asakindofintelligentnetworksapplica