声拓扑~水下光无线传感器网络的双跳拓扑感知路由协议

文摘   2025-01-14 21:00   江苏  




摘要


水下光无线通信(UOWC)是一种新兴的水下无线传感器网络技术。与声波和无线电波相比,光波可以提供更高的数据速率和更低的延迟。然而,考虑到UOWC有限的传输范围和能量供应,以及UOWC中存在的通信空洞区可能会进一步降低其传输性能(如分组发送速率),有效的多跳路由方案是UOWC在满足性能的情况下扩展其传输范围的迫切需要。在本文中,我们提出了一种双跳拓扑感知(DHTA)的UOWC路由算法。该算法采用双跳路由策略,减少了报文进入空洞区域的可能性,从而提高了报文的投递率。该算法通过综合考虑可用的传输距离和传输方向的偏差来选择下一个中继节点,可以有效降低网络的平均能耗。此外,算法采用阈值进行能量平衡,防止部分节点能量消耗过大。仿真结果验证了所提出的DHTA路由算法有效地缓解了空洞区对转发数据包的影响,提高了数据包的投递率,降低了平均能耗和能量标准差。


研究亮点



结论


在本文中,我们提出了一种双跳拓扑感知路由协议DHTA,用于3D UOWSNs。采用双跳拓扑感知策略形成中继节点候选集。通过减少数据包进入空区的可能性,可以提高其PDR性能。此外,提出的DHTA算法通过能量阈值平衡节点能量消耗。在选择下一个中继节点时,考虑可用距离的最大化和方向偏差的最小化。这样可以有效地减少传输所需的跳数,节约能源通过数值模拟验证了该协议的可行性。

仿真结果表明,提出的DHTA算法在PDR方面优于现有的DEEB和DS协议。此外,所提出的DHTA算法在平均能耗方面的性能优于DEEB和DS算法,且能量标准差减小。

【免责声明】本文中的部分图片和文字信息来自该文献,版权归原作者所有,如果您认为信息来源、观点有误,或者涉及版权、隐私等问题,请及时私信联系VX:acoustic_engineers同步18502558785



拓扑优化 创新设计
拓扑优化是一种工程设计方法,通过重新排列材料的形状和位置,来实现结构更轻、更强、更稳定的目的。这种方法可以减少材料使用,提高结构性能,广泛应用于航空航天、汽车和建筑设计等领域。
 最新文章