基于QoS保障的水下无线传感器网络拓扑控制及路由协议的研究

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致谢

摘要

主要缩写语

第一章绪论

1．1研究概述

1．1．1研究背景

1．1．2水声通信媒介

1．1．3 UWSN特点

1．1．4网络服务质量

1．2 UWSN发展及国内外研究现状

1．2．1 UWSN的发展

1．2．2 UWSN拓扑控制研究现状分析

1．2．3 UWSN路由现状研究分析

1．3论文组织架构及研究内容

第二章UWSN的信道和网络模型

2．1水声信道特性分析

2．1．1传播衰减

2．1．2时延及时延抖动

2．1．3可用带宽范围

2．1．4多径效应

2．1．5多普勒效应

2．1．6水声信道模型

2．2水下传感器网络体系结构

2．2．1 UWSN体系结构标准

2．2．2典型的网络体系结构

2．2．3水下传感器的组成结构

2．3 Ad-hoc网络模型分析

2．3．1水下锚系节点漂移分析

2．3．2水下点到点时延分析

2．3．3水下节点能耗分析

2．4网络模型仿真验证

2．4．1仿真实验有关参数设置

2．4．2仿真结果及分析

2．5本章小结

第三章满足多项参数优化的UWSN拓扑控制算法

3．1 UWSN拓扑控制模型

3．1．1定义和网络假设条件

3．1．2 UWSN的优化目标

3．2博弈模型的构建

3．2．1博弈模型的相关参数

3．2．2收益函数的建立

3．3．2网络建立

3．3．3网络维护

3．3．4 OPGT-TCAU算法

3．4仿真实验及结果分析

3．4．1仿真环境

3．4．2权重因子对网络性能的影响

3．4．3 OPGT-TCAU与其它几种算法比较

3．5本章小结

第四章一种基于蚁群算法的分簇路由协议

4．1蚁群算法概述

4．1．1蚁群算法基本思想

4．1．2基本蚁群算法

4．1．3蚁群算法在UWSN中的应用

4．2基于蚁群算法的分簇路由协议

4．2．1网络模型

4．2．2能量消耗模型

4．2．3 ACA路由协议

4．2．4 ACA路由协议运行流程

4．3 ACA路由算法实验及其分析

4．4本章小结

第五章一种基于混合遗传算法的路由协议

5．1遗传算法

5．1．1遗传算法与选择进化

5．1．2遗传算法的主要操作

5．1．3遗传算法的运行流程

5．2使用优化遗传算法的路由协议

5．2．1网络模型

5．2．2编码方案

5．2．3适应度函数

5．2．4遗传算法操作

5．3使用优化遗传算法的路由协议实现及仿真

5．3．1算法流程

5．3．2算法描述

5．3．3仿真试验

5．4使用混合遗传算法的路由协议

5．4．1遗传算法部分

5．4．2蚁群算法部分

5．4．3转换机制部分

5．5．1协议的实现

5．5．2仿真实验及分析

5．6本章小结

第六章回顾与展望

6．1本文总结

6．2工作展望

参考文献

附录

攻读博士学位期间的学术活动及成果情况