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首页> 美国卫生研究院文献>Sensors (Basel Switzerland) >Data-Gathering Scheme Using AUVs in Large-Scale Underwater Sensor Networks: A Multihop Approach
【2h】

Data-Gathering Scheme Using AUVs in Large-Scale Underwater Sensor Networks: A Multihop Approach

机译：大型水下传感器网络中使用AUV的数据收集方案：多跳方法

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摘要

In this paper, we propose a data-gathering scheme for hierarchical underwater sensor networks, where multiple Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) are deployed over large-scale coverage areas. The deployed AUVs constitute an intermittently connected multihop network through inter-AUV synchronization (in this paper, synchronization means an interconnection between nodes for communication) for forwarding data to the designated sink. In such a scenario, the performance of the multihop communication depends upon the synchronization among the vehicles. The mobility parameters of the vehicles vary continuously because of the constantly changing underwater currents. The variations in the AUV mobility parameters reduce the inter-AUV synchronization frequency contributing to delays in the multihop communication. The proposed scheme improves the AUV synchronization frequency by permitting neighboring AUVs to share their status information via a pre-selected node called an agent-node at the static layer of the network. We evaluate the proposed scheme in terms of the AUV synchronization frequency, vertical delay (node→AUV), horizontal delay (AUV→AUV), end-to-end delay, and the packet loss ratio. Simulation results show that the proposed scheme significantly reduces the aforementioned delays without the synchronization time-out process employed in conventional works.
机译：在本文中，我们提出了一种用于分层式水下传感器网络的数据收集方案，其中在大型覆盖区域上部署了多个自主水下航行器（AUV）。部署的AUV通过AUV间同步（本文中的同步是指节点之间的互连以进行通信）构成间歇性连接的多跳网络，以将数据转发到指定的接收器。在这种情况下，多跳通信的性能取决于车辆之间的同步。由于水下电流的不断变化，车辆的机动性参数不断变化。 AUV迁移率参数的变化会降低AUV间同步频率，从而导致多跳通信的延迟。所提出的方案通过允许相邻的AUV通过网络的静态层上称为代理节点的预选节点共享其状态信息来提高AUV同步频率。我们从AUV同步频率，垂直延迟（node→AUV），水平延迟（AUV→AUV），端到端延迟和丢包率方面评估所提出的方案。仿真结果表明，所提出的方案无需传统工作中采用的同步超时过程，就能显着减少上述延迟。

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