[發明專利]一種提高水聲傳感器網絡數據傳輸可靠性的方法

無效

• 申請號: 201010247920.5
• 申請日: 2010-08-09
• 公開（公告）號: CN101951637A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 蔡紹濱;方偉;高振國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04W28/04
• 分類號: H04W28/04;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水聲傳感器網絡數據傳輸方法，屬于計算機無線網絡應用技術領域。

背景技術

水聲傳感器網絡是以水聲為通信介質，以海洋監測為目的、由各種水下傳感器節點組成的無線傳感器網絡。和陸上傳感器網絡相比，水聲傳感器網絡具有帶寬小、傳輸錯誤率高、時延長和能耗大等獨有特點，這些特點決定它的數據可靠傳輸方法的研究具有很大挑戰性。一般而言，反饋或冗余是最常使用的數據傳輸可靠性技術^[1]。

據我們所知，目前關于水聲傳感器網絡數據傳輸可靠性的研究^[2，3]比較少。文獻[2]提出的ADELIN(ADaptive?rELIable?traNsport)是一個基于完全無反饋機制的水聲傳感器網絡數據可靠傳輸方法。它根據節點間的距離選擇BCH和(或)EC編碼(k個數據包和s個校驗包)的方法來保證數據的可靠傳輸。即，它定義兩個距離參照線θ₁和θ₂(θ₁＜θ₂)。當節點距離小于θ₁時，ADELIN方法使用BCH碼對數據包進行編碼傳輸(算法1)。當節點間距離位于θ₁和θ₂之間時，ADELIN首先使用EC碼對數據包進行編碼，然后再用BCH碼來對數據包進行編碼(算法2)傳輸。當節點間距離超過θ₂時，它先使用EC來編碼數據包，然后再使用BCH碼來編碼數據包和校驗包來進行數據編碼傳輸(算法3)。

在合作的場景中(如圖2所示)，利用水聲通信的廣播特性，ADELIN通過冗余傳輸節點轉發數據包的方式來增加數據傳輸的可靠性。在圖2中，節點S和D是數據傳輸路徑上的兩個傳輸節點，R為冗余傳輸節點。當節點S要向節點D發送數據包時，節點S向外廣播數據包，節點D和R接到數據包，節點R向節點D轉發接到的數據包。通過節點R轉發數據包的方式，ADELIN增加了數據傳輸的可靠性。但是，節點R的數據轉發增加了節點的能量消耗、信道占用和數據傳輸延時，極大地降低了性能。因此，在我們已有的Pool節點技術^[4]的研究基礎上，我們提出了基于IPool(Improved?Pool)節點的IPool-ADELIN方法來改進的ADELIN。

與本發明相關的文獻包括：

[1]C.Wan，A.T.Campbell，and?L.Krishnamurthy.Psfq：a?reliable?transport?protocol?forwireless?sensor?networks[C].WSNA’02，Atlanta，Georgia，USA：ACM，2002，1-11；

[2]Bin?Liu，Florent?Garcin，Fengyuan?Ren，and?Chuang?Lin.A?Study?of?Forward?ErrorCorrection?Schemes?for?Reliable?Transport?in?Underwater?Sensor?Networks[C].SECON’08，San?Francisco，California，USA：IEEE，2008，197-205；

[3]H.-P.Tan，W.K.G.Seah，and?L.Doyle.A?multi-hop?arq?protocol?for?underwater?acousticnetworks[C].OCEANS’07，Aberdeen，Scotland：IEEE，2007，1-6；

[4]Shaobin?Cai，Nianmin?Yao，and?Nianbin?Wang.Multipath?Passive?Data?AcknowledgementOn-Demand?Multicast?Protocol[J].Computer?Communications，2007，29(11)：2074-2083；

[5]Y.Zhou，and?M.R.Lyu.Port：A?price-oriented?reliable?transport?protocol?for?wirelesssensor?networks[C].ISSRE’05，Chicago，Inions，USA：IEEE，2005，117-126。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在不影響數據傳輸可靠性的前提下能降低數據傳輸的能量消耗的提高水聲傳感器網絡數據傳輸可靠性的方法。

本發明的目的是這樣實現的：