基于能量优化和超时传输的水声传感器网络路由协议研究

作     者：王雪怡 刘妹琴 张森林 WANG Xue-yi;LIU Mei-qin;ZHANG Sen-lin

作者机构：浙江大学电气工程学院杭州310027 西安交通大学人机混合增强智能全国重点实验室西安710049 浙江大学金华研究院浙江金华321036 

出 版 物：《控制与决策》 (Control and Decision)

年 卷 期：2025年第40卷第1期

页      面：55-63页

核心收录：

学科分类：082403[工学-水声工程] 08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62173299) 西安交通大学基本业务费项目(xtr072022001) 

主　　题：水声传感器网络 路由协议 能量优化 超时传输 退避机制 碰撞避免机制 

摘      要：高性能水声路由协议要求协议具有高吞吐量的同时,能耗尽可能小,这是提高能源利用效率的关键.针对这一问题,提出基于能量优化和超时传输的水声传感器网络路由协议.首先,路由寻找阶段融合能量均衡策略并利用退避机制尽可能接收多的路由请求再进行回复来控制路由开销;然后,数据传输阶段引入超时传输机制,利用主备份路由协同传输并监听和判断链路有效性,融合碰撞避免机制规避碰撞;最后,通过仿真和水下实验与按需平面距离向量路由协议(Ad Hoc on-demand distance vector routing,AODV)和矢量转发路由协议(vector based forwarding,VBF)进行对比.仿真实验结果表明:所提出协议相比于AODV与VBF,吞吐量和数据包成功接收率均有提升,且具有更低的单位字节能耗;水下实验结果表明:相比于AODV,所提出协议吞吐量提升了11.84%,数据包成功接收率提升了15.62%,单位字节能耗可降低0.10 J.