《面向信道特性的水下感測器網路數據傳輸算法研究》是依託中國海洋大學，由竇金鳳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向信道特性的水下感測器網路數據傳輸算法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：竇金鳳
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
面向信道特性的水下感測器網路數據傳輸算法在水下感測器網路研究中起關鍵作用。水下感測器網路的信道具有環境噪聲複雜、路徑損耗大、能量有限等複雜多變的特性，造成網路性能理論分析和設計數據傳輸算法的困難。現有的水下感測器網路性能理論分析和數據傳輸算法比較局限，基本只研究個別性能，不能滿足複雜多變的信道特性。權衡多個性能會相應帶來巨大的複雜度，本課題將研究如何克服這些難題，進行權衡考慮多性能下的數據分析與實驗。課題提出面向信道特性來定量分析網路性能、設計數據傳輸算法的思想。主要研究：1、針對信道的路徑損耗和環境噪聲，分析確定水下感測器網路能耗、信噪比、容量的表達式；2、通過理論方法、大量仿真和海洋實驗平台採集的數據，定量分析網路性能變化規律，探索各參數的最佳化範圍；3、基於上述最佳化範圍，提出兼顧頻寬和時間延遲的數據傳輸算法。課題的研究成果對於水下感測器網路的最佳化設計分析具有重要的理論意義和實踐價值。
結題摘要
面向信道特性的水下感測器網路數據傳輸算法在水下感測器網路研究中起關鍵作用。水下感測器網路的信道具有環境噪聲複雜、路徑損耗大、能量有限等複雜多變的特性，造成網路性能理論分析和設計數據傳輸算法的困難。現有的水下感測器網路性能理論分析和數據傳輸算法比較局限，基本只研究個別性能，不能滿足複雜多變的信道特性。權衡多個性能會相應帶來巨大的複雜度，本課題克服這些難題，進行權衡考慮多性能下的數據分析與實驗。課題提出面向信道特性來定量分析網路性能、設計數據傳輸算法的思想。主要研究：1、針對信道的路徑損耗和環境噪聲，分析水下感測器網路能耗、信噪比、容量的表達式，確定了這些網路性能與頻率、傳輸距離的關係，在最佳化能耗、信噪比、容量等網路性能的基礎上，研究了最佳化傳輸距離；2、針對水下感測器網路的特徵和上述最佳化傳輸距離，設計了平衡傳輸策略。該策略包括能效路由創建算法、數據平衡傳輸算法以及能量分級的最佳化分析；3、研究基於最佳化傳輸距離、頻率和延遲競爭的數據傳輸機制，從而平衡延遲和頻寬；4、針對海洋環境觀測要素快速、準確、動態的信息服務需求，將水下感測器網路套用在海洋環境觀測中，提供有效感知空間服務。按照層次化設計思路對水下感測器網路從感測器數據源層到數據層、服務層、套用層進行了分析和架構；5、通過性能模型的建立，保證實驗過程中的質量監控，提高和改善實驗數據的精確性。課題的研究成果對於水下感測器網路的最佳化設計分析具有重要的理論意義和實踐價值。
