一种基于向量转发的水下传感器网络节能路由方法

摘要

本发明提出基于向量转发的水下传感器网络节能路由方法，包括：节点在接收到数据包时，计算其与数据包中记录的前一跳节点的距离和到达角，判断是否在转发管道半径之内；若是，则计算节点与其在源-目的节点路由矢量上投影的距离，以及前一跳-目的节点矢量与前一跳-该节点矢量的夹角；计算转发系数；节点持有数据包等待一段时间，节点在等待期间若多次从多个节点收到这个数据包，每接收一次，重新计算自己相对于这些节点的转发系数，并判断是否转发数据包；若等待时未收到重复包，则在转发半径内进行广播，继续转发数据包。本发明对于水下动态网络，可以有效的节省网络路由能量消耗，均衡全网能耗，避免网络空洞产生，从而极大延长网络寿命。

主权项

一种基于向量转发的水下传感器网络节能路由方法，该方法传输的每个数据包带有发送节点、目的节点以及前一跳节点位置信息，转发路径由源节点到目的节点的矢量确定，该方法包括以下几个方面：1)运动速度为v的节点在接收到数据包时，计算其与数据包中记录的前一跳节点的距离m和到达角，判断是否在转发管道半径s之内；若是，则计算节点与其在源‑目的节点路由矢量上投影的距离l，以及前一跳‑目的节点矢量与前一跳‑该节点矢量的夹角β；否则，丢弃；2)采用式(1)计算转发系数δ：$\delta =v*0.1+{(1-\frac{\mathrm{energy}}{\mathrm{initialenergy}})}^N+\left(\frac{l}{s}\right)+\left(\frac{r-m*\cos \beta }{r}\right)---\left(1\right)$式中，N是取值大于0的自然数，r为转发半径，energy为节点当前剩余能量，initialenergy为节点初始能量；3)节点持有数据包等待一段时间T_adaptation，节点在等待期间若多次从多个节点收到这个数据包，每接收一次，重新计算节点本身相对于这些发送节点的转发系数，记最初的前一跳节点转发系数是δ₀，之后的分别为δ₁,δ₂,...,δ_n，如果满足n是除了最初前一跳节点之后发给该节点相同数据包的节点数，δ_c是预先定义的一个常数，0≤δ_c≤3，节点就转发这个数据包，否则，将其丢弃；若等待时未收到重复包，则在转发半径r内进行广播，继续转发数据包。