[发明专利]一种水下无线传感器网络最短路径路由计算方法

摘要

本发明公开了一种水下无线传感器网络最短路径路由计算方法，具体涉及无线传感网络技术领域，具体包括如下步骤：步骤一，选择与节点最近的节点作为缓存节点，将监测环境划分成Voronoi图，缓存节点作为每个Voronoi单元的中心，数据在Voronoi单元内经过多个节点后，经缓存节点转发到汇聚节点，其中，Voronoi单元为A时，中心坐标为(x_e,y_e)，数据经过A中节点传输到缓存节点的路径长度限制公式为：本发明大幅度的减少水下网络时延和数据丢包率，极大的减少了能耗，实现了对水下路由节点的确定和选取，获取适用于水下无线传感器网络最短路径，延长了整个无线网络的生命周期。

主权项

1.一种水下无线传感器网络最短路径路由计算方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤一，选择与节点最近的节点作为缓存节点，将监测环境划分成Voronoi图，缓存节点作为每个Voronoi单元的中心，数据在Voronoi单元内经过多个节点后，经缓存节点转发到汇聚节点，其中，Voronoi单元为A时，中心坐标为(x_e,y_e)，数据经过A中节点传输到缓存节点的路径长度限制公式为：其中，N为节点总数，a为监测区域半径，节点的分布密度为N/πa²；每个Voronoi空间大小相等，每个空间半径为步骤二，将缓存节点个数设置为i，获取单个单元内数据通过节点传输到缓存节点的路径为：步骤三，通过Voronoi单元内数据的传输路径长度，建立水下传感器节点能量消耗模型，并计算水下能量损耗，具体为：TL＝10lgS+aS×10^‑3其中，a为与声信号频率的吸收系数，i个Voronoi单元传输lbit的能耗表示为：E₁＝ilE_elec+li(10lgS+aS×10^‑3)E_elec为传感器节点电路能耗；步骤四，将i个缓存节点的数据传输到Sink节点，并计算整个监测区域内传输lbit的能耗值，获取能耗值的最小单位，将最小能耗值对应的缓存节点个数进行单独标记，设置为Voronoi单元的中心；步骤五，建立多路径路由机制模型，在多路径网络结构中，数据在缓存节点内完成n跳，到达汇聚节点，数据包在一个多径路由中传输；步骤六，对模拟后的数据包传输成功率进行检测统计，获取数据在水下环境中最优的传输路径方案。