長期危險的水下任務(wù)和水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的小尺度對路由方案設(shè)計提出了可靠性需求，要基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)路由的中心化計劃體系的某種形式，以便最佳地利用稀缺的網(wǎng)絡(luò)資源。由于這個原因，考慮路由功能和水下聲信道特征之間的交互作用，我們研究了三維水下傳感器網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)層收集數(shù)據(jù)的問題。我們開發(fā)了執(zhí)行長期監(jiān)控任務(wù)的強(qiáng)適應(yīng)性路由方案，其目的就是保證節(jié)點和鏈路故障時網(wǎng)絡(luò)的抗毀性。此方案依靠虛擬電路路由技術(shù)，先在每一源節(jié)點和接收節(jié)點之間建立多跳連接，與某一特定連接器相關(guān)的每個數(shù)據(jù)包都沿著同一路徑。這就要求集中協(xié)調(diào)，結(jié)果是產(chǎn)生一個缺少靈活性的結(jié)構(gòu)，但允許在中心管理器（如水面站）上使用功能強(qiáng)大的最優(yōu)化工具，以取得在網(wǎng)絡(luò)層上向高層發(fā)送最少信號的最佳性能。 
　　很明顯，所提出的路由方案采取兩階段方法：在第一階段，網(wǎng)絡(luò)管理器決定最佳初始分離節(jié)點及備份多跳數(shù)據(jù)路徑以使節(jié)點的能量消耗最小化，這是必須的。因為不像在陸地傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器可以冗余布放，水下環(huán)境需要最小化傳感器數(shù)量。因此，避免網(wǎng)絡(luò)連接被節(jié)點或鏈路故障造成中斷的防護(hù)是需要的。在第二階段，一種在線分布方案保證了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性，它可以在路徑斷開或故障情況下就地修理路徑，或在嚴(yán)重故障時，依靠備份路徑疏通數(shù)據(jù)堵塞。對抗毀性的重視是受到水下長期監(jiān)控任務(wù)可能花費(fèi)非常昂貴這樣的事實驅(qū)使。因此，布放網(wǎng)絡(luò)的高度可靠是至關(guān)重要的，它可以避免單一設(shè)備或多設(shè)備故障造成任務(wù)失敗。提出的保護(hù)方案可被分類成具有1：1路徑保護(hù)和具有節(jié)點分離路徑的專用備份方案。 
　　針對三維水下環(huán)境我們提出了新的地理路由算法，設(shè)計成分別滿足延遲不敏感和延遲敏感傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需要。所提出的分布式路由方案適用于水下環(huán)境特征，例如，它們充分地考慮了在水平鏈路和垂直鏈路都有變化的非常高的傳輸時延、傳播損失的不同成分、物理信道的損壞、極有限的帶寬、高誤碼率和有限的電池容量。特別是，所提出的路由協(xié)議可以達(dá)到兩個明顯有沖突的目標(biāo)，即通過連續(xù)傳輸一列短數(shù)據(jù)包來增加信道效率和保持?jǐn)?shù)據(jù)包較短以限制數(shù)據(jù)包錯誤率。在所提出的路由算法中采用數(shù)據(jù)包列概念，要求每一節(jié)點共同選擇其最佳下一跳、傳輸?shù)哪芰亢兔總�數(shù)據(jù)包的FEC率，其目的是在考慮水下信道的條件和應(yīng)用需求下使能量消耗最小化。 
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