1、水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由多種具有通信能力的水下設(shè)備以自組織和多跳通信的方式構(gòu)成的水聲通信網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)水體參數(shù)檢測(cè)、地質(zhì)資源勘探、水下目標(biāo)探測(cè)和跟蹤監(jiān)視等應(yīng)用,能為保護(hù)領(lǐng)海、開(kāi)發(fā)和利用豐富的海洋資源提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和信息保障,因此對(duì)水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
　　但是水下環(huán)境具有許多不利于節(jié)點(diǎn)部署及降低通信質(zhì)量的特性,比如水流帶動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、信道誤碼率高、傳播時(shí)延大等。因此,需要設(shè)計(jì)合理的網(wǎng)絡(luò)部署策略以保證對(duì)監(jiān)

2、測(cè)區(qū)域的高效覆蓋,同時(shí)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的通信協(xié)議以完成節(jié)點(diǎn)間的可靠互聯(lián)。本文立足于現(xiàn)有研究成果和技術(shù),主要從以下幾個(gè)方面對(duì)水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究:
　　(1)提出了能量有效的三維分層混合部署策略。根據(jù)位置信息將節(jié)點(diǎn)分為兩類(lèi),不同類(lèi)別的節(jié)點(diǎn)具有不同的部署策略及功能:水下節(jié)點(diǎn)按照體心立方格結(jié)構(gòu)進(jìn)行部署,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集及縱向傳遞;水面節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布,負(fù)責(zé)信息匯總及橫向傳遞。由于數(shù)據(jù)的橫向傳輸只在水面節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行,使得水下節(jié)點(diǎn)能耗大幅降低;此外,

3、體心立方格結(jié)構(gòu)覆蓋率較高且所需節(jié)點(diǎn)數(shù)量少,能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建及維護(hù)成本。
　　(2)開(kāi)發(fā)了與部署策略相適配的路由協(xié)議。采用聯(lián)合設(shè)計(jì)思想,開(kāi)發(fā)了與三維分層混合部署策略相適配的路由協(xié)議——pe-VCR協(xié)議。該協(xié)議主要利用節(jié)點(diǎn)的能量及位置信息,周期性地對(duì)將節(jié)點(diǎn)劃分為數(shù)個(gè)垂直結(jié)構(gòu)的多跳鏈狀簇,并同步通過(guò)建立簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)間的路由路徑來(lái)保證數(shù)據(jù)包的可靠傳輸。該協(xié)議中包含的分簇算法及沖突消減機(jī)制能夠顯著提高節(jié)點(diǎn)的入簇率,與此同時(shí),由于分簇過(guò)