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基于冗余节点选择模型的拓扑修复算法
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2018-01-19
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水下传感器网络是指将能耗很低、具有较短通信距离的水下传感器节点部署到指定海域中，利用节点的自组织能力自动建立网络。水下传感器网络由固定在海底或悬浮在水中的传感器节点组成。节点搭载的传感器负责采集温度、深度、海洋生物、突发事件信息等参数，这些数据通过声学通信方式传递给漂浮在水面的基站或船舶。水面设施采用无线电方式传给卫星或互联网，最终到达用户手中。水下传感器网络在海洋环境研究、海底资源勘探、国土防卫等方面被广泛应用。当前，国内外在水下传感器网络领域的研究工作主要围绕水下通信技术、媒介接入技术、路由、同步、定位等方面展开，在网络拓扑方面的研究较少。
现有水下传感器网络的拓扑修复算法大多只是完成网络连通性修复，未考虑节点能耗过快造成网络寿命缩短的问题。为此，提出一种基于冗余节点选择模型的拓扑修复算法。该算法在网络部署完成后利用分布式的方法选择关键节点并对其进行监控。当节点失效时，使用冗余节点选择模型选择冗余节点，通过移动冗余节点对失效节点进行修复，同时对冗余节点采取睡眠唤醒策略以延长网络寿命。实验结果表明，与区域移动修复算法相比，该算法在节点移动总距离、网络寿命、失效节点首次出现时间、投递率等方面性能均有所提高。
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