基于QualNet的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的仿真研究.pdf

1、水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)是一門新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它是由許多傳感器和無人航行器組成的，它們被部署在特定的區(qū)域執(zhí)行合作監(jiān)視任務(wù)。水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)在海洋數(shù)據(jù)收集、污染監(jiān)測、災(zāi)難預(yù)報、輔助導(dǎo)航以及水下軍事防御等方面有著廣泛的應(yīng)用。本論文所述的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要用途是為由水下傳感器節(jié)點所形成的網(wǎng)絡(luò)提供組網(wǎng)通信功能。論文主要研究工作和結(jié)果如下。 (1).討論具有自主分布式(Ad Hoc)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點，并給出這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的通信體系結(jié)構(gòu)，

2、實現(xiàn)了多個水下遠(yuǎn)程設(shè)備提取實時數(shù)據(jù)，并把控制信息傳遞給各個設(shè)備。 (2).針對水聲信道的時變空變特性、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能量受限和帶寬資源有限等特征，提出水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層設(shè)計思想。利用QualNet工具的結(jié)構(gòu)設(shè)計了一個跨層實例，即跨過UDP協(xié)議實現(xiàn)應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層之間的通信，提高了不相鄰層間信息交互的靈活性和協(xié)議執(zhí)行的效率，從而達到改善網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的目的。 (3).研究了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法，針對AODV的缺點，提出了一種水

3、下多路徑選擇按需距離向量算法(UMAODV)，該算法采用多節(jié)點路由切換機制，在一條鏈路失效后直接選用備用節(jié)點構(gòu)成新鏈路來傳輸數(shù)據(jù)包，縮短了維護時間，減少了數(shù)據(jù)包的丟失，提高了目前比較成熟的按需距離矢量(AODV)路由算法的性能。 (4).分析和研究了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全弱點和安全威脅因素。針對路由表安全問題，提出了安全表格入口保護(STEP)機制以防止路由表的篡改。高效STEP(ESTEP)只用一個數(shù)字簽名加以認(rèn)證，判斷信息的準(zhǔn)