onexploitingsignalirregularitywithtopologycontrolformobileunderwaterwirelesssensornetwo.doc

附录2外文文献翻译 原文 翻译： 利用信号奇异性与拓扑控制移动的水下无线传感器网络 刘林峰，南京邮电大学计算机学院，中国南京,210023 电子邮件:liulinfeng@ 刘业，软件学院中国科学技术大学，中国苏州,215123电子邮件:yeliu@ 摘要 在水下环境中信号奇异现象对网络协议的影响很容易表现出来,而先前对水下传感器网络的拓扑控制要么没有了解信号的奇异性，要么不规则模型过于理想化。本文构造一个更真实的信号不规则模型,可以很容易沦述各种特殊情况,为了得出结论设置了三个代表拓扑控制变量（Ks,β)覆盖率,（Kc,α）连接,和有效的消费)。一个信号不规则拓扑控制算法 (TCAI)是专为这种拓扑控制问题而设计的。结果显示TCAI和复杂性多项式融合的很好。通过模拟算法的性能分析表明当（Ks,β) ，（Kc,α）的能源消耗足够大的时候可以构建良好的拓扑结构。 Ⅰ介绍 水下无线传感器网络(UWSNs)[1]由水下传感器(固定节点和锚节点), 在一个3 d空间执行协同监测任务。锚节点的深度由线的长度控制,而且锚节点容易以符合球冠流动模式漂离静态位置 [2]。UWSNs的网络信号不规则性是一种常见的现象。信号的不均匀性是由各种因素引起的,如天线方向,发射功率，天线类型 ,电池状态,成像阈值,和障碍,等[3],[4]。尤其是在各种障碍分布的水下环境中:因此,信号容易被反射,绕射,或在传播中分散。因此,奇异性更容易在UWSNs展现。信号的奇异性直接或间接影响网络协议,如MAC、路由、本地化和拓扑控制。因此,信号不均匀性是一个不容忽视的问题,尤其是在UWSNs。此外,不同应用程序的覆盖和连通性的要求有所不同。例如,加强环境检测和刀枪不入在军事应用可能是必要的;相反，在非紧急应用程序中需求不是很强烈,如自然生态监测。特别是,概率覆盖和连通性问题更适合众多声学检测应用程序。在当前的研究中将构造模型集成(Ks,β)-coverage报道[5],[6]和(克)连接[7],[8]。来考虑更一般UWSNs拓扑控制问题。 Ⅱ相关工作 拓扑控制无线传感网络问题和UWSNs已经被广泛的研究了 。早期代表拓扑控制算法LMST李et al。[9]提出可以有效地降低传送能量,同时保持全球连通性。EBC拓扑控制算法, 最大化网络生命并确保消息传递,它利用边缘的中心概念,提出了[10]。Forghani et al。[11]通过减少节点的传输功率和定期选择积极的路径来延长网络寿命和降低平均能量消耗。推荐几个结合声学通信和水下环境的特点的拓扑控制算法。王et al。[12]提出了拓扑控制算法FiYG设计3 d UWSNs,它被证明拓扑可以构建在本地并且有效地控制。(l3),战略调整算法(SAA), 当优化一些(或者全部)其他副度量(如：能源消费、传播延迟、传输带宽、传输成功率),提出了这可能会生成一个与全球连接和完全覆盖网络拓扑。然而,FiYG和SAA都没有包括全部的节点移动性和不规则的信号这两者。专门的精力已经付诸于广播信号或网络奇异性。文献[14]做了一个关于覆盖和连通性详细的研究。宣布实现请求的覆盖程度和满意的有效的沟通能力网络的配置。不幸的是, 虽然传感违规被提及和简单地加以讨论，不规则模型过于理想化而不能被真实的反映出来。此外,没有考虑更多的流动。周et al。[4]提出了一个无线电不规则模型,近似在不规则性三个基本属性:各向异性,连续变异,发送功率差异。在[15], 提出了基于不规则的异构传感器节点模型的部署和拓扑控制方法。然而,这部文献假定只有两种类型的节点:高端和低端节点。调查由Hefeeda et al。[16], 提出了概率覆盖和连通性连通性维护协议(PCMP), 在[17]介绍了节点到节点数据包交付率的概率。,特殊的移动节点(骡子)可以部署在空间来进一步提高概率覆盖和连通性。 Ⅲ.问题公式化假设很多固定传感器均匀部署在水下空间 D = L x W x h . UWSNs可以表示为一个图G(V,E),节点的有限集合 V = { VI,V2,…,Vn},表面上的传感器 S= { VN-n+1,…,Vn},V Vk E V,当前通信半径,传感半径,和剩余能量作为RC(k)表示,RS(k)和Re(k),分别和相应的最大标志。清醒的节点被定义为W = { Vk IVk E V,RC(k) 0,(k) O }。VVi、V j E V,Vi,Vj d之间的距离(i,j)。我提出了解释的主要符号表。 RE(k) O}. VVi,V j E V, the distance b