基于节点移动性的水下动态拓扑控制方法

摘要

针对水下传感器节点随洋流移动导致的网络覆盖率和连通率较低的问题，提出一种新的水下动态拓扑控制方法。节点部署阶段，利用模拟退火算法计算节点的期望部署位置，并采用蜿蜒洋流移动模型预测节点的实际部署位置，节点无须消耗额外能量调节自身位置即可保持网络的全连通和高覆盖率；拓扑优化阶段，以最大化延长网络寿命为目标，自主水下航行器根据节点实时情况执行高效的拓扑优化策略。仿真结果表明，与现有的CDA、SLO及随机部署方案相比，提出的新方法在保持全连通性的前提下具有更好的覆盖率和平均节点度；节点存活率和数据包传输成功率分别提升了11.6%和11.53%，有效提高了网络寿命。

关键词

拓扑控制 / 节点移动性 / 模拟退火算法 / 自主水下航行器