[发明专利]一种水声3D传感器网络中提高公平性的节点布置方法

摘要

本发明属于水下声学传感器网络通信技术领域，涉及一种水下声学3D传感器网络中的节点布置方法：设接收节点处于水深为D的水下，参考节点处于与其水深相同的水下；根据水声速度与水深的关系，计算得出从参考节点发送的数据包到达接收节点所需延时，根据数据包到达接收节点所需延时相同，获取发送节点的轨迹；节点布置时需参考此轨迹，相对于参考节点，其他发送节点的位置适宜取在上半椭球之外以及下半椭球之内。本发明充分考虑了声波速度随深度的变化情况，在节点布置时就考虑这种由于节点位置可能带来的不公平性传输进而避免，在具有3D结构的水下声学传感器网络中，该方法可以提高传输公平性。

主权项

一种水声3D传感器网络中提高公平性的节点布置方法，包括下列步骤：步骤一：设将接收节点布置在水深为500米附近的水下，参考节点处于与其水深相同的水下，以接收节点为圆心、以参考节点和接收节点之间的距离为半径作球，球上各发送节点到接收节点同距，但数据传输所需延时不同；步骤二：根据水声速度C与水深D的函数关系式 C = 1449.2 + 4.6 * ( 25 - D 15 ) - 0.055 * ( 25 - D 15 ) 2 + 0.00029 * ( 25 - D 15 ) 3 + ( 1.09 + D 1500 ) ( D 250 - 2 ) - 0.017 D , 0 < D ≤ 150 1449.2 + 4.6 * ( 162 7 - 6 D 175 ) - 0.055 * ( 162 7 - 6 D 175 ) 2 + 0.00029 * ( 162 7 - 6 D 175 ) 3 + ( 194 175 + 6 D 17500 ) ( D 250 - 2 ) - 0.017 D , 150 < D ≤ 500 1449.2 + 4.6 * ( 8 - D 250 ) - 0.055 * ( 8 - D 250 ) 2 + 0.00029 * ( 8 - D 250 ) 3 + ( 1.26 + D 25000 ) ( D 250 - 2 ) - 0.017 D , 500 < D ≤ 1000 1469.33856 - 0.017 D , 1000 < D 计算得出从参考节点发送的数据包到达接收节点所需延时，根据数据包到达接收节点所需延时相同，寻找一系列发送节点，得到发送节点的轨迹，这些节点的数据包到达接收节点所需的延时和参考节点数据包到达接收节点所需延时相同；步骤三：节点布置时需参考此轨迹，相对于参考节点，其他发送节点的位置适宜取在上半椭球之外以及下半椭球之内，以保证相对传输的公平性。