長期危險的水下任務和水下傳感器網絡的小尺度對路由方案設計提出了可靠性需求，要基于網絡拓撲和數據路由的中心化計劃體系的某種形式，以便最佳地利用稀缺的網絡資源。由于這個原因，考慮路由功能和水下聲信道特征之間的交互作用，我們研究了三維水下傳感器網絡在網絡層收集數據的問題。我們開發(fā)了執(zhí)行長期監(jiān)控任務的強適應性路由方案，其目的就是保證節(jié)點和鏈路故障時網絡的抗毀性。此方案依靠虛擬電路路由技術，先在每一源節(jié)點和接收節(jié)點之間建立多跳連接，與某一特定連接器相關的每個數據包都沿著同一路徑。這就要求集中協調，結果是產生一個缺少靈活性的結構，但允許在中心管理器（如水面站）上使用功能強大的最優(yōu)化工具，以取得在網絡層上向高層發(fā)送最少信號的最佳性能。 
　　很明顯，所提出的路由方案采取兩階段方法：在第一階段，網絡管理器決定最佳初始分離節(jié)點及備份多跳數據路徑以使節(jié)點的能量消耗最小化，這是必須的。因為不像在陸地傳感器網絡中傳感器可以冗余布放，水下環(huán)境需要最小化傳感器數量。因此，避免網絡連接被節(jié)點或鏈路故障造成中斷的防護是需要的。在第二階段，一種在線分布方案保證了網絡的抗毀性，它可以在路徑斷開或故障情況下就地修理路徑，或在嚴重故障時，依靠備份路徑疏通數據堵塞。對抗毀性的重視是受到水下長期監(jiān)控任務可能花費非常昂貴這樣的事實驅使。因此，布放網絡的高度可靠是至關重要的，它可以避免單一設備或多設備故障造成任務失敗。提出的保護方案可被分類成具有1：1路徑保護和具有節(jié)點分離路徑的專用備份方案。 
　　針對三維水下環(huán)境我們提出了新的地理路由算法，設計成分別滿足延遲不敏感和延遲敏感傳感器網絡應用的需要。所提出的分布式路由方案適用于水下環(huán)境特征，例如，它們充分地考慮了在水平鏈路和垂直鏈路都有變化的非常高的傳輸時延、傳播損失的不同成分、物理信道的損壞、極有限的帶寬、高誤碼率和有限的電池容量。特別是，所提出的路由協議可以達到兩個明顯有沖突的目標，即通過連續(xù)傳輸一列短數據包來增加信道效率和保持數據包較短以限制數據包錯誤率。在所提出的路由算法中采用數據包列概念，要求每一節(jié)點共同選擇其最佳下一跳、傳輸的能量和每個數據包的FEC率，其目的是在考慮水下信道的條件和應用需求下使能量消耗最小化。 
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