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第1章 水声传感器网络概述1

1.1水声传感器网络概述1

1.1.1水声通信对UASNs的影响2

1.1.2UASNs体系结构3

1.1.3UASNs面临的挑战4

1.2水声传感器网络拓扑的研究现状与发展5

1.2.1国外研究现状5

1.2.2国内研究现状7

1.3UASNs不确定因素分析9

1.3.1拓扑动态结构的不确定性10

1.3.2干扰条件下声通信质量的不确定性10

1.3.3自主式水下航行器运动模式的不确定性12

1.3.4数据传输寻径的不确定性13

1.3.5其他不确定性因素14

1.4本章小结16

参考文献16

第2章 水声传感器网络拓扑生成23

2.1UASNs拓扑生成方法23

2.1.1节点均匀部署的拓扑生成方法24

2.1.2节点非均匀部署的拓扑生成方法25

2.2基于通信量的传感器节点部署策略26

2.2.1系统模型26

2.2.2算法设计28

2.2.3仿真与分析32

2.3鱼群启发的AUVs部署方案37

2.3.1问题描述38

2.3.2算法设计39

2.3.3仿真与分析43

2.4本章总结47

参考文献48

第3章 水声传感器网络拓扑移动建模50

3.1移动建模方法概述50

3.2水下实体移动建模52

3.2.1模型概述52

3.2.2仿真与分析53

3.3鱼群启发的AUVs运动模式不确定性建模56

3.3.1问题描述与模型建立56

3.3.2鱼群启发的排斥运动63

3.3.3仿真与分析65

3.4水声传感网模型演化70

3.5本章小结77

参考文献77

第4章 水声传感器网络拓扑愈合80

4.1拓扑愈合方法概述80

4.2基于随机游走机制的愈合算法82

4.2.1模型构建82

4.2.2算法设计84

4.2.3仿真与分析87

4.3基于冗余节点修复的UASNs愈合算法89

4.3.1预备工作90

4.3.2算法设计92

4.3.3仿真与分析96

4.4基于AUVs的UASNs愈合算法99

4.4.1模型建立及问题描述99

4.4.2算法设计102

4.4.3仿真与分析109

4.5本章小结114

参考文献114

第5章 水声传感器网络路由转发117

5.1路由转发方法概述117

5.2基于优化机制的UASNs多跳通信方法119

5.2.1问题描述119

5.2.2模型建立121

5.2.3算法设计122

5.2.4仿真与分析123

5.3基于AUV节点的数据平衡传输算法126

5.3.1算法设计127

5.3.2仿真与分析130

5.4基于位置和方向的优先级路由方法132

5.4.1算法设计132

5.4.2仿真与分析134

5.5本章小结137

参考文献137

第6章 水声传感器网络拓扑优化140

6.1拓扑优化方法概述140

6.2鱼群启发的UASNs优化策略142

6.2.1网络模型及问题描述142

6.2.2算法设计143

6.2.3仿真与分析145

6.3基于复合AUVs的水声传感器网络拓扑优化机制149

6.3.1网络模型及问题描述149

6.3.2算法设计150

6.3.3仿真与分析154

6.4本章小结158

参考文献158

第7章 水声传感器网络拓扑性能161

7.1拓扑性能概述161

7.2面向热点效应和突发流量的可靠路由协议162

7.2.1问题描述与模型建立163

7.2.2算法设计165

7.2.3仿真与分析173

7.3基于时序预测的AUVs自适应数据收集算法180

7.3.1问题描述与模型建立181

7.3.2算法设计184

7.3.3仿真与分析189

7.4本章小结193

参考文献194

第8章 水声传感器网络拓扑安全197

8.1网络拓扑安全概述197

8.2层次化的拓扑动态管理及预警机制198

8.2.1问题描述与模型建立200

8.2.2算法设计203

8.2.3仿真与分析211

8.3可扩展的异构UASNs节点自适应认证机制215

8.3.1问题描述与模型建立216

8.3.2算法设计218

8.3.3仿真与分析224

8.4本章小结229

参考文献230