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可靠通信的多跳水声网络能量最小路径
第25卷 第8期 传 感 技 术 学 报 V01．25 No．8
2012年 8月 CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS Aug．2012
M inimum EnergyRoutingforReliableMulti-HopUnderwaterAcousticNetworks
WANGChen，FANG ，
(蛔’nnm ofAutomation，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)
Abstract：CuITentresearchonenergyconsumptionofunderwateracousticnetworksdoesnotincludetheextraeneryg
consumptionfrom retransmissionsfordatasendingfailure．In thispapertheoptimalroutingpathsthatminimizethe
totalenergyconsumptionforagiventargetsignal—to—noiseratio(SNR)ofrreliablemulti—hopundewrateracoustic
networkswereconsidered．A reliablenetwork eneryg modelwasestablished，andanempiricalclosed—ofrm expression
oftheoptimalfrequency—distancerelationshipwasderivedthroughthemethodofcurvefittingtosimplifytheeneryg
mode1．Thentheenergyefficientroutingpathsofrbothvariabletransmissionpower(VTP)andfixedtransmissionpower
(FTP)schemeswereinvestigated．Itisshownthatthetotaleneryg consumptionofthenetworkisminimizedonlyifall
thehopdistancesareequalofralinearmulti—hopnetwork．Inthecaseofequispacedrelays，theanalyticalresultson
theoptimalnmnberofhopsandtheoptimaldistancethatminimizethetotalenergyconsumptionwerealsoprovided．
Simulationresultsverifiedthecorrectnessofthistheory．
Keywords：minimum energyrouting；multi—hop undewr aternetwork；reliable conmmnication；linearequidistant
network： ／、，product
EEACC：7820；6150P；9150P doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．08．026
可靠通信的多跳水声网络能量最小路径术
王 琛，方彦军
(武汉大学 自动化系，武汉 430072)
摘 要 ：目前对水声网络能耗的研究并未考虑因数据发送失败而引起的数据重发导致的额外的能耗。研究在给定接收信噪比
条件下可靠通信的多跳水声网络能量最小路径问题。首先建立了可靠通信的网络能量模型，通过曲线拟合的方法得到最优频率
一 距离关系的近似表达，以简化能耗模型；然后分析了可变发送功率和同定发送功率两种模式下的能量最小路径，从理论上证明
了直线等距网络的总能耗最小，并给出了直线等距网络最优跳数和最优距离的求解方法。仿真结果验证了该理论的正确性。
关键词 ：通信网；最小能量路径；水声；可靠通信；直线等距网络；AN积
中图分类号：TN915 文献标识码 ：A 文章编号：1004—16
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