基于Q学习的水下传感器网络任意路径路由协议设计
网络与互联网体系结构
2020-02-25 v1 机器学习
摘要
作为水下物联网中的一项前景广阔的技术，水下传感器网络已引起学术界与工业界的广泛关注。然而，由于水下环境中高能耗与高时延，为水下传感器网络设计路由协议是一项巨大挑战。本文提出一种基于Q学习的无定位任意路径路由（QLFR）协议，以延长水下传感器网络的寿命并降低端到端时延。为获得最优路由策略，Q值通过在整个路由过程中联合考虑传感器节点的剩余能量与深度信息来计算。更具体地，我们为Q学习定义了两个奖励函数（即深度相关奖励与能量相关奖励），以减小时延和延长网络寿命为目标。此外，根据转发候选节点的优先级设计了一种新的数据包转发保持时间机制。进而，给出了一种数学分析以评估所提路由协议的性能。大量仿真结果表明，所提路由协议在端到端时延和网络寿命方面具有优越性能。
引用
@article{arxiv.2002.09623,
title = {Anypath Routing Protocol Design via Q-Learning for Underwater Sensor Networks},
author = {Yuan Zhou and Tao Cao and Wei Xiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.09623},
year = {2020}
}