水下光声物联网中的机会路由
网络与互联网体系结构
2020-02-21 v1 信号处理
摘要
水下物联网（IoUT）是一场技术革命，可能标志着科学、工业和军事水下应用的新时代。为缓解恶劣的水下信道特性，本文混合使用水下声学与水下光无线通信以实现普适控制与高速低时延组网性能。由于水下光无线通信（UOWC）作用距离有限，其需要有效的多跳路由方案。对此，我们提出一种基于扇区的机会路由（SectOR）协议。不同于将数据包单播至唯一中继的传统路由（TR）技术，机会路由（OR）利用 UOWC 信道的广播特性以一组候选中继为目标。OR 提高了包投递率，因为至少一次成功包接收的可能性远高于传统单播路由。基于单跳链路性能表征，我们得到多种局部与全局度量来评估候选集（CS）的适应度并对 CS 成员排序。由于速率-误码与距离-波束宽度权衡产生不同的候选集多样性，我们开发了候选滤波与搜索算法，通过扫描可行搜索空间找到最优扇区形覆盖区域。此外，考虑了一种混合声/光协调机制以避免中继的重复传输。数值结果表明，在连通性良好的水下光无线网络中，SectOR 协议性能甚至优于最优单播路由协议。
引用
@article{arxiv.2002.08420,
title = {Opportunistic Routing for Opto-Acoustic Internet of Underwater Things},
author = {Abdulkadir Celik and Nasir Saeed and Basem Shihada and Tareq Y. Al-Naffouri and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.08420},
year = {2020}
}