多跳水下光无线传感器网络连通性与定位性能分析
网络与互联网体系结构
2018-11-29 v1
摘要
由于恶劣的水下信道损伤以及光收发器之间的失准，水下光无线链路范围有限且连接间歇。因此，多跳通信可以扩展通信范围、增强网络连通性，并提供更精确的网络定位方案。对此，本文研究了水下光无线传感器网络（UOWSNs）的连通性及其对网络定位性能的影响。首先，我们将 UOWSNs 建模为随机缩放扇形图，其中传感器之间的连接通过点对点有向链路建立。此后，网络连通概率被解析推导为网络密度、通信范围和光发射机发散角的函数。其次，网络定位问题被表述为一个无约束优化问题，并使用共轭梯度法求解。数值结果表明，节点数量、发散角和传输范围等不同网络参数显著影响连通网络的概率。此外，将所提定位技术的性能与知名网络定位方案进行比较，结果表明所提技术在网络连通性、测距误差和锚节点数量方面的定位精度优于现有文献。
引用
@article{arxiv.1811.11247,
title = {Performance Analysis of Connectivity and Localization in Multi-Hop Underwater Optical Wireless Sensor Networks},
author = {Nasir Saeed and Abdulkadir Celik and Mohamed-Slim Alouini and Tareq Y. Al-Naffouri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.11247},
year = {2018}
}
备注
Paper accepted for publication in IEEE Transactions on Mobile Computing