一种基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法技术

本发明专利技术基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法，包括：步骤1：随机均匀部署传感器节点；步骤2：从邻节点集合中选定候选转发集；步骤3：结合机会路由与强化学习算法综合考虑节点的各种状态信息，实时选择中继节点；步骤4：若转发节点中没有合适的中继节点，则激活恢复机制；步骤5：根据节点的优先级设置动态定时器，步骤6：判断当前节点是否在基站的通信范围内，如果是，则节点直接与基站通信；如果不是，继续重复步骤2‑4选择中继节点，直到数据包被传送至基站。本发明专利技术针对路由空洞问题，引入了相应的恢复机制，使得数据包传输能够快速绕过空洞区域继续转发，提高了数据包的交付率和网络鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法
本专利技术涉及海洋无线传感网络路由方法
，特别涉及一种基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法。
技术介绍
海洋水下无线感知网络以其强大的海洋监测和资源勘探能力，近年来引起了人们的广泛关注。水下传感器节点可采集海洋水文数据并发送至水面的汇聚节点，汇聚节点可再将数据通过卫星或远距离无线通信传输至岸边的监测中心以进行进一步的数据分析，进而可实现海洋环境预测、灾害预报、预警及军事上的海洋态势感知等功能。在设计和部署海洋水下无线感知网络的过程中，由于存在一定的误码率、时延较高、通信带宽较低、传感器节点能量有限等问题，因此设计一种能够灵活应对动态网络环境、数据传输可靠性高、鲁棒性强、时延较低、能量利用率较高的分布式网络通信路由方法显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法，以解决传统无线感知网络存在一定误码率、时延较高、通信带宽较低、传感器节点能量有限等问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：在监测区域内，随机均匀部署传感器节点，建立网络模型以及水声传播模型；/n步骤2：利用传感器节点获取的信息从邻节点集合中选定候选转发集；/n步骤3：结合机会路由与强化学习算法综合考虑节点的各种状态信息，实时选择中继节点；/n步骤4：若转发节点中没有合适的中继节点，则激活恢复机制，从空节点向下寻找合适的中继节点转发数据；/n步骤5：根据节点的优先级设置动态定时器；/n步骤6：判断当前节点是否在基站的通信范围内，如果是，则节点直接与基站通信；如果不是，继续重复步骤2-5选择中继节点，直到数据包被传送至基站。...

【技术特征摘要】
1.一种基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在监测区域内，随机均匀部署传感器节点，建立网络模型以及水声传播模型；
步骤2：利用传感器节点获取的信息从邻节点集合中选定候选转发集；
步骤3：结合机会路由与强化学习算法综合考虑节点的各种状态信息，实时选择中继节点；
步骤4：若转发节点中没有合适的中继节点，则激活恢复机制，从空节点向下寻找合适的中继节点转发数据；
步骤5：根据节点的优先级设置动态定时器；
步骤6：判断当前节点是否在基站的通信范围内，如果是，则节点直接与基站通信；如果不是，继续重复步骤2-5选择中继节点，直到数据包被传送至基站。


2.如权利要求1所述的基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法，其特征在于，在步骤5中，根据节点的优先级设置动态定时器，优先级越高的节点等待时间越短。


3.如权利要求1所述的基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法，其特征在于，步骤2中传感器节点获取的信息包括传感器节点的深度信息、能量信息及节点度信息。


4.如权利要求3所述的基于强化学习的海洋水下无线感知网络机会路由方法，其特征在于，在步骤2中，设水下无线感知网络的节点集合为N：N＝{n1,n2,n3,...nm}，其中n表示传感器节点，m为节点个数，通过式筛选出邻节点集合中深度比节点ni更小或处于同一深度的节点子集Ndi，其中d表示节点深度；通过式来筛选出邻节点集合中拥有更多邻节点的节点子集Nαi，其中G表示节点的节点度，表示ni的邻节点集合中所有节点的节点度之和；通过式来进一步筛选出邻节点集合中能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，严竹明，张斌，田为民，王建伟，卓维平，蒋晓山，刘富平，何勇，徐艳丽，李欣，李波，周谋国，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31