卫星辅助的海洋监测网络中的声电协同数据采集方法技术

本发明专利技术涉及海洋通信网络数据处理技术领域，具体的说是一种通过优化网络资源，提高海洋监测网络通信性能，进而保证海洋监测的可持续性的卫星辅助的海洋监测网络中的声电协同数据采集方法，其特征在于，一个长期的海洋监测项目分为多轮数据采集，每轮数据采集都要使所有USNs和SNs的最小剩余能量最大化，首先，针对给定的第l轮数据收集建立了相应的优化问题，然后，将得到的问题分解为两个子问题，分别求解，数据收集过程继续，直到至少有一个传感节点用光它的能量，该方法通过水声通信从USNs采集数据，SNs通过射频通信转发给GBS，在考虑网络可持续性的前提下，通过联合优化水声资源和射频资源实现网络寿命最大化。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及海洋通信网络数据处理，具体的说是一种通过优化网络资源，提高海洋监测网络通信性能，进而保证海洋监测的可持续性的卫星辅助的海洋监测网络中的声电协同数据采集方法。

技术介绍

0、
技术介绍
：

1、海洋监测网(omn)通常用于监测偏远海域，感知一些必要的信息，包括盐度、温度、洋流等。由于omn距离地面通信网络较远，因此需要设计一些高效的网络架构，以保证不断增长的数据采集与传输需求。通常，根据通信方式的不同，omn主要由两部分组成，一是水下网络，二是海洋网络。在水下网络中，在海上部署大量的水下传感器节点(usns)来感知信息，然后采用水声传输的方法将采集到的数据发送到sink node(sns)。值得注意的是，射频信号在水中的衰减非常严重，已经不再是一种可行的传输方式。或者，水声通信被认为是实现水下长距离传输的唯一途径，尽管它有传播延迟长、数据速率低的缺点。幸运的是，在海洋网络中射频通信仍然是可行的，因此可以保证sns和地面基站(gbs)之间的有效传输采集数据。当然，由于传输距离较远，这一过程通常需要一些中继来辅助通信，如卫星或无人机。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种卫星辅助的海洋监测网络中的声电协同数据采集方法，其中卫星辅助的海洋监测网络是由地面站、卫星、SNs和USNs组成的，海洋网监测过程包括三个阶段，在第一阶段，USN部署在海床上，以感知一些所需的信息或数据，由于射频信号在水下传输过程中衰减严重，USN将与SN建立USN-to-SN链路，利用水声链路发送感知到的信息，在USN-SN的传输段，USN需要选择合适的SNs建立通信链路，在此采用基于中心的聚类方法，即每个SN位于整个聚类的中心，假设簇间不存在干扰；在第二阶段，SN在接收到USNs的所有信息后，通过射频通信建立SN-to-Satellite链路，将所有信息发送给USNs，在第三...

【技术特征摘要】

1.一种卫星辅助的海洋监测网络中的声电协同数据采集方法，其中卫星辅助的海洋监测网络是由地面站、卫星、sns和usns组成的，海洋网监测过程包括三个阶段，在第一阶段，usn部署在海床上，以感知一些所需的信息或数据，由于射频信号在水下传输过程中衰减严重，usn将与sn建立usn-to-sn链路，利用水声链路发送感知到的信息，在usn-sn的传输段，usn需要选择合适的sns建立通信链路，在此采用基于中心的聚类方法，即每个sn位于整个聚类的中心，假设簇间不存在干扰；在第二阶段，sn在接收到usns的所有信息后，通过射频通信建立sn-to-satellite链路，将所有信息发送给usns，在第三阶段，卫星接收到所有汇聚节点的信息后，负责利用卫星对地链路将聚合后的信息发送给地面站；

2.根据权利要求1所述的一种卫星辅助的海洋监测网络中的声电协同数据采集方法，其特征在于，令表示为sns的集合，其中n为sns的总数，每个sn负责收集和转发簇中所有usn的信息，该组件表示为其中m为第n个簇中usn的总数，为避免同信道干扰，各簇的数据采集和传输采用时分多址方式，将整个数据采集周期划分为多个时隙。每个时隙的持续时间定义为和tn在第n个簇中，在数据采集段，第m个usn将其数据传输到对应的sn，传输时间为τm,n，在数据转发段，sns将采集到的所有数据传输给卫星，传输时间为tn，另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞松，马若飞，刘功亮，康文静，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：