수중 음향 센서 네트워크에서 계층화 기반 데이터 수집 계획

수중 음향 센서 네트워크(UASNs)는 해양 자원 탐사나 비정상 해양 환경 모니터링과 같은 다양한 해양 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 UASNs의 데이터 수집 계획은 높은 전력 소비, 심각한 전파 지연 등으로 인해 무선 센서 네트워크와 크게 다릅니다. 또한, 이전 연구는 수역 분리 특성과 자율 수중 차량(AUV)에 대한 에너지 제약과 같은 실제 조건을 간과하였습니다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 3차원 UASNs에 대한 계층화 기반 데이터 수집 계획을 제안합니다. 이 계획에서는 네트워크를 에크만 드리프트 전류 모델에 기반하여 두 개의 층으로 나눕니다. 상층은 에크만 층이라고 하며, 큰 수속의 영향을 받습니다. 따라서 상층의 노드는 수류를 따라 흐르며, 이 경우 데이터를 수집하기 위해 전방 집합 기반 다중 홉 전달 알고리즘을 사용합니다. 하층은 작은 수속의 영향을 받으며, 이 층의 노드는 상대적으로 정적으로 간주됩니다. 데이터 수집을 위해 이 층에서는 이웃 밀도 군집 기반 AUV 데이터 수집 알고리즘이 적용됩니다. 서로 다른 층에서 서로 다른 데이터 수집 알고리즘을 사용함으로써, 우리는 다중 홉 전송 계획과 AUV 보조 데이터 수집 계획의 장점을 통합하여 네트워크 소비를 줄이고 네트워크 수명을 개선할 수 있습니다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 우수한 성능을 보임을 확인해 줍니다.