李丹

（1.北部湾大学电子与信息工程学院，广西 钦州 535011；2.钦州市物联网先进技术重点实验室，广西 钦州 535011）

关键字：水声传感器网络；北部湾；Aqua-Sim；动态拓扑

1 引言

水流和生物活动等因素会造成水声传感器网络(Underwater Acoustic Sensor Networks，UASNs)节点发送移动[1]。网络中大量节点的偏移会导致网络拓扑不稳定，分组投递率降低，甚至影响网络连通性[2]。通过实验了解UASNs节点移动速度对网络性能的影响情况，有助于研究UASNs领域的相关问题。本文以北部湾海域环境参数作为基础，基于改进的Aqua-Sim水声信道仿真平台[3]进行水声动态拓扑的仿真实验，并通过数据分析验证节点的运动会导致网络稳定性下降。

2 仿真过程

2.1 仿真平台

Aqua-Sim是NS2用于实现水声信道通信仿真的一个独立的程序模块[3]。改进的Aqua-Sim水声信道仿真平台在原Aqua-Sim 1.0模块加入与温度、盐度、维度、深度、航运密度和风速有关的参数、程序和接口，用水流噪声、船只或生物噪声、海风噪声和热噪声的累加值来模拟不同海域环境背景噪声对信号接收造成的影响，采用Del Grosso公式的简化结构计算海水声速，能够使仿真效果更加接近海洋水声信道。

2.2 实验参数

根据改进的Aqua-Sim水声信道仿真平台要求，在仿真环境中需要设置温度、盐度、维度、深度、航运密度和风速的值。仿真实验从北部湾北部海域夏季水流环境情况中提取相关参数，实验具体参数见表1。

表1 实验参数

2.3 仿真程序

实验程序分为两个部分，一个是平台程序库，另一个是TCL仿真脚本。在仿真开始前，需要在实验平台中添加LEACH协议的相关程序文件作为仿真实验的路由协议。……