packet. However, the VBF protocol is also susceptible to network density, which impacts on the efficiency of creating a pipe from a source node to a destination node as there may be few nodes in a pipe for forwarding packages. In addition, the radius of pipe may significantly influence the routing performance. Nicolaou et al. [17] later presented the Hop by Hop VBF (HH-VBF) protocol to alleviate VBF’s problem of finding no forwarding node by creating a routing pipe for each forwarding node and by adopting redundant control in a self-adaption process. As a result, HH-VBF outperforms VBF in terms of both node energy consumption and data delivery rate. The Focused Beam Routing Protocol (FBR) [18] is another protocol based on location information, which aims to reduce energy consumption in data transmission by restraining flooding of packets. It is suitable for both mobile and static UWSNs as it does not require synchronizing clocks at the sensor nodes. The Multi-Path Routing (MPR) protocol [19] solves the data collision problem at receiving nodes by preventing them from receiving packets from different relay nodes through constructing a routing path consisting of multiple subpaths between the source node and the destination node. Compared to both the VBF and HH-VBF protocols, the MPR protocol shows a higher throughput in dense networks but at the same time leads to a higher energy consumption as it uses a substantial number of matrix operations. HH-VBF shows a higher overhead as it relies on flooding to discover neighboring nodes. Coutinho et al. [4] proposed the GEDAR routing protocol, which adopts geographic and opportunistic routing and uses depth adjustment based topology control for communication recovery over void regions. Greedy opportunistic forwarding is employed to route packets and move void nodes to new depths for the adjustment of topology. GEDAR outperforms the baseline solutions in terms of packet delivery ratio, but it exhibits high energy consumptions for low-density UWSNs.
2.2. Network Coding Schemes for Underwater Networks
Mo et al. [20] proposed the Practical Coding-based Multi-hop Reliable Date Transfer (PCMRDT) protocol to avoid sender-receiver and receiver-receiver collisions and to decrease overall average end-to-end delay by combining random linear coding and selective repeat. PCMRDT can significantly reduce the network delay while achieving a high energy efficiency. Chitre et al. [21] studied the problem of transmitting data efficiently in underwater sensor network. They compared the solutions based on Automatic Repeat Request (ARQ), network coding and erasure coding and found that the network coding based solution achieved a higher throughput than other solutions did. Wu et al. [13] presented the Time Slot based Routing (TSR) algorithm, where network coding was used to further reduce the probability of node conflicts, decrease node energy consumption and extend network lifetime. Guo et al. [22] contributed a reliable underwater sensor routing algorithm VBF_NC based on network coding. They found that combining network coding and multi-path routing can achieve higher robustness in UWSNs. They compared their approach with single-path forwarding, multi-path forwarding, end-to-end Forward Error Correction (FEC) and even hop-by-hop FEC and proved that their approach was more efficient in terms of both error recovery and energy consumption. These algorithms only use the error correction property of full network coding to improve the reliability of data transmission. However, nodes in a network have to wait for the data packets from all other nodes to arrive before starting decoding, which inevitably increases the network delay. To reduce
ห่อ อย่างไรก็ตามโปรโตคอล VBF ยังเป็นความเสี่ยงที่จะสร้างเครือข่ายความหนาแน่นซึ่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของการสร้างท่อจากโหนดต้นทางไปยังโหนดปลายทางที่เป็นอาจจะมีไม่กี่โหนดในท่อสำหรับแพคเกจการส่งต่อ นอกจากนี้ในรัศมีของท่ออย่างมีนัยสำคัญอาจมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของเส้นทาง Nicolaou et al, [17] ต่อมานำเสนอโดย Hop Hop VBF (HH-VBF protocol) เพื่อบรรเทาปัญหา VBF ของการหาโหนดไม่มีการส่งต่อโดยการสร้างท่อการกำหนดเส้นทางสำหรับแต่ละโหนดการส่งต่อและการควบคุมโดยการซ้ำซ้อนในกระบวนการที่ตัวเองดับเพลิงที่เหมาะสม เป็นผลให้ HH-VBF มีประสิทธิภาพดีกว่า VBF ทั้งในแง่ของโหนดการใช้พลังงานและข้อมูลอัตราการส่ง เน้น Beam Routing Protocol (FBR) [18] เป็นโปรโตคอลอื่นขึ้นอยู่กับข้อมูลสถานที่ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อลดการใช้พลังงานในการส่งข้อมูลโดยการงดเว้นน้ำท่วมของแพ็กเก็ต มันเหมาะสำหรับทั้ง UWSNs โทรศัพท์มือถือและแบบคงที่ในขณะที่มันไม่จำเป็นต้องตรงกันนาฬิกาที่โหนดเซ็นเซอร์ หลายเส้นทางเส้นทาง (MPR) โพรโทคอ [19] แก้ปัญหาข้อมูลการปะทะกันที่ได้รับโหนดโดยการป้องกันพวกเขาจากการได้รับแพ็คเก็ตจากโหนดรีเลย์แตกต่างกันผ่านการสร้างเส้นทางเส้นทางที่ประกอบด้วยหลาย subpaths ระหว่างโหนดต้นทางและโหนดปลายทาง เมื่อเทียบกับทั้ง VBF และ HH-VBF โปรโตคอลโปรโตคอล MPR แสดง throughput สูงในเครือข่ายหนาแน่น แต่ในเวลาเดียวกันจะนำไปสู่การใช้พลังงานที่สูงขึ้นที่จะใช้จำนวนมากของการดำเนินงานของเมทริกซ์ HH-VBF แสดงให้เห็นถึงค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นในขณะที่มันอาศัยอยู่กับน้ำท่วมที่จะค้นพบโหนดข้างเคียง โปรตุเกส, et al [4] เสนอโปรโตคอล GEDAR เส้นทางที่กฎหมายกำหนดเส้นทางทางภูมิศาสตร์และฉวยโอกาสและใช้ปรับระดับความลึกการควบคุมโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการกู้คืนการสื่อสารผ่านภูมิภาคโมฆะ ส่งต่อฉวยโอกาสโลภเป็นลูกจ้างที่จะแพ็คเก็ตเส้นทางและย้ายโหนดเป็นโมฆะลึกใหม่สำหรับการปรับโครงสร้าง GEDAR มีประสิทธิภาพดีกว่าการแก้ปัญหาพื้นฐานในแง่ของอัตราการส่งแพ็คเก็ต แต่การจัดแสดงนิทรรศการการบริโภคพลังงานสูงสำหรับ UWSNs ความหนาแน่นต่ำ.
2.2 เครือข่ายการเข้ารหัสสำหรับแบบแผนใต้เครือข่าย
โม et al, [20] ที่นำเสนอในทางปฏิบัติการเข้ารหัสตาม Multi-Hop ที่เชื่อถือได้วันที่โอนเงิน (PCMRDT protocol) เพื่อหลีกเลี่ยงการส่งรับสัญญาณและตัวรับสัญญาณ-รับการชนและการลดลงของค่าเฉลี่ยแบบ end-to-end ล่าช้าโดยรวมโดยการรวมการเข้ารหัสเชิงเส้นสุ่มเลือกและทำซ้ำ PCMRDT อย่างมีนัยสำคัญสามารถลดความล่าช้าของเครือข่ายในขณะที่การบรรลุประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง Chitre et al, [21] ศึกษาปัญหาของการส่งข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพในเครือข่ายเซ็นเซอร์ใต้น้ำ พวกเขาเมื่อเทียบกับการแก้ปัญหาขึ้นอยู่กับการร้องขอซ้ำอัตโนมัติ (ARQ) การเข้ารหัสเครือข่ายและการลบการเข้ารหัสและพบว่าเครือข่ายการแก้ปัญหาการเข้ารหัสตามประสบความสำเร็จในการส่งผ่านสูงกว่าโซลูชั่นอื่น ๆ ได้ Wu et al, [13] นำเสนอสล็อตเวลาตามเส้นทาง (TSR) ขั้นตอนวิธีการที่เครือข่ายการเข้ารหัสถูกนำมาใช้เพื่อลดความน่าจะเป็นของความขัดแย้งโหนดลดการใช้พลังงานโหนดและขยายอายุการใช้งานเครือข่าย Guo et al, [22] มีส่วนเซ็นเซอร์ใต้น้ำที่มีความน่าเชื่อถือขั้นตอนวิธีการกำหนดเส้นทาง VBF_NC อยู่บนพื้นฐานของการเข้ารหัสเครือข่าย พวกเขาพบว่าการรวมการเข้ารหัสเครือข่ายและเส้นทางหลายสายงานการผลิตสามารถบรรลุความทนทานสูงขึ้นใน UWSNs พวกเขาเมื่อเทียบกับวิธีการของพวกเขาด้วยการส่งต่อเดียวเส้นทางการส่งต่อหลายเส้นทางแบบ end-to-end ข้อผิดพลาดไปข้างหน้าการแก้ไข (FEC) และแม้กระทั่งการกระโดดโดยฮอป FEC และพิสูจน์ให้เห็นว่าวิธีการของพวกเขามีประสิทธิภาพมากขึ้นทั้งในแง่ของการกู้คืนข้อผิดพลาดและพลังงาน การบริโภค ขั้นตอนวิธีการเหล่านี้จะใช้แก้ไขข้อผิดพลาดคุณสมบัติของการเข้ารหัสเครือข่ายเต็มรูปแบบเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือในการส่งข้อมูล อย่างไรก็ตามโหนดในเครือข่ายต้องรอให้แพ็กเก็ตข้อมูลจากโหนดอื่น ๆ ทั้งหมดจะมาถึงก่อนเริ่มต้นการถอดรหัสซึ่งย่อมเพิ่มความล่าช้าเครือข่าย เพื่อลด
การแปล กรุณารอสักครู่..
