【摘 要】
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由于水声传感器网络（Underwater Acoustic Sensor Networks,UASNs）高延迟,低带宽和高传输损耗等固有特性,设计实现一个高效传输的长生命周期路由协议是UASNs目前所面临的一大挑战。基于强化学习的路由协议,在选择每一跳转发节点时都能达到近似全局最优,但存在收敛速度慢的问题。针对这一问题,本文应用部分合作强化学习思想,提出了UASNs多径探测强化学习路由协议。在算法
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由于水声传感器网络（Underwater Acoustic Sensor Networks,UASNs）高延迟,低带宽和高传输损耗等固有特性,设计实现一个高效传输的长生命周期路由协议是UASNs目前所面临的一大挑战。基于强化学习的路由协议,在选择每一跳转发节点时都能达到近似全局最优,但存在收敛速度慢的问题。针对这一问题,本文应用部分合作强化学习思想,提出了UASNs多径探测强化学习路由协议。在算法未收敛时,源节点同时发送数据包和探测包合作探索网络状态空间以加快算法收敛速度,在算法收敛后,停止发送探测包。只携带包头信息的探测包能量消耗远小于算法收敛加速所节约的能量,减少了网络总能耗,延长了网络的生命周期。本文对所提出的多径探测强化学习路由协议分别进行了理论分析和仿真验证,理论分析证明本文所提出的协议具有收敛性并且可以加快算法收敛速度。仿真结果表明本文提出的方法能够有效提升收敛速度,在延长网络寿命、减少网络总能耗、降低端到端延迟等方面具有性能优势。
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