A novel cooperative opportunistic routing scheme for underwater sensor networks

Increasing attention has recently been devoted to underwater sensor networks (UWSNs) because of their capabilities in the ocean monitoring and resource discovery. UWSNs are faced with different challenges, the most notable of which is perhaps how to efficiently deliver packets taking into account all of the constraints of the available acoustic communication channel. The opportunistic routing provides a reliable solution with the aid of intermediate nodes’ collaboration to relay a packet toward the destination. In this paper, we propose a new routing protocol, called opportunistic void avoidance routing (OVAR), to address the void problem and also the energy-reliability trade-off in the forwarding set selection. OVAR takes advantage of distributed beaconing, constructs the adjacency graph at each hop and selects a forwarding set that holds the best trade-off between reliability and energy efficiency. The unique features of OVAR in selecting the candidate nodes in the vicinity of each other leads to the resolution of the hidden node problem. OVAR is also able to select the forwarding set in any direction from the sender, which increases its flexibility to bypass any kind of void area with the minimum deviation from the optimal path. The results of our extensive simulation study show that OVAR outperforms other protocols in terms of the packet delivery ratio, energy consumption, end-to-end delay, hop count and traversed distance

Self-Organizing and Scalable Routing Protocol (SOSRP) for Underwater Acoustic Sensor Networks

Las redes de sensores acústicas submarinas (UASN) han ganado mucha importancia en los últimos años: el 71% de la superficie de la Tierra está cubierta por océanos. La mayoría de ellos, aún no han sido explorados. Aplicaciones como prospección de yacimientos, prevención de desastres o recopilación de datos para estudios de biología marina se han convertido en el campo de interés para muchos investigadores. Sin embargo, las redes UASN tienen dos limitaciones: un medio muy agresivo (marino) y el uso de señales acústicas. Ello hace que las técnicas para redes de sensores inalámbricas (WSN) terrestres no sean aplicables. Tras realizar un recorrido por el estado del arte en protocolos para redes UASN, se propone en este TFM un protocolo de enrutamiento denominado "SOSRP", descentralizado y basado en tablas en cada nodo. Se usa como criterio para crear rutas una combinación del valor de saltos hasta el nodo recolector y la distancia. Las funciones previstas del protocolo abarcan: autoorganización de las rutas, tolerancia a fallos y detección de nodos aislados. Mediante la implementación en MATLAB de SOSRP así como de un modelo de propagación y energía apropiados para entorno marino, se obtienen resultados de rendimiento en distintos escenarios (variando nºextremo de paquetes, consumo de energía o longitud de rutas creadas (con y sin fallo). Los resultados obtenidos muestran una operación estable, fiable y adecuada para el despliegue y operación de los nodos en redes UASN