[发明专利]基于数据发送预测的单控制包的时槽水声网络MAC协议

权利要求书

1.基于数据发送预测的单控制包的时槽水声网络MAC协议，其特征在于，所述MAC协议包括以下工作阶段:

S1，启动PST-Lohi协议，并进行协议参数初始化工作；

S2，PST-Lohi初始工作阶段：节点与一个确定的邻居节点进行数据传输，假定节点要发送m组数据，节点自己随机选择不冲突的时槽作为数据传输时槽；根据节点自己的时槽分配信息以及接收到的邻居节点的时槽分配信息调整时槽分配方案；

S3，PST-Lohi正常工作阶段：根据节点自己存储的邻居节点的数据收发信息，预测此时邻居节点要发送的数据信息情况；根据预测结果，选择用于数据传输的时槽；进一步根据节点自己的时槽分配信息以及接收到的邻居节点的时槽分配信息调整时槽分配方案；

S4，各节点在下一个工作周期根据步骤S2或者S3中确定的时槽分配方案来进行数据信息传输。

2.根据权利要求1所述的基于数据发送预测的单控制包的时槽水声网络MAC协议，其特征在于，PST-Lohi初始工作阶段，具体包括以下步骤：

S21，建立节点与一个确定的邻居节点的数据传输，确定节点自己有m组数据要发送；

S22，节点包括多个时槽，第一时槽用于确定时槽分配方案；节点随机从编号为[2，k+1]的时槽范围内随机选择m个不冲突的时槽作为数据传输时槽；

S23，第一时槽发送通知短帧，将节点自己选定的数据传输时槽与目的节点的信息告知其它节点；第一时槽接收邻居节点的通知短帧，获取邻居节点的时槽分配信息；

S24，根据节点自己的时槽分配信息以及接收到的邻居节点的时槽分配信息调整时槽分配方案；

其中，时槽分配方案的调整包括以下情形：

情形一：如果多组数据争用一个信道，且存在暴露终端问题的节点可以按计划发送数据；

情形二：如果多组数据争用一个信道，且不存在暴露终端问题的节点，则小号节点获得信道，进行数据传输；大号节点重新选择空闲时槽，选用空闲时槽中编号最小的时槽，用于数据传输；

情形三：如果没有信道争用，且节点间不存在暴露终端问题，则按计划发送数据；

情形四：如果没有信道争用，且存在暴露终端问题，则大号节点使用小号节点的信道进行发送数据，并附加控制短帧通知相关节点。

S25，如果节点成功接收数据，则发送ACK控制包通知发送端；反之，如果发送端在规定时间内没接到ACK控制包，则缓存数据，在下个周期进行数据重传；

S26，在下一个工作周期，各节点的时槽根据上一个周期S24确定的时槽分配方案进行信息传输。

3.根据权利要求2所述的基于数据发送预测的单控制包的时槽水声网络MAC协议，其特征在于，PST-Lohi正常工作阶段，具体包括以下步骤：：

S31，根据节点自己存储的邻居节点的数据收发信息，预测此时邻居节点要发送的数据信息情况；

S32，节点包括多个时槽，第一时槽用于确定时槽分配方案；根据预测结果，节点随机从编号为[2，k+1]的时槽中选择m个不冲突的时槽作为数据传输时槽；

S33，第一时槽发送通知短帧，将节点自己选定的数据传输时槽与目的节点的信息告知其它节点；第一时槽接收邻居节点的通知短帧，获取邻居节点的时槽分配信息；

S34，根据节点自己的时槽分配信息以及接收到的邻居节点的时槽分配信息调整时槽分配方案；

其中，时槽分配方案的调整包括以下情形：

情形一：如果多组数据争用一个信道，且存在暴露终端问题的节点可以按计划发送数据；

情形二：如果多组数据争用一个信道，且不存在暴露终端问题的节点，则小号节点获得信道，进行数据传输；大号节点重新选择空闲时槽，选用空闲时槽中编号最小的时槽，用于数据传输；

情形三：如果没有信道争用，且节点间不存在暴露终端问题，则按计划发送数据；

情形四：如果没有信道争用，且存在暴露终端问题，则大号节点使用小号节点的信道进行发送数据，并附加控制短帧通知相关节点。

S35，如果节点成功接收数据，则发送ACK控制包通知发送端；反之，如果发送端在规定时间内没接到ACK控制包，则缓存数据，在下个周期进行数据重传；

S36，在下一个工作周期，各节点的时槽根据上一个工作周期S34确定的时槽分配方案进行信息传输。