[发明专利]一种基于时域干扰对齐的水声网络MAC调度方法

权利要求书

1.一种基于时域干扰对齐的水声网络MAC调度方法，其特征在于：

包括以下步骤：

S1传输延迟矩阵初始化：水声网络中节点间的传播延迟指一个数据信号通过指定的传输介质从源节点传输到目的节点所需的时间，本发明将网络中所有节点对之间的传播延迟存放在延迟矩阵D中；

S2传输调度矩阵初始化：调度矩阵S来存放网络中消息的传输调度，S中的元素表示各个时隙内消息的传输情况；

S3决策判定阶段：二元组(j,k)表示从节点j到节点k的传输，节点j和节点k之间的传输满足给定限制条件时，该二元组被判定为合格的传输决策，加入决策空间；

S4最优决策选取：获得决策空间后，分别将决策空间中的决策加入到传输调度中，计算由当前时隙的传输调度和决策空中的每一个决策组成的新传输调度的传输潜力，选择能使更新后的传输调度传输潜力最大的决策作为最优决策，然后将最优决策加入到当前传输调度形成新的传输调度，一次传输调度更新完成；

S5不断地重复决策判定和最优决策选择过程，直到决策空间中没有合格的决策为止，当前时隙的传输调度更新完成，进行下一时隙的传输调度更新。

2.根据权利要求1所述的一种基于时域干扰对齐的水声网络MAC调度方法，其特征在于：所述步骤S1中传输矩阵D是一个N*N的矩阵，其中的元素表示节点间的传输延迟，节点i和节点j之间的传输延迟D_ij按以下公式计算：

其中D是传播延迟，c为该信号在给定介质中的传输速率，pi和pj分别是节点i和j在网络中的位置向量，τ指一个时隙的长度，由于|p_i-p_j|＝|p_j-p_i|，因此，D是一个对称矩阵，Dij＝Dji，对角线的元素为零，Dii＝0。

3.根据权利要求1所述的一种基于时域干扰对齐的水声网络MAC调度方法，其特征在于：所述步骤S2中，传输调度矩阵S中的元素表示各个时隙内的消息传输情况，如下所示：

当Sit＝j时，表示t时隙节点i向节点j成功地传输消息；

当Sjt＝-i时，表示t时隙节点j成功接收了来自节点i的消息；

当St＝0时，表示t时隙信道空闲；

当Sit＝busy时，表示t时隙信道被占用节点i；

当Sit＝RTS,CTS等时，表示t时隙信道用来传输RTS,CTS等控制消息。

4.根据权利要求1所述的一种基于时域干扰对齐的水声网络MAC调度方法，其特征在于：所述步骤S3中，决策判定的具体方法如下：

S31，获取当前时隙网络中的业务需求；

S32，获取当前时隙的调度矩阵S{t}；

S33，N个节点组成N*N个二元组，二元组(j,k)表示一个从节点j到节点k的传输，对每一个二元组进行决策判断，将合格的二元组看作传输决策，加入到决策空间中；

S34，如果没有合格的二元组，即决策空间为空，则使S^{t+1}＝S^{t}进行下一个时隙传输调度更新，再次进行决策判定，直到有合格决策为止。

5.根据权利要求4所述的一种基于时域干扰对齐的水声网络MAC调度方法，其特征在于：所述步骤S31中，网络中的业务需求指当前时间网络中传输消息的具体信息，使用业务需求表B来存储给定的传输需求，B中的每条记录代表一个传输任务，每个消息m_sdⁿ对应一个允许开始传输的时间阈值t_m_sdⁿ，目前时刻超过了这个阈值，此消息才被允许传输，用二元组(s,d)示该消息的源节点和目的节点，n为业务需求中消息的个数。