[发明专利]面向链路间干扰抑制的时间反转水声网络多址接入方法

权利要求书

1.一种面向链路间干扰抑制的时间反转水声网络多址接入方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：在一个链路时变周期T内，节点A给节点B发送数据，节点A判断自身是否已经收到来自节点B的探针包Probe：

i)如果节点A在链路时变周期T内收到了来自节点B的Probe包，继续判断Probe包的T_lifeB是否小于T_cl，如果T_lifeB＜T_cl，等待T_cl-T_lifeB时间之后执行步骤3；如果T_lifeB≥T_cl，直接进入步骤3；其中，T_lifeB为节点A收到来自节点B的Probe包的时刻与当前时刻的时间差，T_cl为干扰时间，T_cl＝2t_p+t_tr，t_p为数据包传播时间，t_p＝d_m/c，d_m为节点间最大距离，c为水声传播的速度；t_tr为数据包传输时延t_tr＝L/R，L为传输帧的长度，R为数据包传输速率；

ii)如果节点A在链路时变周期T内没有收到来自节点B的Probe包，则进入步骤2；

步骤2：节点A向节点B发送探针请求包ProbeR，然后进入等待状态；

i)如果在T_th时间内节点A收到来自节点B的Probe包，利用所接收到的Probe包对节点A到节点B的真实信道进行估计，得到信道冲激响应h_AB(t)；执行步骤3；其中，T_th为重传等待时间，T_th＝2t_p+t_tr+Δ，Δ为保护时间；

ii)如果在T_th时间内节点A未收到来自节点B的Probe包，节点A重新向节点B发送ProbeR包，直到节点A重新向节点B发送ProbeR包的次数超过ProbeR包最大重传次数N_max，则等待链路时变周期T后进入步骤3；

步骤3：节点A首先将需要发送的信息序列s(t)与时间反转后的g_AB(t)进行卷积，则时间反转处理后的数据包(TR-DATA)为然后进行判断；

i)如果在T_cl内节点A未收到非目标接收节点D发送的Probe包，则进入步骤4；

ii)如果在T_cl内节点A收到非目标接收节点D发送的Probe包，则进入步骤5；

步骤4：节点A延迟max{T_cl-T_lifeB，0}的时间向节点B发送TR-DATA数据包，采用Bpsk调制方式，然后进入步骤6，节点A的发射功率p₁由式(1)计算得到；

其中，p₁为节点A发射功率，单位为dBm，r₁为节点B接收信干比门限，单位为dB，SINR₁为节点B接收信干比，单位为dB，其中P_Sig为节点A信号发射功率，P为所发射的信号数据序列的功率；L为发送信号二进制数据字符序列长度，h_ij为节点i与节点j之间的信道冲击响应；

g_ij为将h_ij做时反处理后节点i与节点j之间的信道冲击响应，k＝1，2，...，L；P_ISI为链路链路间干扰，D为上/下采样因子，取值为≥1的任意正整数，l为离散冲击响应序列的序列号，σ²为噪声；依据节点B接收端的SINR门限r₁，根据(1)求取接收节点B达到信干比门限前提下节点A所需要的最小发射功率p₁；

步骤5：节点A延迟max{T_cl-T_lifeB，0}的时间向节点B发送TR-DATA数据包，采用Bpsk调制方式，节点A的发送功率p₂由式(2)计算：

subject to SINR₂≥r₂

其中，p₂为节点A发射功率，单位为dBm，r₂为节点B接收信干比门限，单位为dB，SINR₂为节点B接收信干比(dB)，g_AB(-t)为时反处理节点A和节点B之间的信道冲击响应；g_AD(t)为节点A和节点B之间的信道冲击响应；P_ILID为非目标接受节点可容忍最大干扰；

求解式(2)，若式(2)有解，则节点A选取式(2)所求发射功率p₂向节点B发送TR-DATA包，然后进入步骤6；若式(2)无解，则等待链路时变周期T后返回步骤2；

步骤6：节点B判断是否成功收到节点A发送的TR-DATA包：

i)如果节点B接收并解调得到完整的A发送的TR-DATA数据包，利用信道的互易性，节点B到节点A的真实信道h_AB(t)仍估计为g_AB(t)，然后将需要回复的ACK信号x_ACK(t)与时间反转后的g_AB(t)进行卷积成为确认包信号(TR-ACK)，并立即向节点A发送TR-ACK包，随后进入空闲状态，并进入步骤7；

ii)如果节点B没有接收并解调得到完整的A发送的TR-DATA数据包，则直接进入步骤7；

步骤7：节点A判断在T_th时间内是否接收到来自节点B的TR-ACK包：

i)如果节点A收到来自节点B的TR-ACK包，则进入步骤8；

ii)如果节点A未收到来自节点B的TR-ACK包，判断重传TR-DATA包的次数是否大于N_max；判断为是，则等待一个链路时变周期T返回步骤2，判断为否，则等待一个链路时变周期T返回步骤4；

步骤8：数据接入的过程结束，任务完成。