[发明专利]一种应用于线性多跳水声传感器网络的时隙分配方法

权利要求书

1.一种应用于线性多跳水声传感器网络的时隙分配方法，其特征在于包括以下步骤：

1)初始化调度矩阵Q、链路矩阵L_i和编码状态矩阵P；

2)计算当前调度矩阵的干扰矩阵I_Q；

3)通过判断当前开始调度时隙t_s是否满足发送-接收约束条件，计算当前未完成调度的最长链路矩阵L_i的开始调度时隙t_s并输出；

4)调整链路矩阵L_i为与调度矩阵Q同型，更新调度矩阵Q和编码状态矩阵P；

5)判断是否有链路未完成调度，若有则返回步骤2)，若无则全部调度完成，输出最终调度矩阵和编码状态矩阵。

2.如权利要求1所述一种应用于线性多跳水声传感器网络的时隙分配方法，其特征在于在步骤1)中,所述调度矩阵Q为各个节点在各个时隙的状态，调度矩阵Q的行代表节点，调度矩阵Q的列代表时隙，Q(j,t)表示节点j在t时隙的状态，若Q(j,t)＝i＞0，则表示节点j在时隙t向节点i发送消息；若Q(j,t)＝-i＜0，则表示节点j在时隙t接收到来自节点i的信号；若Q(j,t)＝0，则表示节点j在时隙t为空闲状态；

所述链路矩阵L_i为节点i数据传输链路的时隙分配状况；链路矩阵L_i记录数据包从传感器节点i到汇聚节点的连续转发过程，其行列值及矩阵内的值与调度矩阵Q的物理意义相同；数据包从源节点i发送至汇聚节点成功接收这一过程，共需要2×(N-i)个时隙，链路矩阵L_i为N行2×(N-i)列的矩阵；

所述编码状态矩阵P为各个节点在各个时隙是否为编码收发状态，编码状态矩阵P为与调度矩阵Q同型的矩阵，P(j,t)记录节点j在时隙t所对应的编码收发状态，若P(j,t)＝R_P，则表示节点j在时隙t为编码接收状态；若P(j,t)＝T_P，则表示节点j在时隙t为编码发送状态，若P(j,t)＝0，则表示节点j在时隙t表示为普通状态；

初始化调度矩阵Q＝L₁，将链路矩阵L₁标记为已调度；链路矩阵由网络节点个数确定；初始化链路矩阵P＝0。

3.如权利要求1所述一种应用于线性多跳水声传感器网络的时隙分配方法，其特征在于在步骤2)中，所述干扰矩阵I_Q根据发送-接收约束得到，由于PNC技术的引入，上游一跳节点和下游一跳节点通过对接收到数据包进行异或运算以避免碰撞；此时发送约束为发送节点会干扰到上游两跳与下游两跳节点的接收，接收约束为接收节点会受到来自上游两跳与下游两跳节点发送的干扰，具体如下所示：