[发明专利]一种基于MACA‑U协议的水声网络多址接入方法

摘要

本发明涉及一种基于MACA‑U协议的水声网络多址接入方法，包括在源节点与目的节点的RTS‑CTS交换过程中，若源节点或目的节点收到另一节点所发送的RTS，则在保证与源节点或目的节点已有忙时间不冲突的前提下计算出源节点或目的节点适合接收另一节点所发送的数据帧的时间；然后向另一节点回复CTS，CTS中包括另一节点从收到CTS到发送数据帧之前应等待的时间和除另一节点外的其他节点收到此CTS后应静默的时间；另一节点收到CTS后根据CTS等待一段时间后发送数据帧。

主权项

一种基于MACA‑U协议的水声网络多址接入方法，包括：在源节点与目的节点的RTS‑CTS交换过程中，若所述源节点或目的节点收到另一节点所发送的RTS，则在保证与所述源节点或目的节点已有忙时间不冲突的前提下计算出所述源节点或目的节点适合接收所述另一节点所发送的数据帧的时间；然后向所述另一节点回复CTS，所述CTS中包括所述另一节点从收到CTS到发送数据帧之前应等待的时间和除所述另一节点外的其他节点收到此CTS后应静默的时间；所述另一节点收到CTS后根据CTS等待一段时间后发送数据帧；该方法在源节点上的实现包括以下步骤：步骤101)、源节点S在向目的节点D发送数据前，首先发送RTS，计算源节点的忙时间TS1，并将TS1存入本地忙时间表中，并进入WFCTS状态；其中，源节点S的忙时间TS1是指从源节点S开始接收CTS的时刻t1到源节点发送完数据帧的时刻t2这一时间段，其计算公式如下面的公式(1)所示：t1=ts_1+TRTS+τSD×2t2=t1+TCTS+TDATATS1=[t1,t2]---(1)]]>其中，ts_1是源节点S准备发送RTS的时刻，TRTS、TCTS、TDATA分别为RTS、CTS和数据帧的持续时间，τSD为源节点S到目的节点D的传播延时，[]表示区间；步骤102)、当源节点S处于WFCTS状态时，若收到某一节点A所发送的RTS，在保证与本节点已有忙时间不冲突的前提下，计算出源节点S适合接收节点A所发送数据帧的时间，即节点A向源节点S预约节点A发送数据包的时间，进而计算出节点A从收到CTS到发送数据帧之间的延迟τA；其中，τSA为源节点S到节点A的传播延时，ts_2为源节点S收到节点A发送的RTS的时刻；步骤103)、源节点S向节点A回复CTS，所述CTS包括：节点A收到CTS后到该节点发送数据帧之前应延迟的时间τA，以及其他节点收到此CTS后应静默的时间QUIET_CTS；其中，QUIET_CTS＝TCTS+TDATA+τSA×2+τA  (5)步骤104)、节点A收到CTS后延迟τA再发送数据帧；步骤105)、源节点S周围除节点A外的其他邻居节点收到CTS后，静默QUIET_CTS时间，以保证不干扰源节点S接收节点A的数据帧；该方法在目的节点上的实现包括以下步骤：步骤201)、当目的节点D处于IDLE状态时，当该节点收到RTS后，计算本节点的忙时间TD1，并将TD1存入本地忙时间表中，回复CTS，并进入WFDATA状态；其中，TD1是指从目的节点D开始接收数据帧的时刻t5到接收完数据帧的时刻t6之间的时间段，其计算公式如下：t5=td_1+TCTS+τSD×2t6=t3+TDATATD1=[t5,t6]---(6)]]>其中，td_1是目的节点D收到RTS的时刻，τSD为源节点S到目的节点D的传播延时；t3＝ts_2+TCTS+τSA×2+τA；步骤202)、当目的节点D处于WFDATA状态时，如果收到节点B发给目的节点D的RTS，在保证与本节点已有忙时间不冲突的前提下，计算出目的节点D适合接收节点B所发送数据帧的时间，即节点B向目的节点D预约节点B发送数据包的时间，进而计算出节点B从收到CTS到发送数据帧之间的延迟τB；其中，τDB为目的节点D到节点B的传播延时；步骤203)、目的节点D向节点B回复CTS，所述CTS包括：节点B收到CTS后到发送数据帧之前应等待的时间τB和其他节点收到此CTS后应静默的时间QUIET_CTS；QUIET_CTS＝TCTS+TDATA+τDB×2+τB  (10)步骤204)、节点B收到CTS后延迟τB再发送数据帧；步骤205)、目的节点D周围除节点B外的其他邻居节点收到CTS后，静默QUIET_CTS时间，以保证不干扰目的节点D接收节点B的数据帧。