[发明专利]一种分布式多信道水声网络通信方法

摘要

本发明公开了一种分布式多信道水声网络通信方法，该方法同时利用多条通信信道和水声信道信息传播时延长的特点来实现数据的并行传输，在某些通信信道中采用经过优化的时分复用方法发送握手信令，在另一些通信信道中采用优化的发送时间来并行发送数据，两者以流水线的方式并行进行。与现有技术相比，本发明充分地利用了多信道和水声信道信息传播时延长的特点进行并行传输，无需中心节点控制，可以在分布式的网络中完全消除传输冲突的同时减少握手带来的开销，有效地提高了水声网络的通信效率。本发明可以广泛应用于分布式的水声通信网、水声传感网等场合。

主权项

1.一种分布式多信道水声网络通信方法，应用于具有N条独立接收和发送数据的并行通信信道的水声网络时，水声网络中节点的通信由周期重复的超级步构成，将一个传输周期分为握手阶段和数据传输阶段，则第t个超级步包含并行进行的第t个传输周期的握手阶段与第t-1个传输周期的数据传输阶段，所述的通信方法包括以下步骤：/nS1、将N条并行的通信信道分为两部分，一部分为传输信令的信令信道，另一部分为传输数据的数据信道，列出所有信令信道数目大于或等于1的信令信道和数据信道的组合方式，计算所有组合方式下每个节点发送信令时所使用的信道及RTS时隙和CTS时隙，并初始化t＝1；/nS2、第t个超级步中，将N条通信信道都作为信令信道，每个节点按步骤S1计算的结果确定所有节点在第t个传输周期的握手阶段中使用的信令信道及RTS时隙和CTS时隙，需发送信息的源节点在自己的信令信道的RTS时隙中发送RTS信令，相应的目的节点若同意通信，则在自己的信令信道的CTS时隙中发送CTS信令，每个节点侦听并记录所有成功握手的通信请求，并计时至当前超级步结束，令t＝t+1后进入下一超级步，此时如果第t-1个传输周期中无节点握手成功，则转步骤S2，否则转步骤S3；/nS3、第t个超级步中，所有节点采用相同的非随机算法，将N条通信信道划分为两部分，一部分为信令信道，用于第t个传输周期的握手，另一部分为数据信道，用于传输第t-1个传输周期的数据，并计算所有节点在第t个传输周期握手时使用的信令信道及相应的RTS时隙和CTS时隙，同时计算所有源节点在第t-1个传输周期中所使用的数据信道以及可以无冲突地发送数据至相应目的节点的时刻；/nS4、每个第t-1个传输周期中的源节点计时至步骤S3中计算得到的本节点的数据发送时刻，通过自己的数据信道向相应目的节点发送数据，相应的目的节点通过数据信道接收数据；同时，需在第t个传输周期发送信息的节点在步骤S3确定的自己的信令信道的RTS时隙中发送RTS信令，相应的目的节点若同意通信，则在步骤S3确定的自己的信令信道的CTS时隙中发送CTS信令，每个节点通过信令信道侦听并记录所有成功握手的通信请求，所有节点计时至当前超级步结束，令t＝t+1后进入下一超级步，此时如果第t-1个超级步中无节点握手成功，则转步骤S2，否则转步骤S3。/n