The invention provides a method for underwater acoustic network when the anti multiple access method, relates to the field of underwater acoustic communication and network technology, the present invention provides an improved network suitable for underwater acoustic time reversal multiple access method for active time reservation multiple access mechanism of underwater acoustic network reversal, if in the channel the correlation is broken under the condition of completely avoid conflict and collision, increase the probability of successful transmission, through active TR space-time focusing, using underwater acoustic channel space variant, weaken the broadcast characteristic of underwater acoustic channel. Not only plays a key role in the multi hop environment inter link interference effectively isolated distributed, and this the characteristics of the radio channel weaken gives the good transmission of multiple access methods of concealment and secrecy, in the underwater acoustic channel correlation under conditions of uncertainty, even if the channel is weak It can improve the spatial reuse and network throughput, reduce system delay and save energy.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水声通信与水下网络
,尤其是一种水声网络的信道多址接入方法。
技术介绍
在水声网络中,多址接入控制MAC(MediaAccessControl)负责协调网络中所有结点高效、公平的接入信道,旨在避免不同结点接入共享信道时产生的传输冲突。若没有高效MAC机制的支持,网络中各结点在交互信息的过程中相邻链路之间产生的数据包传输碰撞,会降低网络的吞吐量、增加系统时延、造成非常低下的信道利用率和电池能量利用率,严重恶化网络性能。在带宽与能量资源均非常宝贵的水声网络中,设计适用于水声网络的高效MAC机制避免不必要的碰撞与重传,对于提高信道利用率和延长网络服役期(网络寿命)具有至关重要的作用与意义。水声信道不仅传播时延大、信息速率低(很难超过100kbps),而且由于受到海洋恶劣多径传播的影响,信道冲激响应严重依赖收发结点的空间位置,即水声信道是空变的,这一特性使得海洋水声信道成为最恶劣的无线信道之一。并且,由于水声信号传播速度较低,避免接入数据之间的冲突,降低信号重传的概率,才能有效提高网络吞吐量,同时降低端到端传输时延。目前,水声网络的MAC协议主要分为三类:竞争型、竞争避免型和混合型。竞争型MAC协议的主要思想是当节点有数据发送时,首先进行信道预约,当预约成功后才能进行数据传输。竞争避免型MAC协议的主要思想是给网络中的节点预先分配信道,节点只能在属于自己的信道内进行数据传输。混合型MAC协议是对两者的结合。竞争型MAC协议,主要有时隙ALOHA、T-lohi、FAMA等协议,其主要目的在于降低数据冲突与重传的概率。时隙ALOHA将时间时隙化, ...
【技术保护点】
一种适用于水声网络的时反多址接入的方法,其特征在于包括下述步骤:步骤1:节点A在有数据要发向节点B时,节点A首先判断自身在链路时变周期T内是否收到来自节点B的探针包,若节点A在T内没有收到来自节点B的探针包,执行步骤2;若节点A在T内收到了来自节点B的探针包,执行步骤3;步骤2:节点A以广播的形式向节点B发送探针请求包,然后处于等待状态,若在Tth时间内节点A收到来自节点B的探针包,执行步骤3;否则,节点A重新向节点B发送探针请求包,直到节点A重新向节点B发送探针请求包的次数超过探针请求包的最大重传次数Nmax,直接执行步骤9,Nmax取值3‑10,其中,重传等待时间Tth=2tp+ttr+Δ,数据包传播时间tp=d/c,d为所有节点间的最大距离,c为水声传播的速度,数据包传输时延ttr=L/R,L为传输帧的长度,R为数据包传输速率,Δ为保护时间;步骤3:节点A判断自身在链路时变周期T内是否收到网络中除节点B以外的节点的探针包,如果节点A接收到来自其它节点的探针包,则将其中的第i个节点记为Ii,在本地保存满足条件LifetimeIi<LifetimeB的所有节点的探针包,然后进入步骤4 ...
【技术特征摘要】
1.一种适用于水声网络的时反多址接入的方法,其特征在于包括下述步骤:步骤1:节点A在有数据要发向节点B时,节点A首先判断自身在链路时变周期T内是否收到来自节点B的探针包,若节点A在T内没有收到来自节点B的探针包,执行步骤2;若节点A在T内收到了来自节点B的探针包,执行步骤3;步骤2:节点A以广播的形式向节点B发送探针请求包,然后处于等待状态,若在Tth时间内节点A收到来自节点B的探针包,执行步骤3;否则,节点A重新向节点B发送探针请求包,直到节点A重新向节点B发送探针请求包的次数超过探针请求包的最大重传次数Nmax,直接执行步骤9,Nmax取值3-10,其中,重传等待时间Tth=2tp+ttr+Δ,数据包传播时间tp=d/c,d为所有节点间的最大距离,c为水声传播的速度,数据包传输时延ttr=L/R,L为传输帧的长度,R为数据包传输速率,Δ为保护时间;步骤3:节点A判断自身在链路时变周期T内是否收到网络中除节点B以外的节点的探针包,如果节点A接收到来自其它节点的探针包,则将其中的第i个节点记为Ii,在本地保存满足条件LifetimeIi<LifetimeB的所有节点的探针包,然后进入步骤4;如果节点A没有收到网络内其他节点的探针包,执行步骤5;其中,LifetimeIi为A节点接收到第i个节点的探针包的时刻与当前时刻的时间差,LifetimeB为A节点接收到节点B的探针包的时刻与当前时刻的时间差;步骤4:节点A在本地计算节点A和节点B链路间与节点A和节点Ii链路间的信道相关系数CorABAIi,若所有的CorABAIi都满足CorABAIi<CorMAX,执行步骤5,其中CorMAX为保证节点A在成功发送数据到节点B的前提下,AB链路与其他链路间所能达到的最大...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵瑞琴,李淼,王勇,申晓红,王海燕,白卫岗,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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