水下传感器网络中提高控制信息发送成功率的方法技术

本发明专利技术涉及一种水下传感器网络中提高控制信息发送成功率的方法，包括：发送节点i在发送第i个节点的RTS报文之前已知自己和接收节点间的初始距离及传输时延；结合接收时间和时延，并考虑节点位置的不确定性，从而确定发送节点i开始发送RTS报文的时间；接收节点通过RTS报文的发送时间tis_RTS和到达时间tir_RTS′确定发送节点i和接收节点间准确时延；并安排接收DATA包的时间，利用真实时延和DATA报文的到达时间，计算第i个发送节点开始发送DATA报文的时间。本发明专利技术可以有效避免节点位置变化给报文发送带来的不利影响，同时高效利用时间资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
水声传感器网络在海洋环境监测，灾难预警，军事侦察等方面均得到了广泛的应 用。但传感器网络中的节点工作在复杂的水声环境中。首先水声信道有着模型复杂，延时 长，传播速度小等固有缺陷，这些特点导致网络中的控制报文持续时间较长；其次真实海洋 环境中的节点会受到海浪运动的影响，其位置不能完全确定。这就使得节点间的距离和发 送时延会随海浪运动变化，具有较大的不确定性。而在无线通信中，发送接收双方准确的位 置（时延）信息是保证信息成功传输的关键。正是由于以上原因，在水下传感器网络中，控 制信息存在着较大的冲突碰撞的可能，发送成功率较低。目前现有的水声通信协议很少涉及到节点位置的变化，协议在真实环境中的使用 效果不甚理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是考虑了节点位置不确定性的影响，提出一种水下传感器网络中提 高控制信息发送成功率的方法。本专利技术的技术方案如下： 一种，包括下面几个方面： (1)发送节点i在发送第i个节点的RTS报文之前已知自己和接收节点间的初始 距离Di及传输时延，V为声波在水中的传播速度； V 设时延的最大变化范围为At，预测接收节点将在tilJiTS= tn KTS+(i_l) X (Tkts+2 A t)时刻开始接收第i个节点的RTS报文，其中Tkts为RTS报文持续 的时间，结合接收时间和时延，并考虑节点位置的不确定性，从而确定发送节点i开始发送 RTS报文的时间，tis KTS= t ir KTS- t才A t ; (2)接收节点按照tirKTS=tlrKTS+ (i-1)X(Tkts+2AT)开始接收第i个RTS报文， 设第i个节点的RTS报文的真实到达时间分为。通过RTS报文的发送时间tisKTS和到 达时间tilJiTS'可确定发送节点i和接收节点间准确时延1：/ztinZ-tisJiTS; (3)接收节点根据准确的时延f和DATA包的长度，安排接收DATA包的时间， 设接收节点准备在tirt)ATA开始接收第i发送节点的DATA报文，第i个节点的DATA报文的 到达时间为【主权项】1. 一种，包括下面几个方面： (1)发送节点i在发送第i个节点的RTS报文之前已知自己和接收节点间的初始距离 Di及传输时延，V为声波在水中的传播速度；设时延的最大变化范围为△ τ，预测 接收节点将在Iil^s= t k ^+α-Ι) X (TKTS+2 Λ τ )时刻开始接收第i个节点的RTS报文， 其中Tkts为RTS报文持续的时间，结合接收时间和时延，并考虑节点位置的不确定性，从而 确定发送节点i开始发送RTS报文的时间t is_KTS= t ilJiTS- τ τ ; ⑵接收节点按照tir KTS= t lr KTS+(i_l) X (TKTS+2 Λ τ )开始接收第i个RTS报文，设第 i个节点的RTS报文的真实到达时间分为。通过RTS报文的发送时间tisKTS和到达时 间ti!·JiTS'确定发送节点i和接收节点间准确时延·^' (3)接收节点根据准确的时延τ i'和DATA包的长度，安排接收DATA包的时间，设接 收节点准备在tiri)ATA开始接收第i发送节点的DATA报文，第i个节点的DATA报文的到达 时间为，，利用真实时延和DATA报文的到达时间，计算第i个发 送节点开始发送DATA报文的时间tis_DATA= t ilJATA- τ /。【专利摘要】本专利技术涉及一种，包括：发送节点i在发送第i个节点的RTS报文之前已知自己和接收节点间的初始距离及传输时延；结合接收时间和时延，并考虑节点位置的不确定性，从而确定发送节点i开始发送RTS报文的时间；接收节点通过RTS报文的发送时间tis_RTS和到达时间tir_RTS′确定发送节点i和接收节点间准确时延；并安排接收DATA包的时间，利用真实时延和DATA报文的到达时间，计算第i个发送节点开始发送DATA报文的时间。本专利技术可以有效避免节点位置变化给报文发送带来的不利影响，同时高效利用时间资源。【IPC分类】H04W24-02【公开号】CN104540153【申请号】CN201410751083【专利技术人】金志刚, 李雅婧, 罗咏梅 【申请人】天津大学【公开日】2015年4月22日【申请日】2014年12月9日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下传感器网络中提高控制信息发送成功率的方法，包括下面几个方面：(1)发送节点i在发送第i个节点的RTS报文之前已知自己和接收节点间的初始距离Di及传输时延v为声波在水中的传播速度；设时延的最大变化范围为Δτ，预测接收节点将在tir_RTS＝t1r_RTS+(i‑1)×(TRTS+2Δτ)时刻开始接收第i个节点的RTS报文，其中TRTS为RTS报文持续的时间，结合接收时间和时延，并考虑节点位置的不确定性，从而确定发送节点i开始发送RTS报文的时间tis_RTS＝tir_RTS‑τi+Δτ；(2)接收节点按照tir_RTS＝t1r_RTS+(i‑1)×(TRTS+2Δτ)开始接收第i个RTS报文，设第i个节点的RTS报文的真实到达时间分为tir′。通过RTS报文的发送时间tis_RTS和到达时间tir_RTS′确定发送节点i和接收节点间准确时延τi′＝tir_RTS′‑tis_RTS；(3)接收节点根据准确的时延τi′和DATA包的长度，安排接收DATA包的时间，设接收节点准备在tir‑DATA开始接收第i发送节点的DATA报文，第i个节点的DATA报文的到达时间为利用真实时延和DATA报文的到达时间，计算第i个发送节点开始发送DATA报文的时间tis_DATA＝tir_DATA‑τi′。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金志刚，李雅婧，罗咏梅，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12