【技术实现步骤摘要】
一种用于水下数据采集的分布式休眠调度MAC协议实现方法
本专利技术属于水下无线传感器网络的MAC(MediumAccessControl)层协议设计方法，特别涉及一种用于水下数据采集的分布式休眠调度MAC协议方法。
技术介绍
数据采集是水下无线传感器网络(UWSN)中一个重要的应用。通过把传感器节点布置在水下，采集数据并把数据传送到海面汇聚节点，工作人员就能及时得知、分析水下情况，这对于环境监测、灾害预防、海洋采样，分布式战术监视等其他水下应用都十分重要。但由于水下传感器节点只能由电池供电，在水下电池无法充电或更换时，如何节省水下传感器节点的能耗，尽可能延长传感器节点的寿命，从而延长网络生命周期，就成为了一个重要问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种用于水下数据采集的分布式休眠调度MAC协议实现方法。该方法可在保证即时接收数据的前提下降低空闲监听的能量消耗。本专利技术的目的通过如下技术方案实现：一种用于水下数据采集的分布式休眠调度MAC协议实现方法，包括以下步骤：网络初始化：...
【技术保护点】
1.一种用于水下数据采集的分布式休眠调度MAC协议实现方法，其特征在于，包括以下步骤：/n网络初始化：/n源节点根据数据发送周期选择算法，依次轮流进行初始化，选择第一次数据发送时隙、确定数据发送周期；/n源节点将所选择时隙与所确定的数据发送周期广播给所有邻居中继节点，完成初始化，然后进入休眠状态；/n所有中继节点保持唤醒监听状态，以接收邻居源节点广播的发送时隙与周期；/n中继节点根据传播时延，计算邻居源节点数据到达本节点的具体时隙，记录在本地，然后把该时隙位置广播给所有邻居源节点；/n尚未进行初始化的源节点保持监听状态，接收邻居中继节点广播的时隙，记录在本地，直至轮到该源节...
【技术特征摘要】
1.一种用于水下数据采集的分布式休眠调度MAC协议实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
网络初始化：
源节点根据数据发送周期选择算法，依次轮流进行初始化，选择第一次数据发送时隙、确定数据发送周期；
源节点将所选择时隙与所确定的数据发送周期广播给所有邻居中继节点，完成初始化，然后进入休眠状态；
所有中继节点保持唤醒监听状态，以接收邻居源节点广播的发送时隙与周期；
中继节点根据传播时延，计算邻居源节点数据到达本节点的具体时隙，记录在本地，然后把该时隙位置广播给所有邻居源节点；
尚未进行初始化的源节点保持监听状态，接收邻居中继节点广播的时隙，记录在本地，直至轮到该源节点进行初始化；
完成网络初始化后，所有源节点进入休眠状态，直到数据开始采集时隙来临，开始采集数据，并按照数据发送周期来周期性唤醒，将数据发送给中继节点，然后恢复休眠状态，直到下一数据发送时隙来临；
完成网络初始化后，所有中继节点进入休眠状态，直到本地记录的数据到达时隙来临,唤醒中继节点并接收数据，将数据转发给水面汇聚节点，然后恢复休眠状态，直到下一数据到达时隙来临。
2.根据权利要求1所述的用于水下数据采集的分布式休眠调度MAC协议实现方法，其特征在于，网络初始化中，源节点初始化按照任意顺序。
3.根据权利要求1所述的用于水下数据采集的分布式休眠调度MAC协议实现方法，其特征在于，网络初始化中，源节点确定数据开始采集时隙与数据发送周期的算法包括以下步骤：
当轮到源节点S进行网络初始化时，设它有Z个邻居中继节点R1,R2,R3…，Rj，…，Rz,j∈Z；对于中继节点Rj，其已经有Kj个源节点完成初始化，这些源节点的数据开始采集时隙为bji，数据发送周期为pji，到中继节点Rj的传输时延为dji，i∈Kj；而源节点S到邻居中继节点Rj的传输时延为dj；设中继节点接收并转发一次数据需要占用的时隙个数为F，则源节点S需要保证数据到达中继节点后的f个时隙内都不会有其他数据到达，其中f＝0,1,2,…,F-1；
源节点S根据数据发送需求，生成期望的数据发送周期的最小值pmin和最大值pmax；
对于pmin和pmax之间的每一个值p，检查gcd(p,pji)≠1.是否成立，若不成立则放弃该值，取下一个值；
若gcd(p,pji)≠1.成立，设网络初始化结束时隙为e，对时隙e+1到时隙之间的每一个值b，检查b+dj≠bji+dji+n*pji,n∈Z+,i∈Kj,j∈Z.是否成立，若不成立则放弃该值，取下一个值，表示求取的最小公倍数；
若p和b满足不等式：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：季飞，郭玮荻，官权升，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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