一种指向性水声网络的多址接入方法技术

本发明专利技术公开了一种指向性水声网络的多址接入方法，包括对水声网络中每一个节点配置指向性换能器和全向换能器，确定指向性水声网络；对指向性水声网络进行邻节点检测处理，确定邻节点信息表；对信道状态进行判断，当信道状态为空闲时，获取邻节点信息表中目的节点的位置信息；根据目的节点的位置信息，通过指向性换能器与目的节点进行数据通信，同时通过全向换能器发送节点繁忙信号。本发明专利技术通过指向性换能器与目的节点进行数据通信，同时通过全向换能器发送节点繁忙信号，能够提高水声网络的吞吐量，可以广泛应用于水声网络技术领域。可以广泛应用于水声网络技术领域。可以广泛应用于水声网络技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种指向性水声网络的多址接入方法


[0001]本专利技术涉及水声网络
，尤其是一种指向性水声网络的多址接入方法。

技术介绍

[0002]水声网络技术是当前海洋开发中最重要的技术，已成功应用在海洋数据采样、地震监视、环境监测、辅助导航和分布式战术监视等领域。一个高效的多址接入方法对水声网络非常重要，因为它直接决定了节点是否可以有效地访问共享的水声信道。现有多址接入方法中的水声网络节点通过配备全向换能器，采用全向传输技术收发数据，但是这限制了网络的覆盖范围，并在相邻节点之间引入了干扰，降低了网络吞吐量和通信隐蔽性等性能。而将指向性传输技术用于水声网络会引起隐藏终端和“聋”节点等问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种指向性水声网络的多址接入方法，以实现提高水声网络的网络吞吐量和解决隐藏终端问题。
[0004]一方面，本专利技术提供了一种指向性水声网络的多址接入方法，包括：
[0005]对水声网络中每一个节点配置指向性换能器和全向换能器，确定指向性水声网络；
[0006]对所述指向性水声网络进行邻节点检测处理，确定邻节点信息表，其中，所述邻节点信息表用于表征节点编码、节点位置信息和指向性网络配置向量，所述指向性网络配置向量用于表征节点的数据通信时间；
[0007]对信道状态进行判断，当所述信道状态为空闲时，获取所述邻节点信息表中目的节点的位置信息；
[0008]根据所述目的节点的位置信息，通过所述指向性换能器与所述目的节点进行数据通信，同时通过所述全向换能器发送节点繁忙信号。
[0009]可选地，所述方法还包括：
[0010]当所述信道状态为繁忙时，获取所述信道中的节点繁忙信号，其中，所述节点繁忙信号包括繁忙节点编码和繁忙节点波束编号；
[0011]提取所述节点繁忙信号中的繁忙节点编码；
[0012]当所述繁忙节点编码为目的节点编码时，推迟与所述目的节点进行数据通信。
[0013]可选地，所述方法还包括：
[0014]当所述繁忙节点编码不是目的节点编码时，获取所述节点繁忙信号中的繁忙节点波束编号；
[0015]根据所述邻节点信息表判断所述目的节点的波束编号与所述繁忙节点波束编号；
[0016]当所述目的节点的波束编号与所述繁忙节点波束编号一致时，推迟与所述目的节点进行数据通信。
[0017]可选地，所述方法还包括：
[0018]当所述目的节点的波束编号与所述繁忙节点波束编号不一致时，通过所述指向性换能器与所述目的节点进行数据通信。
[0019]可选地，所述对水声网络中每一个节点配置指向性换能器和全向换能器，确定指向性水声网络，包括：
[0020]对水声网络中的每一个节点配置指向性换能器，确定指向性节点模型，所述指向性换能器为多模态叠加水声指向性换能器，用于与目的节点定向发送和接收通信数据；
[0021]对水声网络中的每一个节点配置全向换能器，确定全向性节点模型，所述全向换能器用于全向发送节点繁忙信号；
[0022]根据所述指向性节点模型和所述全向性节点模型，确定指向性水声网络。
[0023]所述指向性换能器的传输覆盖范围大于所述全向换能器的传输覆盖范围。
[0024]可选地，所述对水声网络中的每一个节点配置指向性换能器，确定指向性节点模型，包括：
[0025]对所述指向性节点模型中的波束进行编号，确定波束方向，所述指向性节点模型由多个波束组成，所述波束方向用于表征节点位置信息；
[0026]通过所述指向性节点模型以指向性模式在同一时间在一个波束方向上发送或接收信号；
[0027]通过所述指向性节点模型以全向模式接收信号，并确定信号强度最大的波束方向为源节点波束方向。
[0028]可选地，所述对所述指向性水声网络进行邻节点检测处理，确定邻节点信息表，包括：
[0029]通过所述指向性换能器以全向方式对信道进行侦听，获取通信信号；
[0030]提取所述通信信号中的节点编码、节点位置信息和数据通信时间，并更新至所述邻节点信息表。
[0031]可选地，所述通过所述指向性换能器与目的节点进行数据通信，同时通过所述全向换能器发送节点繁忙信号，包括：
[0032]通过所述指向性换能器向所述目的节点发送数据包，同时通过所述全向换能器发送节点繁忙信号；
[0033]通过所述指向性换能器接收由所述目的节点发送的确认信号，停止发送所述节点繁忙信号。
[0034]可选地，所述方法还包括：
[0035]通过所述指向性换能器向发送节点发送清除发送信号，同时通过所述全向换能器发送节点繁忙信号；
[0036]通过所述指向性换能器向所述发送节点发送确认信号，并停止发送所述节点繁忙信号。
[0037]可选地，在所述通过所述指向性换能器向所述目的节点发送数据包前，包括：
[0038]通过所述指向性换能器以指向性模式向所述目的节点发送请求发送信号，并接收由所述目的节点反馈的清除发送信号，通过所述指向性换能器向所述目的节点发送数据包。
[0039]本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术对水声网
络中每一个节点配置指向性换能器和全向换能器，确定指向性水声网络；对所述指向性水声网络进行邻节点检测处理，确定邻节点信息表，其中，所述邻节点信息表用于表征节点编码、节点位置信息和指向性网络配置向量，所述指向性网络配置向量用于表征节点的数据通信时间；对信道状态进行判断，当所述信道状态为空闲时，获取所述邻节点信息表中目的节点的位置信息；根据所述目的节点的位置信息，通过所述指向性换能器与所述目的节点进行数据通信，同时通过所述全向换能器发送节点繁忙信号。本专利技术能够提高水声网络的网络吞吐量以及解决隐藏终端问题。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术实施例提供的方法流程图；
[0042]图2为本专利技术实施例对隐藏终端问题进行解决的模型图；
[0043]图3为本专利技术实施例对“聋”节点进行解决的模型图。
具体实施方式
[0044]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0045]本专利技术实施例提供一种指向性水声网络的多址接入方法，包括：
[0046]对水声网络中每一个节点配置指向性换能器和全向换能器，确定指向性水声网络；
[0047]对所述指向性水声网络进行邻节点检测处理，确定邻节点信息表，其中，所述邻节点信息表用于表征节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种指向性水声网络的多址接入方法，其特征在于，包括：对水声网络中每一个节点配置指向性换能器和全向换能器，确定指向性水声网络；对所述指向性水声网络进行邻节点检测处理，确定邻节点信息表，其中，所述邻节点信息表用于表征节点编码、节点位置信息和指向性网络配置向量，所述指向性网络配置向量用于表征节点的数据通信时间；对信道状态进行判断，当所述信道状态为空闲时，获取所述邻节点信息表中目的节点的位置信息；根据所述目的节点的位置信息，通过所述指向性换能器与所述目的节点进行数据通信，同时通过所述全向换能器发送节点繁忙信号。2.根据权利要求1所述的一种指向性水声网络的多址接入方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述信道状态为繁忙时，获取所述信道中的节点繁忙信号，其中，所述节点繁忙信号包括繁忙节点编码和繁忙节点波束编号；提取所述节点繁忙信号中的繁忙节点编码；当所述繁忙节点编码为目的节点编码时，推迟与所述目的节点进行数据通信。3.根据权利要求2所述的一种指向性水声网络的多址接入方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述繁忙节点编码不是目的节点编码时，获取所述节点繁忙信号中的繁忙节点波束编号；根据所述邻节点信息表判断所述目的节点的波束编号与所述繁忙节点波束编号；当所述目的节点的波束编号与所述繁忙节点波束编号一致时，推迟与所述目的节点进行数据通信。4.根据权利要求3所述的一种指向性水声网络的多址接入方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述目的节点的波束编号与所述繁忙节点波束编号不一致时，通过所述指向性换能器与所述目的节点进行数据通信。5.根据权利要求1所述的一种指向性水声网络的多址接入方法，其特征在于，所述对水声网络中每一个节点配置指向性换能器和全向换能器，确定指向性水声网络，包括：对水声网络中的每一个节点配置指向性换能器，确定指向性节点模型，所述指向性换能器为多模态叠加水声指向性换能器，用于与目的节点定向发送和接收通信数据；对水声网络中的每一个节点配置全向换能器，确定全向性节点模型，所述全向换能器用于全向发送节点繁忙信号；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨健敏，肖鹏，徐灵基，胡青，马勇，姜大鹏，邓锐，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：