一种适用于数字水声通信的碰撞避免方法技术

技术编号：40710348 阅读：23 留言：0更新日期：2024-03-22 11:11

本发明专利技术公开了一种适用于数字水声通信的碰撞避免方法，属于水声通信领域。包括：节点在发射数据前，发射包含优先级信息的碰撞探测信号；节点发射碰撞探测信号后，等待预定时间；如果在预定时间内，节点未收到从其他节点发射的碰撞探测信号，则正常发射数据。本发明专利技术适用范围广，检测碰撞效率高且时间短，并且实现不复杂。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水声通信，具体涉及一种适用于数字水声通信的碰撞避免方法。

技术介绍

1、数字水声通信作为新兴的水下通信手段，已经广泛应用至各个水下平台中。对比传统的模拟水声通信技术，数字水声通信具有通信距离较远，数据传输可靠性较高等特点。但在水下进行多个节点组网时，数字水声信号会由于两个或多个节点同时发出信号而变得接收端不能被正确解析，造成信号碰撞发生。现阶段，数字水声通信避免碰撞的手段，基本都是参考aloha、csma等成熟的无线\有线通信网络协议，该类协议需要rts-cts-ack等多次信令交互，才能达到避免碰撞的目的。由于声音在水下传播速率远远小于电磁波在空气中的传播速度，多次信令交互极大地增加了数据成功传输的时间，降低了容量本来就不高的水声信道容量。如：在《一种用于水声通信无线自组织网络的延迟感知传输调度方法》201910289291.3中，作者基本照搬了csma的碰撞检测流程，碰撞检测需要多次信令确认，增加了系统数据传输时间。本专利技术设计了一种新型的适用于数字水声通信的碰撞检测、避免方法。其结构简单易实现，检测时间短，尤其适用于实时性较强的系统，如：水下对讲机系统等。

技术实现思路

1、本专利技术提供了一种适用于数字水声通信的碰撞避免方法，为了解决现有技术中的以下技术问题：多个节点互相进行通信时，接收节点时长会同时收到多个发射节点发出的信号，造成节点间的信号干扰，使得接收节点的数据无法正常被识别或解调。

2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：</p>

3、本专利技术提供了一种适用于数字水声通信的碰撞避免方法，包括：

4、节点在发射数据前，发射包含优先级信息的碰撞探测信号；

5、节点发射碰撞探测信号后，等待预定时间；

6、如果在预定时间内，节点未收到从其他节点发射的碰撞探测信号，则正常发射数据。

7、在此基础上，本专利技术还可以作如下改进：如果在预定时间内，节点收到从其他节点发射的碰撞探测信号，则根据碰撞探测信号中包含的优先级信息进行退避或发射。

8、在此基础上，本专利技术还可以作如下改进：如果在预定时间内，节点收到无法正常识别的碰撞探测信号，则进行退避。

9、在此基础上，本专利技术还可以作如下改进：预定时间长短由传输距离决定，并满足以下公式：

10、预定时间×信号传播速度≥传输距离。

11、在此基础上，本专利技术还可以作如下改进：预定时间能够是预先配置的，或者是自适应调整的。

12、本专利技术提供的有益效果是：

13、(1)适用范围广：该专利技术可应用至单载波、ofdm等多种通信体制中。可应用至具有时隙划分的tdma或类似系统，也可应用于无时隙划分的系统中。其工作原理与通信系统中其他模块相对独立，具有很好的迁移性。

14、(2)检测碰撞效率高，时间短：该专利技术只需发出一次碰撞探测信号，且该信号持续时间极短(通常几个ms，与通信系统设计的采样率有关)，就能检测出信道是否被占用，从而避免碰撞发生。可应用于水下数字对讲机等实时性较强的系统中，目前水下数字对讲机几乎没有碰撞检测机制，通信效率偏低。

15、(3)实现不复杂：该专利技术可较容易地完成功能开发，对原通信系统的改造较少。可通过快速、轻量级的开发，便可应用至成熟的通信系统中。

16、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于数字水声通信的碰撞避免方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于数字水声通信的碰撞避免方法，其特征在于，如果在预定时间内，节点收到从其他节点发射的碰撞探测信号，则根据碰撞探测信号中包含的优先级信息进行退避或发射。

3.根据权利要求1所述的适用于数字水声通信的碰撞避免方法，其特征在于，如果在预定时间内，节点收到无法正常识别的碰撞探测信号，则进行退避。

4.根据权利要求1所述的适用于数字水声通信的碰撞避免方法，其特征在于，预定时间长短由传输距离决定，并满足以下公式：

5.根据权利要求1所述的适用于数字水声通信的碰撞避免方法，其特征在于，预定时间能够是预先配置的，或者是自适应调整的。

【技术特征摘要】

1.一种适用于数字水声通信的碰撞避免方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求1所述的适用于数字水声通信的碰撞避免方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王湘寅，赵丕扬，韩天昊，刘瑞，叶玲玲，徐雪，许璐，王伟伟，
申请(专利权)人：北京环佳通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人