專利名稱：一種應(yīng)用于水聲通信網(wǎng)絡(luò)的時分復(fù)用協(xié)議方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的時分復(fù)用技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用于水聲通 信網(wǎng)絡(luò)的時分復(fù)用協(xié)議方法，屬于水聲信號處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
時分復(fù)用技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議方法之一，然而在水聲通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng) 用中，當(dāng)時隙劃分較多且數(shù)據(jù)較少的情況下，采用傳統(tǒng)的時分復(fù)用協(xié)議(TDMA)方法為每個 節(jié)點分配時隙，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點只有在自己的時隙內(nèi)進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，否則就處于接收狀態(tài)，即使 節(jié)點在自己的時隙內(nèi)沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送也仍然占用該時隙，其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點也不能使用該時 隙。如果要調(diào)整時隙的分配則需要通過控制中心向其他節(jié)點發(fā)布信息，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不能 自主判斷是否可以占用其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時隙。因此傳統(tǒng)的實現(xiàn)方法存在額外開銷大、網(wǎng)絡(luò) 吞吐量低、網(wǎng)絡(luò)資源不能動態(tài)分配的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺點，提出了一種應(yīng)用于水聲通信網(wǎng)絡(luò)的時分 復(fù)用協(xié)議(USN-TDMA)方法，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不依賴中心控制節(jié)點，可以自主進行動態(tài)分配時隙， 在避免數(shù)據(jù)沖突的情況下使待發(fā)送數(shù)據(jù)的用戶能及時利用信道資源，降低空閑時隙的開 銷，從而提高信道利用率，從而改善網(wǎng)絡(luò)整體性能。本發(fā)明的上述目的是這樣實現(xiàn)的一種應(yīng)用于水聲通信網(wǎng)絡(luò)的時分復(fù)用協(xié)議方 法，其特征在于網(wǎng)絡(luò)中時隙的分配調(diào)整工作不依賴控制中心的分配，而是由網(wǎng)絡(luò)中的成員 節(jié)點分擔(dān)，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在初始時建立網(wǎng)絡(luò)時隙分配記錄信息，將時隙使用權(quán)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 一一對應(yīng)，在通信過程中依據(jù)鄰節(jié)點信息動態(tài)調(diào)整時隙分配信息，更新時隙狀態(tài)，當(dāng)最后節(jié) 點的時隙結(jié)束時重新開始下一輪工作過程，使信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只來自有數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)?用戶，提高信道利用率；即如果一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在自己的時隙內(nèi)沒用數(shù)據(jù)要發(fā)送，則發(fā)布廣 播通知鄰居節(jié)點，收到該廣播的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點首先依據(jù)廣播內(nèi)容調(diào)整時隙記錄信息，然后判斷 當(dāng)前時隙是否為本節(jié)點使用時隙，是就占用當(dāng)前時隙進行數(shù)據(jù)發(fā)送，否則進入數(shù)據(jù)接收狀 態(tài)?？砂匆韵虏襟E1)網(wǎng)絡(luò)進行初始化，建立網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；2)網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點在設(shè)定的時間進入時分復(fù)用狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建立初始時隙分配信 息；設(shè)控制包長度為FrameCtrl，單位bit，數(shù)據(jù)率為R，單位bit/s，廣播功率為Pg，單位w， 休眠功率為Ps，單位w，通信范圍為MaxDist，單位m，傳播速度為Cspeed，單位m/s，發(fā)送功 率為Pt，單位w，數(shù)據(jù)包長度為FrameLen，單位bit ；計算3組時間值
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于水聲通信網(wǎng)絡(luò)的時分復(fù)用協(xié)議方法，其特征在于網(wǎng)絡(luò)中時隙的分配調(diào) 整工作不依賴控制中心的分配，而是由網(wǎng)絡(luò)中的成員節(jié)點分擔(dān)，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在初始時建 立網(wǎng)絡(luò)時隙分配記錄信息，將時隙使用權(quán)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點一一對應(yīng)，在通信過程中依據(jù)鄰節(jié)點 信息動態(tài)調(diào)整時隙分配信息，更新時隙狀態(tài)，當(dāng)最后節(jié)點的時隙結(jié)束時重新開始下一輪工 作過程，使信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只來自有數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)挠脩?，提高信道利用率；即如果?個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在自己的時隙內(nèi)沒用數(shù)據(jù)要發(fā)送，則發(fā)布廣播通知鄰居節(jié)點，收到該廣播的網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點首先依據(jù)廣播內(nèi)容調(diào)整時隙記錄信息，然后判斷當(dāng)前時隙是否為本節(jié)點使用時隙， 是就占用當(dāng)前時隙進行數(shù)據(jù)發(fā)送，否則進入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于水聲通信網(wǎng)絡(luò)的時分復(fù)用協(xié)議方法，其特征在于按 以下步驟1)網(wǎng)絡(luò)進行初始化，建立網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；2)網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點在設(shè)定的時間進入時分復(fù)用狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建立初始時隙分配信息； 設(shè)控制包長度為FrameCtrl，單位bit，數(shù)據(jù)率為R，單位bit/s，廣播功率為Pg，單位w，休眠 功率為Ps，單位w，通信范圍為MaxDist，單位m，傳播速度為Cspeed，單位m/s，發(fā)送功率為 Pt，單位w，數(shù)據(jù)包長度為FrameLen，單位bit ；計算3組時間值
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于水聲通信網(wǎng)絡(luò)的時分復(fù)用協(xié)議方法，該方法首先分析了傳統(tǒng)時分復(fù)用協(xié)議方法的信道利用效率，在此基礎(chǔ)上加以改進，根據(jù)用戶需求動態(tài)分配時隙，使信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只來自有數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)挠脩?，以避免出現(xiàn)空閑時隙的開銷，節(jié)點不依賴控制中心，依據(jù)鄰節(jié)點信息更新網(wǎng)絡(luò)時隙分配表，自主實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時隙的動態(tài)分配使節(jié)點合理占用信道資源進行數(shù)據(jù)傳輸，提高網(wǎng)絡(luò)能量的利用效率，延長網(wǎng)絡(luò)生存時間。從而提高了信道利用率。
文檔編號H04J3/00GK102035728SQ20101054736
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者安良, 張瑩瑩, 方世良, 李霞, 羅昕煒, 高翔 申請人:東南大學(xué)