專利名稱：水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息發(fā)送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種水下通信方法。具體地說(shuō)是一種水下傳感器網(wǎng)絡(luò)通過(guò)聲音進(jìn)行無(wú)線通訊的方法。
背景技術(shù)：
水聲通訊由于延遲大，帶寬窄，錯(cuò)誤率高，普通的陸上無(wú)線通訊協(xié)議無(wú)法直接應(yīng)用于該領(lǐng)域。延遲大導(dǎo)致數(shù)據(jù)包容易沖突。目前避免的方法是每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包前隨機(jī)等待一個(gè)時(shí)間，稱為CW。設(shè)MAX_CW是隨機(jī)等待的最長(zhǎng)時(shí)間，則在(0，MAX_CW)中隨機(jī)選擇 CW。目前的研究表明，水下傳感器網(wǎng)絡(luò)中的MAX_CW有一個(gè)最優(yōu)值，低于或大于該最優(yōu)值，系統(tǒng)性能都會(huì)下降。低于該最優(yōu)值，每個(gè)節(jié)點(diǎn)等待時(shí)間過(guò)短，則沖突增加，大于該最優(yōu)值，則每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)包前等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，浪費(fèi)了帶寬。但該最優(yōu)值只有在對(duì)特定系統(tǒng)進(jìn)行全面性能測(cè)量后才能確定。這在實(shí)際應(yīng)用中是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以顯著提高系統(tǒng)的通信吞吐率的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息發(fā)送方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包前，等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間；將(0,MAX_Cff)分為η份，即(0， MAX_Cff/n)、(0,2*MAX_CW/n)、(0,3*MAX_CW/n). . . , (0, (n_l)*MAX_CW/n)、(0, MAX_Cff)，其中η為預(yù)設(shè)的參數(shù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包前，依次選取上述η個(gè)區(qū)間中的一個(gè)，然后從該區(qū)間中隨機(jī)選取一個(gè)數(shù)值CW作為隨機(jī)等待的時(shí)間；當(dāng)選到(0，MAX_CW)時(shí)，下個(gè)選取區(qū)間是 (0，MAX_CW/n)，如此循環(huán)。本發(fā)明還可以包括1、預(yù)設(shè)參數(shù)η為10。2、每個(gè)節(jié)點(diǎn)在確定CW的選取區(qū)間時(shí)，為在η個(gè)區(qū)間中隨機(jī)選擇一個(gè)。3、每個(gè)節(jié)點(diǎn)在確定CW的選取區(qū)間時(shí)，如果當(dāng)前由于沖突造成的本地丟包率過(guò)大時(shí)，則直接選擇最大的區(qū)間，即(0，MAX_Cff)。4、所述前由于沖突造成的本地丟包率過(guò)大是大于70%。本發(fā)明可以顯著提高系統(tǒng)的通信吞吐率。本發(fā)明可以增大CW選取的差異性，避免沖突，而且在MAX_CW選取過(guò)大時(shí)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)所選取的CW值的平均值相對(duì)原方案保持較低， 所以在該情況下仍然可以保持較高的系統(tǒng)吞吐率。同時(shí)，如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)由于沖突造成丟包率過(guò)高，則盡量提高選取的范圍，可以減少?zèng)_突，提高吞吐率。


附圖是本發(fā)明的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述本發(fā)明提出一種水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息發(fā)送機(jī)制。它的實(shí)現(xiàn)方法是每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包前，等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間。已有的方案是在(0，MAX_CW)區(qū)間隨機(jī)選取一個(gè)時(shí)間，稱為CW，其中MAX_CW是可以等待的最長(zhǎng)時(shí)間。本發(fā)明的設(shè)計(jì)是將(0，MAX_CW)分為 η 份，即(0，MAX_Cff/n)，(0，2*MAX_CW/n)，(0，3*MAX_CW/n)，. · ·，(0，(n_l) *MAX_CW/n)， (0，MAX_CW)，其中η為預(yù)設(shè)的參數(shù)，一般為10。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包前，依次選取上述η 個(gè)區(qū)間中的一個(gè)，然后從該區(qū)間中隨機(jī)選取一個(gè)數(shù)值CW作為隨機(jī)等待的時(shí)間。當(dāng)選到(0， MAX_Cff)時(shí)，下個(gè)選取區(qū)間是(0，MAX_CW/n)，如此循環(huán)。如附圖所示，當(dāng)前區(qū)間依次選取轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上的區(qū)間，圓盤等分為η各區(qū)間。該方法可以增加各個(gè)節(jié)點(diǎn)選取的CW的差異，增加MAX_CW選擇的可擴(kuò)展性，從而有效避免一些沖突，減少在MAX_CW選擇過(guò)大時(shí)，節(jié)點(diǎn)等待的時(shí)間，提高系統(tǒng)整體的吞吐率。
權(quán)利要求
1.一種水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息發(fā)送方法，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包前，等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間；其特征是將(0，MAX_Cff)分為 η 份，即(0，MAX_Cff/n)、(0，2*MAX_CW/n)、(0， 3*MAX_CW/n). . .，(0，(n_l) *MAX_CW/n)、(0，MAX_CW)，其中 η 為預(yù)設(shè)的參數(shù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包前，依次選取上述η個(gè)區(qū)間中的一個(gè)，然后從該區(qū)間中隨機(jī)選取一個(gè)數(shù)值CW作為隨機(jī)等待的時(shí)間；當(dāng)選到(0，MAX_CW)時(shí)，下個(gè)選取區(qū)間是(0，MAX_CW/n)，如此循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息發(fā)送方法，其特征是預(yù)設(shè)參數(shù)η為10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息發(fā)送方法，其特征是每個(gè)節(jié)點(diǎn)在確定CW的選取區(qū)間時(shí)，為在η個(gè)區(qū)間中隨機(jī)選擇一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息發(fā)送方法，其特征是每個(gè)節(jié)點(diǎn)在確定CW的選取區(qū)間時(shí)，如果當(dāng)前由于沖突造成的本地丟包率過(guò)大時(shí)，則直接選擇最大的區(qū)間，即(0，MAX_CW)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息發(fā)送方法，其特征是所述前由于沖突造成的本地丟包率過(guò)大是大于70%。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息發(fā)送方法。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包前，等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間；將(0，MAX_CW)分為n份，即(0，MAX_CW/n)、(0，2*MAX_CW/n)、(0，3*MAX_CW/n)...，(0，(n-1)*MAX_CW/n)、(0，MAX_CW)，其中n為預(yù)設(shè)的參數(shù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包前，依次選取上述n個(gè)區(qū)間中的一個(gè)，然后從該區(qū)間中隨機(jī)選取一個(gè)數(shù)值CW作為隨機(jī)等待的時(shí)間；當(dāng)選到(0，MAX_CW)時(shí)，下個(gè)選取區(qū)間是(0，MAX_CW/n)，如此循環(huán)。本發(fā)明可以增大CW選取的差異性，避免沖突，而且在MAX_CW選取過(guò)大時(shí)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)所選取的CW值的平均值相對(duì)原方案保持較低，保持較高的系統(tǒng)吞吐率。如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)由于沖突造成丟包率過(guò)高，則盡量提高選取的范圍，減少?zèng)_突，提高吞吐率。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102263597SQ201110207229
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月24日
發(fā)明者姚念民, 馬海峰 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)