[發明專利]水聲傳感器網絡節點間的信息發送方法

有效

• 申請號: 201110207229.9
• 申請日: 2011-07-24
• 公開（公告）號: CN102263597A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 姚念民;馬海峰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04B13/02
• 分類號: H04B13/02;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種水下通信方法。具體地說是一種水下傳感器網絡通過聲音進行無線通訊的方法。

背景技術

水聲通訊由于延遲大，帶寬窄，錯誤率高，普通的陸上無線通訊協議無法直接應用于該領域。延遲大導致數據包容易沖突。目前避免的方法是每個節點在發送數據包前隨機等待一個時間，稱為CW。設MAX_CW是隨機等待的最長時間，則在(0，MAX_CW)中隨機選擇CW。

目前的研究表明，水下傳感器網絡中的MAX_CW有一個最優值，低于或大于該最優值，系統性能都會下降。低于該最優值，每個節點等待時間過短，則沖突增加，大于該最優值，則每個節點在發包前等待時間過長，浪費了帶寬。但該最優值只有在對特定系統進行全面性能測量后才能確定。這在實際應用中是不可能的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以顯著提高系統的通信吞吐率的水聲傳感器網絡節點間的信息發送方法。

本發明的目的是這樣實現的：

每個節點在發送數據包前，等待一個隨機的時間；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為預設的參數，每個節點在發送數據包前，依次選取上述n個區間中的一個，然后從該區間中隨機選取一個數值CW作為隨機等待的時間；當選到(0，MAX_CW)時，下個選取區間是(0，MAX_CW/n)，如此循環。

本發明還可以包括：

1、預設參數n為10。

2、每個節點在確定CW的選取區間時，為在n個區間中隨機選擇一個。

3、每個節點在確定CW的選取區間時，如果當前由于沖突造成的本地丟包率過大時，則直接選擇最大的區間，即(0，MAX_CW)。

4、所述前由于沖突造成的本地丟包率過大是大于70％。

本發明可以顯著提高系統的通信吞吐率。本發明可以增大CW選取的差異性，避免沖突，而且在MAX_CW選取過大時，各個節點所選取的CW值的平均值相對原方案保持較低，所以在該情況下仍然可以保持較高的系統吞吐率。同時，如果每個節點發現由于沖突造成丟包率過高，則盡量提高選取的范圍，可以減少沖突，提高吞吐率。

附圖說明

附圖是本發明的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細的描述：

本發明提出一種水聲傳感器網絡節點間的信息發送機制。它的實現方法是：每個節點在發送數據包前，等待一個隨機的時間。已有的方案是在(0，MAX_CW)區間隨機選取一個時間，稱為CW，其中MAX_CW是可以等待的最長時間。本發明的設計是：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為預設的參數，一般為10。每個節點在發送數據包前，依次選取上述n個區間中的一個，然后從該區間中隨機選取一個數值CW作為隨機等待的時間。當選到(0，MAX_CW)時，下個選取區間是(0，MAX_CW/n)，如此循環。如附圖所示，當前區間依次選取轉動的圓盤上的區間，圓盤等分為n各區間。該方法可以增加各個節點選取的CW的差異，增加MAX_CW選擇的可擴展性，從而有效避免一些沖突，減少在MAX_CW選擇過大時，節點等待的時間，提高系統整體的吞吐率。