[發明專利]基于時空公平的水下傳感器網絡MAC協議實現方法

有效

• 申請號: 201310193617.5
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103312697A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 熊書明;袁成;蘇遠;王良民;單田華;嚴軼鋒;關江輝
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04B13/02;H04W84/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 羅敏

1.一種基于時空公平的水下傳感器網絡MAC協議實現方法，其特征在于，

基于接收端的通信過程包括如下步驟：

（1）空閑偵聽：接收節點不斷監聽信道；

（2）RTS競爭：當接收節點捕獲到RTS幀時，進入RTS競爭階段，啟動RTS計時器，其時長為當前時刻到RTS競爭階段的結束時刻；在RTS競爭階段內，接收節點每收到一個RTS幀，根據其發送時刻確定當前最先發送請求的發送節點，如有更早發送的RTS幀則更新當前最先發送RTS幀的節點、RTS競爭階段的結束時刻以及RTS計時器的時長；

（3）CTS延遲：當RTS計時器超時時，接收節點進入CTS延遲階段，啟動CTS計時器，其時長初始值為最大傳播時長R/V；

（4）數據傳輸：當CTS計時器超時時，接收節點發送CTS幀，接收節點進入數據傳輸階段，并啟動接收計時器，其時長為兩倍的最大傳播時長2*R/V，如果在接收計時器的時間內，接收節點接收到數據包，則取消接收計時器，接收節點進入空閑偵聽狀態；當接收計時器超時時，接收節點進入空閑偵聽狀態；

基于發送端的通信過程包括如下步驟：

（1）空閑偵聽：發送節點不斷偵聽信道確定信道是否被占用；

（2）競爭等待：當發送節點捕獲到其他節點RTS幀或自身發送的RTS幀時，啟動競爭計時器，其時長為兩倍的最大傳播時長2*R/V，該發送節點暫停發送RTS幀，進入競爭等待階段，當競爭計時器超時，該發送節點進入空閑偵聽狀態；

（3）數據傳輸：當發送節點捕獲到CTS幀，且該CTS幀為節點自身的回復幀時，該發送節點取消競爭計時器，進入數據傳輸階段，向接收節點發送數據包，數據包發送結束且數據包在信道中傳播最大傳播時長R/V后，該發送節點進入空閑偵聽狀態；

（4）睡眠階段：當發送節點捕獲到CTS幀且該CTS幀為回復其他節點的回復幀，則取消競爭計時器，該發送節點轉為睡眠階段并啟動睡眠計時器，睡眠計時器的時長至此次數據通信的結束時刻；如睡眠計時器超時，則該節點轉為空閑偵聽狀態。

2.如權利要求1所述的基于時空公平的水下傳感器網絡MAC協議實現方法，其特征在于，在基于接收端的通信過程步驟(2)中添加BCTS幀，當接收節點接到到第一個RST幀時，立刻廣播通知鄰居節點當前信道被占用；相對應的，基于發送端的通信過程步驟（2）中，當發送節點偵聽到BCTS幀后，如已處于競爭等待階段，則更新計時器時長為兩倍的最大傳播時長2*R/V，如不處于競爭等待階段，則啟動競爭計時器，其時長為兩倍的最大傳播時長2*R/V，該發送節點暫停發送RTS幀，進入競爭等待階段，當競爭計時器超時，該發送節點進入空閑偵聽狀態。