[發明專利]水下傳感器網絡中基于功率控制的共享信道方法

無效

• 申請號: 201310449857.7
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103533622A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 金志剛;李云;蘇毅珊;劉自鑫
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W72/08;H04W74/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

技術領域

本發明涉及水下傳感器網絡通信技術領域，是一種高空間復用率，高并發性且低碰撞概率的基于功率控制共享信道方法。

背景技術

水下傳感器網絡具有傳播損失、噪聲、多徑效應、多普勒擴散以及高變傳輸時延的特點，因此，其環境和特點決定了傳輸媒介質不是無線電磁波，而是聲吶傳輸，其水下的傳輸速率是1500m/s,是無線電磁波2×10^-5倍，這些因素都嚴重影響網絡的吞吐率。

為了提高網絡的吞吐率，水下傳感器網絡中采用多種信道接入的方法。主要是采用基于預約的信道接入方法。例如，有一種是為了解決隱藏終端的問題而提出的共享信道方法，也有一種是為了解決長距離傳輸時延的問題而提出的共享信道方法。然而，網絡容量取決于理想的信道容量、鏈路容量以及空間復用情況。當大量的節點并發數據時，上述的共享信道方法在空間復用上效率得不到很好地體現。如果通信距離超過最大的傳輸距離22%，則RTS/CTS握手將變得無效。只有當傳輸距離接近最大傳輸距離56%的時候，RTS/CTS握手才有效。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足，提供一種適用于水下傳感器網絡的一種基于功率控制共享信道方法，用以能夠較好地節約能耗和提高空間復用率。本發明的技術方案如下：

一種水下傳感器網絡基于功率控制的共享信道方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

（1）定義發送方與接收方之間的RTS(發送請求分組)、CIS（信道信息狀態）、DATA（數據分組）以及ACK（確認分組）4種分組；

（2）定義其它鄰居節點與源節點A之間的信道增益矩陣：

在不考慮背景噪聲的情況下，建立水下傳感器網絡的信干比SIR（signal?to?interference?ratio）模型：

SIR=Ri·HiΣj=1N-1Pj·Hj]]>

其中，P_i表示信道i的發送功率，H_i表示信道i增益，其它信道增益為H_j，其它信道的發送功率為P_j；

假設源節點A給目的端B節點發送數據，則兩者之間的信道增益為：：H_AB＝P_B-P_A，其它

鄰居節點與源節點A之間的信道增益列成矩陣的形式為：