[發明專利]水下無線傳感器網絡的介質訪問控制協議

有效

• 申請號: 201611097871.5
• 申請日: 2016-12-03
• 公開（公告）號: CN106604322B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 劉妹琴;黃煒坤;張森林;錢良芳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04W28/04
• 分類號: H04W28/04;H04W28/06;H04W52/02;H04W84/18
• 代理公司: 33200 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 鄭海峰<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種水下無線傳感器網絡的媒體訪問控制協議，其特征在于：

所述控制協議要求傳感器網絡節點時間同步，且每個節點預知與其相鄰節點間的傳播時延；

節點周期性工作，一個周期劃分為信道協商期，預約請求收集期和睡眠期；在信道協商期，節點始終工作在控制信道；在預約請求期，如果沒有進行數據傳輸，節點工作在控制信道以接收發送節點的預約請求，否則切換到相應的數據信道進行數據傳輸與接收；在睡眠期，如果節點沒有進行數據傳輸，則節點進入睡眠狀態，否則切換到相應的數據信道進行數據傳輸與接收；

如果節點有數據要發送，則發送預約請求報文到目的節點的預約請求收集期；預約請求報文包含發送節點當前可用的數據信道信息、數據開始傳輸的時刻與當前周期開始時刻的時間間隔T、數據包傳輸相應的傳輸時延T_tran；

所述的數據開始傳輸的時刻與當前周期開始時刻的時間間隔T、數據包傳輸相應的傳輸時延T_tran應滿足：

T＞T_N；

T+L+T_tran＜T₀；

其中T_N為信道協商期的時長，T₀為一個工作周期的時長，L為發送節點與目的節點間的傳播時延；

當某個節點接收到若干個節點發送的預約請求報文REQ，該節點隨機選擇一個REQ對其進行確認，即選擇發送該REQ的節點為發送節點，同時隨機選擇一個發送節點可用的數據信道準備進行數據傳輸，接收節點先發送確認預約請求控制報文ACK-REQ到除發送節點外的鄰節點的信道協商期，再發送確認預約請求控制報文ACK-REQ到發送節點的信道協商期；

控制報文ACK-REQ包含接收節點當前要利用的數據信道的信息、數據開始接收的時刻相對當前開始發送確認預約請求報文時刻的偏移量T_offset,i和相應的數據包傳輸時延T_data，其中數據包的傳輸時延T_data即為REQ中的數據包的傳輸時延T_tran，T_offset,i即是發送至節點i的ACK-REQ中攜帶的數據開始接收的時刻相對發送當前ACK-REQ時刻的偏移量，節點傳輸完ACK-REQ后在預定時刻切換至預定的數據信道進行數據接收；

所述的每個節點接收到ACK-REQ后，即獲得發送ACK-REQ的節點的信道使用信息；

當發送節點接收到確認預約請求報文后，在T_offset,i-2L時間后，節點切換至確認預約請求報文中指定的數據信道，并發送數據包,其中i為發送節點的編號，L為接收節點與發送節點間的傳播時延。

2.根據權利要求1所述的一種水下無線傳感器網絡的媒體訪問控制協議，其特征在于所述的每個節點接收到ACK-REQ后，即獲得發送ACK-REQ的節點的信道使用信息的具體方法為：

每個節點維護一個一維數組，該一維數組為記錄當前信道是否可用的數組A[]；

當某一節點接收到ACK-REQ時，如果該節點不是發送節點，則將A[i]置為1，A[i]為1時表示信道i不可用，其中i為ACK-REQ指出的接收節點使用的數據信道，且在T_offset,j后，將A[i]重新置為0，A[i]為0時表示信道i可用，j為接收到該ACK-REQ的節點的ID；如果接收到ACK-REQ的節點是發送節點，則該節點在T_offset,i–2L后，將信道切換到ACK-REQ指定的數據信道，并發送數據包,其中L為發送節點與接收節點間的傳播時延。