[發明專利]水聲通信網絡系統

有效

• 申請號: 201710324157.3
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107124231B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 范世杰
• 申請（專利權）人: 深圳市朗信浩通科技有限公司
• 主分類號: H04B13/02
• 分類號: H04B13/02;H04L12/707;H04L12/721
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

本發明提出了一種水聲通信網絡系統，該系統由分布在不同地點的多個節點構成分布式網絡，任一節點與至少兩個節點相連；每個節點均配置有物理地址號、識別號和公共網絡號；每個節點均設置成接收存儲轉發模式，所述接收存儲轉發模式為接收上一節點的數據包，存儲備份所述數據包于本地，轉發所述數據包至下一節點；任一節點均采用動態路由算法建立通信鏈路。該水聲通信網絡系統中的任一一節點被破環時，不會影響整個網絡的正常工作。

技術領域

本發明涉及通信領域，特別涉及水聲通信網絡系統。

背景技術

由于在水下無線電信號受到很大的衰減，因此不適合用于水下通信，光波在水中的散射和衰減也很嚴重，也不適合用于水下通信。

目前在水下常使用水聲作為數據通信介質。但由于水聲信道的時間-空間-頻率的變化特性,水聲信道也是最困難的隨機多徑傳輸無線通信信道，水聲信道具有有效帶寬較低、誤碼率高、損耗大、多徑傳播干擾的特點。

現有的水聲通信網絡系統大多都屬于中央控制式網絡，都有一個或多個中心節點，一旦中心節點遭到破壞或無法正常工作，就造成整體網絡系統的崩潰。水聲通信網絡系統中接入的節點數量有限并且需要事先為每個節點指定傳輸路徑，使得水聲通信網絡系統的覆蓋和使用范圍受到了很大的限制。再加上水聲信道損耗大、多徑傳播干擾的特點導致現有的水聲通信網絡系統經常會出現數據傳輸易中斷以及傳輸延遲長的問題，導致實際工作效率低下。

如何提供一種穩定可靠的水聲通信網絡系統是當前亟待解決的一個問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提出了一種水聲通信網絡系統，該系統由分布在不同地點的多個節點構成分布式網絡，任一節點與至少兩個節點相連；每個節點均配置有物理地址號、識別號和公共網絡號；每個節點均設置成接收存儲轉發模式，所述接收存儲轉發模式為接收上一節點的數據包，存儲備份所述數據包于本地，轉發所述數據包至下一節點；任一節點均采用動態路由算法建立通信鏈路。

作為上述技術方案的進一步改進，當有新增節點加入所述水聲通信網絡系統時，所述新增節點通過廣播方式發出一信息識別包，所述信息識別包包括：物理地址號、識別號、公共網絡號和轉發集合樹數據；相鄰節點接收到所述信息識別包后，將所述轉發集合樹數據加入其轉發集合矩陣樹中，所述轉發集合矩陣樹包含了所有可行的轉發鏈路。

作為上述技術方案的進一步改進，當源節點有數據包需要發送給目的節點時，所述源節點沿第一路徑傳輸所述數據包至所述目的節點，當所述目的節點在預設的時間范圍內沒有收到所述數據包時，所述源節點將沿第二路徑傳輸所述數據包至所述目的節點。

作為上述技術方案的進一步改進，所述第一路徑為所述源節點到所述目的節點的最優路徑，所述第二路徑為所述源節點到所述目的節點的次優路徑。

作為上述技術方案的進一步改進，當所述源節點沿所述第二路徑發出所述數據包后所述目的節點收到所述源節點沿所述第一路徑傳輸的所述數據包時，所述目的節點沿所述第二路徑的逆向發出撤銷刪除包，所述第二路徑沿途的節點收到所述撤銷刪除包后，將撤銷沿所述第二路徑發出所述數據包的轉發。

作為上述技術方案的進一步改進，當目的節點收到源節點發送過來的數據包時，所述目的節點將按照所述數據包的接收路徑的逆向轉發收到確認包，所述接收路徑沿途的節點收到所述收到確認包后，將本地保存的備份數據包刪除。

作為上述技術方案的進一步改進，節點本地保存的備份數據包保存時長超過預設時長時，將刪除本地保存的所述備份數據包。

作為上述技術方案的進一步改進，當節點檢測到自身的故障告警時，所述節點將通過廣播方式發出故障預警包，其他節點收到所述節點的故障預警包將保存于本地，并重新啟用動態路由算法建立新的通信鏈路轉發路徑以繞開所述節點。

作為上述技術方案的進一步改進，所述故障告警包括：部分功能故障以及節點的剩余能量低于預設值。