[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于輔助區(qū)的水下數(shù)據(jù)傳輸方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110360770.7
• 申請(qǐng)日: 2021-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113179134A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢(qián)玉潔;張紫薇;張杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B11/00
• 分類(lèi)號(hào): H04B11/00;H04B13/02;H04B15/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 丁濤

1.一種基于輔助區(qū)的水下數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，具體步驟如下:

S1：從時(shí)空上劃分水下節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的通信區(qū)間，將所有水下節(jié)點(diǎn)聚類(lèi)至相等大小的圓柱狀分區(qū)，且圓柱狀區(qū)半徑均為R；將數(shù)據(jù)傳輸周期等分為T(mén)1、T2、T3、T4四個(gè)時(shí)隙，并按序分配給每個(gè)圓柱狀分區(qū)，各圓柱狀分區(qū)之間圍成的三維柱狀空間即為輔助區(qū)，所述輔助區(qū)全時(shí)隙開(kāi)放；

S2:周期性地對(duì)水下節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的圓柱狀分區(qū)進(jìn)行分區(qū)轉(zhuǎn)移，每次平移均沿著同一方向，即斜對(duì)角45°方向，每次平移距離均為R,從而將一直處于工作狀態(tài)的輔助區(qū)節(jié)點(diǎn)和分時(shí)隙工作的圓柱狀分區(qū)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)周期性更迭；

S3：當(dāng)?shù)撞康脑垂?jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，圓柱狀分區(qū)分別在T1、T2、T3、T4時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)，源節(jié)點(diǎn)在所屬圓柱狀分區(qū)內(nèi)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)候選集中選擇優(yōu)先級(jí)最高的鄰居節(jié)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)該圓柱狀分區(qū)內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)間發(fā)生路由空洞現(xiàn)象，無(wú)法在所屬時(shí)隙找到轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)時(shí)，從輔助區(qū)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)候選集中選擇最佳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，使該節(jié)點(diǎn)輔助完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輔助區(qū)的水下數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述S1中，水下節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)采用基于時(shí)隙調(diào)度的由下至上水下數(shù)據(jù)傳輸模型進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其中，源節(jié)點(diǎn)固定在水底，轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)錨定在水中，通過(guò)機(jī)會(huì)型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，將源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)剿婀?jié)點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輔助區(qū)的水下數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述S2中，分區(qū)轉(zhuǎn)移周期的時(shí)間設(shè)置為四個(gè)時(shí)隙之和的整數(shù)倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于輔助區(qū)的水下數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述S2中，整數(shù)倍設(shè)置為100。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輔助區(qū)的水下數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述S3中，轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)候選集由所有的滿足深度低于發(fā)送節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)組成，且鄰居節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)計(jì)算公式如式(1)所示：

其中，n為發(fā)送節(jié)點(diǎn)，n_i為n的每一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，C為n_i的候選集中的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)，E_ni為節(jié)點(diǎn)n_i的剩余能量，E為所有節(jié)點(diǎn)的初始能量，D(n_i)表示節(jié)點(diǎn)n_i到發(fā)送節(jié)點(diǎn)所屬的圓柱狀分區(qū)中心軸線的距離；

所述鄰居節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)按F值的大小排序，F(xiàn)值越大，則優(yōu)先級(jí)越高。