[发明专利]一种无冲突的竞争信道水声网络并行通信方法

权利要求书

1.一种无冲突的竞争信道水声网络并行通信方法，其特征在于，所述的通信方法包括下列步骤：

S1、初始化水声通信网络，网络中所有节点同步时钟，检测网络中每对节点间的传播时延并保存到每个节点中，由其中一个节点广播网络启动信令，水声通信网络进入握手状态，其中，所述的传播时延根据各节点的坐标和声速计算；

S2、在握手状态，每个节点采用相同的非随机算法，计算所有节点的RTS时隙和CTS时隙，需发送信息的源节点在自己的RTS时隙中广播RTS信令，相应的目的节点若同意通信，则在自己的CTS时隙中广播回复CTS信令；

若上一状态为数据传输状态，则上一状态中的目的节点在自己的RTS时隙或CTS时隙中发送ACK/NACK信令，每个节点侦听并记录所有成功握手的通信请求，如果无节点握手成功，则重新转至步骤S2进入下一握手状态，如果有节点握手成功，则进入数据传输状态；

所述的步骤S2中，当节点从网络初始化状态转到握手状态或从握手状态转到握手状态时，每个节点采用以下方法计算自己以及其他节点的RTS和CTS时隙：

以网络启动信令的时间标签或上一握手状态优先级最低的节点CTS时隙结束时刻为0时刻，优先级为i的节点的RTS时隙为(T_i^RTS,T_i^RTS+P^RTS)，

其中

C_h为预设的时间且C_h大于任意两节点间传输时延的最大值，P^RTS为发送RTS信令所需的时间，N为网络中节点的数目，T_i^RTS为优先级为i的节点发送RTS的时刻，D_i,j为RTS从节点i到节点j的传播时延，D_h为预设的保护时间；

优先级为i的节点的CTS时隙为(T_i^CTS,T_i^CTS+P^CTS)，其中

P^CTS为发送CTS信令所需的时间；

当节点从数据传输状态转到握手状态时，上一传输周期中的目的节点在自己的CTS时隙中发送ACK/NACK信令，每个节点采用以下方法计算自己以及其他节点的RTS和CTS时隙：

以数据传输状态最后一个数据包发送完毕的时刻为0时刻，优先级为i的节点的RTS时隙为(T_i^RTS,T_i^RTS+P^RTS)，其中

C_h为预设的时间且C_h大于任意两节点间传输时延的最大值，P^RTS为发送RTS信令所需的时间，N为网络中节点的数目，T_i^RTS为优先级为i的节点发送RTS的时刻，D_i,j为RTS从节点i到节点j的传播时延，D_h为预设的保护时间；

优先级为i的节点的CTS时隙为(T_i^CTS,T_i^CTS+P^CTS)，其中

P^ACK为发送ACK/NACK信令所需的时间；

S3、在数据传输状态，每个源节点采用相同的非随机算法，计算本节点可无冲突地发送数据至相应目的节点的时刻，计时至该时刻后，向相应目的节点发送数据，所有目的节点数据接收完毕后，转至步骤S2进入握手状态；

所述的步骤S3中，每个源节点采用以下方法计算本节点可以无冲突地发送数据至相应目的节点的时刻：

以最后一个CTS信令中的时间标签为0时刻，优先级在本次传输所有源节点的优先级中按从高到低排序为l的源节点发送数据的时刻为

其中T_l^data为优先级排序为l的源节点发送数据的时刻，s_l和d_l分别为优先级为l的源节点和相应的目的节点，为数据从s_i传输到d_j的传播时延，为优先级排序为j的源节点发送数据包所需的时间，C_d为预设的时间且C_d大于任意两节点间传输时延的最大值，D_d为预设的保护时间。