[发明专利]一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法

说明书

本发明公开了一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法，包括：当发送节点准备发送数据时，如果信道空闲，通过发送节点向接收节点发送DRTS信号，以使接收节点向发送节点反馈DCTS信号；当发送节点接收到接收节点发来的DCTS信号，由发送节点向接收节点发送DDATA信号，以使接收节点向发送节点反馈DACK信号；当发送节点接收到接收节点发来的DACK信号，以全向的方式向邻节点发送busy tone信号，完成数据通信过程；其中，水声信道被划分为数据子信道和busy tone子信道。本发明的网络覆盖范围高、通信隐蔽性强且网络吞吐量高，可广泛应用于通信技术领域。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法。

背景技术

作为海洋开发最可靠的手段之一，水声通信网络技术近年来受到越来越多的关注。提高水声通信网络的性能对海洋的开发利用具有重要意义。然而，水声信道具有带宽窄、时延大、空时频变化快等特点，水声通信网络通常吞吐量低，空间复用率低，极大地限制了水声通信网络的性能。此外，水声通信网络还存在信道利用率低、通信隐蔽性差、相邻节点信息难以获取、网络节点能量有限等问题。作为水声通信网络协议栈中的关键环节，相关学者对介质访问控制方法开展了大量研究。

虽然现有方法在水声通信网络方面已经取得了一定进展，但是现有方法大都采用全向传输技术，导致水声通信网络通信隐蔽性差，网络吞吐量低。将定向传输技术应用到水声通信网络可解决上述问题，但会引起“聋”节点问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种覆盖范围广、通信隐蔽性高的用于定向水声通信网络的介质访问控制方法，以提高水声通信网络吞吐量。

本发明的一方面提供了一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法，包括：

当发送节点准备发送数据时，如果信道空闲，通过所述发送节点向接收节点发送DRTS信号，以使所述接收节点向所述发送节点反馈DCTS信号；

当所述发送节点接收到所述接收节点发来的DCTS信号，由所述发送节点向所述接收节点发送DDATA信号，以使所述接收节点向所述发送节点反馈DACK信号，随后以全向的方式向邻节点发送busy tone信号；

当所述发送节点接收到所述接收节点发来的DACK信号，以全向的方式向邻节点发送busy tone信号，完成数据通信过程；

其中，水声信道被划分为数据子信道和busy tone子信道；

所述数据子信道，用于传输DRTS信号、DCTS信号、DDATA信号和DACK信号；

所述busy tone子信道，用于传输busy tone信号。

可选地，所述方法还包括：

通过网络初始化处理，构建任一节点对应的邻节点信息表；

所述邻节点信息表，用于表征邻节点的位置信息。

可选地，在网络初始化处理阶段，网络中的所有节点都分配了各自的busy tone信号频率，每个节点的busy tone信号频率均不相同；

所述busy tone信号频率用于确定源节点的标识。

可选地，所述方法还包括：

当发送节点没有数据进行发送时，所述发送节点选择退避，并以全向的方式进行信道侦听；

当所述发送节点要发送数据包的接收节点方向的信道繁忙，则所述发送节点选择退避；