[发明专利]一种基于水声网络路由算法的通信方法及系统

权利要求书

1.一种基于水声网络路由算法的通信方法，其特征在于，包括：

根据各水下节点的延时和剩余能量，计算各节点的邻居节点的优先级；

根据所述优先级更新各水下节点的候选路由信息表；所述候选路由信息表中存储有优先级最高的两个邻居节点；

当各水下节点收到待传递的信息时，选择更新后的候选路由信息表中优先级最高的邻居节点进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的基于水声网络路由算法的通信方法，其特征在于，计算各节点的邻居节点的优先级，具体包括：

计算当前节点接收到信标信号的时刻与Sink节点发送信标信号的时刻的差值，为第一差值；

计算当前节点的邻居节点接收到信标信号的时刻与Sink节点发送信标信号的时刻的差值，为第二差值；

计算当前节点接收到“hello”包的时刻与邻居节点发送“hello”包的时刻的差值，为第三差值；

根据所述第一差值、所述第二差值以及所述第三差值计算延时；

根据所述延时以及当前节点的剩余能量，计算当前节点的优先级。

3.根据权利要求2所述的基于水声网络路由算法的通信方法，其特征在于，优先级计算公式如下：

P＝K₁α+K₂β

其中，P表示优先级，K₁和K₂为常数，分别表示延时和剩余能量的权重，α表示节点剩余能量占初始能量的比值，β表示延时。

4.根据权利要求1所述的基于水声网络路由算法的通信方法，其特征在于，还包括：采用循环避免算法避免数据在节点之间的循环转发。

5.根据权利要求1所述的基于水声网络路由算法的通信方法，其特征在于，采用循环避免算法避免数据在节点之间的循环转发，具体包括：

当节点N_i收到来自邻居节点N_i+1的标志位为“1”的“ACK”包时，首先在候选路由表中删除发送此“ACK”包的邻居节点信息，将候选路由表中剩余节点的优先级值最高的邻居节点作为最佳下一跳节点进行转发；如果节点N_i也收到了另一个下一跳节点发送的标志位为“1”的“ACK”反馈包，则当前节点向上一跳节点N_i-1发送标志位为“2”的“ACK”，上一跳节点收到标志位为“2”的“ACK”包后，在数据包头部标志位设置包的类型为循环包并进行广播，邻居节点收到标志位为循环包的数据包时首先判断之前是否收到过所述循环包，如果之前收到过，丢弃所述循环包，否则将所述循环包标志位改为普通数据包，并转发所述普通数据包。

6.一种基于水声网络路由算法的通信系统，其特征在于，包括：

优先级计算模块，用于根据各水下节点的延时和剩余能量，计算各节点的邻居节点的优先级；

更新模块，用于根据所述优先级更新各水下节点的候选路由信息表；所述候选路由信息表中存储有优先级最高的两个邻居节点；

选择模块，用于当各水下节点收到待传递的信息时，选择更新后的候选路由信息表中优先级最高的邻居节点进行数据传输。

7.根据权利要求6所述的基于水声网络路由算法的通信系统，其特征在于，优先级计算模块，具体包括：

第一差值计算单元，用于计算当前节点接收到信标信号的时刻与Sink节点发送信标信号的时刻的差值，为第一差值；

第二差值计算单元，用于计算当前节点的邻居节点接收到信标信号的时刻与Sink节点发送信标信号的时刻的差值，为第二差值；

第三差值计算单元，用于计算当前节点接收到“hello”包的时刻与邻居节点发送“hello”包的时刻的差值，为第三差值；

延时计算单元，用于根据所述第一差值、所述第二差值以及所述第三差值计算延时；

优先级计算单元，用于根据所述延时以及当前节点的剩余能量，计算当前节点的优先级。

8.根据权利要求7所述的基于水声网络路由算法的通信系统，其特征在于，优先级计算公式如下：

P＝K₁α+K₂β

其中，P表示优先级，K₁和K₂为常数，分别表示延时和剩余能量的权重，α表示节点剩余能量占初始能量的比值，β表示延时。