本发明专利技术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。本发明专利技术的网络覆盖范围高、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。于通信技术领域。于通信技术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法
[0001]本专利技术涉及通信
，尤其是一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术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。
[0005]本专利技术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：
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]其中，水声信道被划分为数据子信道和busy tone子信道；
[0010]所述数据子信道，用于传输DRTS信号、DCTS信号、DDATA信号和DACK信号；
[0011]所述busy tone子信道，用于传输busy tone信号。
[0012]可选地，所述方法还包括：
[0013]通过网络初始化处理，构建任一节点对应的邻节点信息表；
[0014]所述邻节点信息表，用于表征邻节点的位置信息。
[0015]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；
[0016]所述busy tone信号频率用于确定源节点的标识。
[0017]可选地，所述方法还包括：
[0018]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；
[0019]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；
[0020]所述发送节点在发送DRTS信号或DDATA信号时，均设置有定时器，以侦听定时时间内是否接收到来自接收节点的反馈信号，如果没有在定时时间内接收到来自接收节点的反馈信号，则重新向所述接收节点发送新的DRTS信号或DDATA信号。
[0021]可选地，节点采用多模合成定向换能器进行定向信息发送；
[0022]节点采用矢量水听器进行定向信息接收。
[0023]可选地，所述方法还包括：
[0024]当发送节点执行退避倒计时时切换到全向模式来监听信道；
[0025]如果发送节点监听到信号，则所述发送节点首先确定信号的方向，并根据信号的方向采取对应的措施；
[0026]当信号的方向与接收节点的方向不同时，发送节点继续退避倒计时；
[0027]当信号方向与接收节点相同时，则发送节点取消倒计时。
[0028]本专利技术另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：
[0029]由接收节点接收发送节点发送的DRTS信号；
[0030]根据所述DRTS信号向所述发送节点发送DCTS信号，以使所述发送节点向所述接收节点发送DDATA信号；
[0031]根据接收到发送节点发送的DDATA信号，向所述发送节点发送DACK信号；
[0032]所述接收节点以全向的方式向邻节点发送busy tone信号，完成数据通信过程；
[0033]其中，水声信道被划分为数据子信道和busy tone子信道；
[0034]所述数据子信道，用于传输DRTS信号、DCTS信号、DDATA信号和DACK信号；
[0035]所述busy tone子信道，用于传输busy tone信号。
[0036]可选地，所述方法还包括：
[0037]所述接收节点向所述发送节点发送DCTS信号时，设置有定时器，以侦听定时时间内是否接收到来自发送节点的反馈信号，如果没有在定时时间内接收到来自发送节点的反馈信号，则重新向所述发送节点发送新的DCTS信号。
[0038]本专利技术实施例的另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：
[0039]每个邻节点以全向的方式侦听信道；
[0040]所述邻节点根据接收到发送节点或者接收节点发送的busy tone信号，确定源节点标识；
[0041]根据所述源节点标识，确定源节点为目的节点，则所述邻节点向所述目的节点发送数据包，完成数据通信过程。
[0042]可选地，所述方法还包括：
[0043]所述邻节点如果没有收到回复信号，则选择退避，并以全向的方式侦听信道；
[0044]所述邻节点如果没有收到busy tone信号，则选择退避；
[0045]所述邻节点根据所述源节点标识，确定源节点不是目的节点，则所述邻节点选择
退避。
[0046]本专利技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。
[0047]本专利技术的实施例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。本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法，其特征在于，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；所述发送节点在发送DRTS信号或DDATA信号时，均设置有定时器，以侦听定时时间内是否接收到来自接收节点的反馈信号，如果没有在定时时间内接收到来自接收节点的反馈信号，则重新向所述接收节点发送新的DRTS信号或DDATA信号。5.根据权利要求1所述的一种用于定向水声通信网络的介质访问控制方法，其特征在于：节点采用多模合成定向换能器进行定向信息发送；节点采用矢量水听器进行定向信息接收。6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨健敏，胡青，徐灵基，肖鹏，苗建明，孙鹏楠，吴铁成，骆婉珍，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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