[发明专利]水声传感器网络长延迟情况下的MAC协议实现方法

权利要求书

1.一种水声传感器网络长延迟情况下的MAC协议实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

A，网络进行初始化，建立网络节点拓扑结构信息，将时间帧划分成若干个时隙，每个时隙依次由优先段、竞争段、数据段、应答段组成，其中优先段包括PRTS段，PCTS段；竞争段包括CRTS段，CCTS段；

B，发送时隙，当前节点通过比较时隙号与节点号，判断该时隙是否属于本节点的主时隙进行下一步动作；

C，当时隙是本节点的主时隙时，判断本节点是否有数据需要发送：

C-1，当本节点有数据要发送时，先在PRTS段发送PRTS帧，然后判断是否在PCTS段收到目的节点回复的PCTS帧；

C-1-1，当本节点在PCTS段收到目的节点回复的PCTS帧时，本节点先广播JAM帧，然后在CRTS段判断是否收到回复给本节点的CRTS帧；

C-1-1-1，当收到回复给本节点的CRTS帧时，则本节点回复CCTS帧给优先级最高的节点，然后在数据段发送各数据分帧，并在应答段等待目的节点回复的应答帧；

根据目的节点应答的应答帧的内容判断各数据分帧接收成功与否：

当接收成功，则数据发送完毕，进入下一时隙；

当有发送失败的数据分帧，则重新发送该数据，发送次数为计数器+ 1，当计数器达到了预设门限，该数据不再重发，节点进入下一个时隙；

C-1-1-2，当没有收到回复给本节点的CRTS帧时，则本节点在数据段发送各数据分帧，在应答段等待目的节点回复的应答帧；

根据目的节点应答的应答帧的内容判断各数据分帧接收成功与否：

当接收成功，则数据发送完毕，进入下一时隙；

当有发送失败的数据分帧，则重新发送该数据，发送次数为计数器+ 1，当计数器达到了预设门限，该数据不再重发，节点进入下一个时隙；

C-1-2，当本节点在PCTS段没有收到目的节点回复的PCTS帧，此次预约主时隙失败，发送次数计数器+ 1，同时在CRTS段侦听CRTS帧，如果握手成功，则接收数据，接收完毕后发送应答帧给发送方；反之不动作；

当计数器达到了预设门限，该数据不再重发，节点进入下一个时隙；

C-2，当本节点没有数据发送时，则侦听PRTS段或者CRTS段，如果握手成功，则接收数据，接收完毕后发送应答帧给发送方；如果握手不成功，则节点进入下一个时隙；

D，当时隙不是本节点的主时隙时，首先判断本节点是否有数据要发送，如果本节点没有数据要发送，则进入C-2步骤，如果本节点有数据要发送，则首先侦听优先段：

D-1，当在优先段收到的是PCTS帧，则丢弃该PCTS帧进入下一时隙，以免与主节点冲突；

当在优先段收到的是PRTS帧，则判断该PRTS帧的目的地址是否是本节点：当结果为是，则在PCTS段回复PCTS帧，在数据段接收数据后，在应答段回复应答帧；进入下一个时隙；当结果为否，则进入D-2-1步骤；

D-2，当在PRTS段没有收到发给本节点的PRTS帧，且在PCTS段没有收到任何PCTS帧，则本节点进入CSMA/CA竞争机制：

D-2-1，在竞争段发送CRTS帧进行竞争，同时侦听其他节点的CRTS帧；

当节点发送CRTS后，在CCTS段内收到发给本节点的CCTS帧回复后没有收到主节点的JAM帧；且在侦听到的CRTS帧的源节点中，本节点的优先级别不是最高的；则本节点在收到CRTS帧后，在CRTS段结束时发送CCTS帧，在数据段进入发送数据状态，在应答段等待目的节点回复的应答帧；

D-2-2，当节点发送CRTS后，在CCTS段内侦听到主节点发送的JAM帧和回复的CCTS帧，或者未收到任何的CCTS帧，节点将进入等待状态，延迟一段时间再进入发送数据状态；

D-2-3，当本节点处于发送数据状态中时，当有数据帧到来，本节点将不接收该数据帧,当节点已发送完毕CCTS帧，则直接进入接收数据状态, 接收完成后在应答段发送应答帧；

D-2-4，根据目的节点应答的应答帧的内容判断各数据分帧接收成功与否：

当接收成功，则数据发送完毕，进入下一时隙；

当有发送失败的数据分帧，则重新发送该数据，发送次数为计数器+ 1，当计数器达到了预设门限，该数据不再重发，节点进入下一个时隙。

2.根据权利要求1所述的水声传感器网络长延迟情况下的MAC协议实现方法，其特征在于：当本节点在其主时隙发送完数据帧后，在等待目的节点回复的应答帧期间，如果又收到了其它节点的数据帧，则判断该帧是否是在规定的时间                                                _A+T_AT+T_De前到达本节点；

当结果为是，则接收该帧并回复应答帧，然后继续等待未到达的应答帧；

当结果为否，则不接收该帧；

其中，_A 时刻代表应答段的起始时刻，T_AT代表目的节点接收本节点的数据帧需要的传输时间，T_De为延迟时间。