[发明专利]基于Slotted-FAMA协议利用传播时延的数据并发传输方法

权利要求书

1.一种基于Slotted-FAMA协议利用传播时延的数据并发传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)在水声通信网络中的接收节点处构建每个发送节点的时延表和并发传输表；

所述时延表中存储每个发送节点的MAC地址以及发送节点到该接收节点的传播时延；

所述并发传输表中存储每个发送节点对应的满足并发传输要求的其他发送节点的MAC地址；所述并发传输要求为两个发送节点对应的传播时延之差大于数据包DATA的传输时长；

(2)基于Slotted-FAMA协议的并发传输，具体如下；

(2.1)发送节点发送RTS包给接收节点，接收节点接收到RTS包后，获取发送节点的MAC地址；接收节点根据发送节点的MAC地址，在并发传输表中查找此MAC地址对应的节点在传输数据时满足并发传输条件的一个并发传输节点，将这个并发传输节点的MAC地址嵌入到CTS包中，等到下一个时隙开始时将CTS包发送出去；

(2.2)发送节点接收到CTS包后，等到下一个时隙开始时发送DATA数据包给接收节点；而网络中的其他发送节点接收到CTS包后，查看CTS中嵌入的并发传输MAC地址是否与本节点的MAC地址一致，如果不一致，则节点进入退避状态；如果一致，则表明此节点为并发传输节点，此节点在握手发送节点发送完DATA包之后也开始并发传输DATA，在避免与握手发送节点碰撞的同时，利用这部分传播时延，提高网络吞吐量；

(2.3)接收节点依次接收来自并发传输节点的DATA以及来自握手发送节点的DATA；如果来自握手发送节点的DATA数据被成功接收，则接收节点在下一个时隙开始时发送ACK包给发送节点；否则，发送NACK包；在ACK和NACK包中嵌入来自并发传输节点的DATA数据包是否被成功接收的标志位，如果未被接收节点成功接收，则该来自并发传输节点的DATA数据包等待下一次并发重传。

2.根据权利要求1所述的一种基于Slotted-FAMA协议利用传播时延的数据并发传输方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述时延表的具体构建方法如下：

(1.1)水声通信网络中的所有发送节点首先发送一个SF短帧给接收节点，其中SF短帧中包含了SF短帧的发送时刻；

(1.2)接收节点接收到来自发送节点的SF短帧后，用SF短帧当前的接收时刻减去发送时刻，即可得到发送节点到接收节点之间的传播时延，将每个发送节点的MAC地址以及相应的传播时延存入接收节点的时延表中。

3.根据权利要求1所述的一种基于Slotted-FAMA协议利用传播时延的数据并发传输方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述并发传输表的具体构建方法如下：

将接收节点时延表中某个发送节点对应的传播时延delay1与其他发送节点对应的传播时延依次两两比较，如果该发送节点对应的传播时延delay1与另一个发送节点对应的传播时延delay2之差大于数据包DATA的传输时长data_length，即：delay1-delay2data_length，则表示delay2对应的发送节点满足并发传输的要求，将delay2对应的发送节点的MAC地址存入delay1对应的发送节点的并发传输表中，从而接收节点能够得到所有的发送节点传输数据时对应的满足并发传输条件的其他发送节点。

4.根据权利要求1所述的一种基于Slotted-FAMA协议利用传播时延的数据并发传输方法，其特征在于，所述水声通信网络包含一个接收节点和多个发送节点，且网络中所有的节点都处于互相通信范围之内。

5.根据权利要求1所述的一种基于Slotted-FAMA协议利用传播时延的数据并发传输方法，其特征在于，该方法基于水声通信网络MAC层的Slotted-FAMA握手协议，利用水声长传播时延，由接收节点调度水声通信网络中其他节点实现一次握手，多节点无碰撞数据并发传输，从而降低网络平均时延，提高系统吞吐量。