[发明专利]水声网络时隙MAC协议方法、系统、装置及介质

权利要求书

1.一种水声网络时隙MAC协议方法，其特征在于，包括以下步骤：

将发送信道划分为包含M个时隙的超帧结构，初始化设置各节点的各时隙权重；

根据时隙权重更新各时隙的发送概率，根据发送概率获取用于传输数据包的时隙；

根据ACK确认包的接收情况更新时隙收益，根据时隙收益更新各时隙权重；其中，所述ACK确认包由成功接收到数据包的节点发出；

根据超帧的长度获取循环周期，根据循环周期对各节点的时隙概率进行更新，直至各节点的时隙概率分布收敛；

所述超帧结构为：

超帧长度＝时隙数*时隙长度+2*节点间最大传播时延+ACK传输时间；或，

超帧长度＝时隙数*时隙长度。

2.根据权利要求1所述的一种水声网络时隙MAC协议方法，其特征在于，所述发送概率的计算公式如下：

其中，f_n,m(t)为第t回合发送节点n采用m时隙的概率，Z_n,m(t)为第t回合发送节点n采用m时隙的策略权重。

3.根据权利要求1所述的一种水声网络时隙MAC协议方法，其特征在于，所述根据发送概率获取用于传输数据包的时隙，包括：

节点n的时隙概率分布为{f_n,1,f_n,2,...,f_n,M}，在区间0-1生成随机浮点数q；

若qf_n,1，则选择时隙1发送数据；

若则选择时隙m发送数据，1m≤M。

4.根据权利要求1所述的一种水声网络时隙MAC协议方法，其特征在于，所述时隙收益的更新公式为：

其中，b_n,m(t)为第t回合节点n采用策略m的收益估计；c_n,m(τ)为第τ次回合节点n采取策略m的数据传输结果；代表第τ次博弈回合n节点是否选择m时隙策略进行传输，选择则为1，否则为0；0μ1，表示每轮策略的收益估计对近期数据的依赖程度，其值越近于1代表策略收益估计对近期数据的依赖程度越大。

5.根据权利要求4所述的一种水声网络时隙MAC协议方法，其特征在于，所述数据传输结果c_n,m(τ)由节点是否成功接收ACK确认包决定，成功接收则为1，否则为0。

6.根据权利要求1所述的一种水声网络时隙MAC协议方法，其特征在于，所述时隙权重的更新公式为：

其中，Z_n,m(t+1)为第t+1回合节点n采用m时隙的策略权重；b_n,m为时隙收益；0γ1代表时隙权重更新对历史值的依赖程度，γ越近于1代表权重更新对历史值的依赖程度越大，更新速度越缓慢。

7.一种水声网络时隙MAC协议系统，其特征在于，包括：

初始化模块，用于将发送信道划分为包含M个时隙的周期性超帧结构，初始化设置各节点的各时隙权重；

发送概率更新模块，用于根据时隙权重更新各时隙的发送概率，根据发送概率获取用于传输数据包的时隙；

时隙权重更新模块，用于根据ACK确认包的接收情况更新时隙收益，根据时隙收益更新各时隙权重；其中，所述ACK确认包由成功接收到数据包的节点发出；

循环更新模块，用于根据超帧的长度获取循环周期，根据循环周期对各节点的时隙概率进行更新，直至各节点的时隙概率分布收敛；

所述超帧结构为：

超帧长度＝时隙数*时隙长度+2*节点间最大传播时延+ACK传输时间；或，

超帧长度＝时隙数*时隙长度。

8.一种水声网络时隙MAC协议装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现权利要求1-6任一项所述方法。

9.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1-6任一项所述方法。