CN113573272B - 一种针对多跳水声无线传感器的rts竞争访问控制协议的设计方法 - Google Patents

一种针对多跳水声无线传感器的rts竞争访问控制协议的设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法。多个水下节点在划分好的时隙内工作，通过计算网络最佳容量规划控制报文的发送时机，通过一种全新的RTS竞争算法，确定各节点在多接收机制中的收发时序，规避不同发送节点之间的数据碰撞，有效缓解了水下无线传感器网络中的“暴露终端”问题，大幅提高了水声信到利用率，降低了能量开销。通过RTS竞争算法还降低了网络传播时延总和，动态调节网络拥塞，缓解了漏斗效应，提高了网络中各水下节点的使用寿命。

Description

一种针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设 计方法
技术领域
本发明涉及水下无线传感器网络通信技术领域，具体地说是涉及一种针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法。
背景技术
海洋蕴藏着丰富的矿产和渔业资源，中国拥有超过300万平方公里可管辖的海洋国土，对海洋的开发需求正在日益增加。水声无线传感器网络通过多个部署于水下的水声传感器设备进行组网，将各类水质参数，诸如温度、电导率、pH值、盐度等通过独有的节点网络有效传输到陆地的基站上，是认识、开发海洋的重要一环。近年来，水声无线传感器网络被广泛应用于环境监测、海洋牧场、资源勘探、军事监控、灾害预警及港口安全防护等方面，水声无线传感器网络特有的组网自适应性和重传可靠性能让其在面对复杂多变的水下网络拓扑时仍保持较好的鲁棒性，因此得到越来越多海洋科研工作者的青睐。
与陆地无线网络不同，水声无线传感器网络往往具有时空不定性——即时间不定性加空间不定性。由此基本特性衍生出来的具体难题，诸如超长的传播时延、动态变化的水下网络拓扑、造价高昂的水下电源等使得几乎所有成熟的陆地网络协议都无法直接应用于水声无线传感器网络中。因此，水声无线传感器网络的性能通常取决于协议与具体应用环境的配适度，而如何针对不同的水下应用场景，设计出适用于具体拓扑环境的协议，是当前水下可靠通信的重要研究课题。
在水声无线传感器网络中，MAC层作为OSI五层结构中数据链路层的核心部分，主要负责分配信道资源，减少信道碰撞，降低重传损失。MAC层协议是OSI结构中的底层协议，针对不同水声无线传感器网络的环境特性和应用场景提出适用的MAC协议是设计MAC层协议的核心问题，本发明从基本的时空不定特性着手，针对动态变化的水声无线传感器网络设计出能够可靠传输的自适性MAC层协议，以缓解水声网络中的暴露终端、漏斗效应和信道利用率低等问题。
发明内容
针对由水下固定节点和移动AUV节点共同组成的动态水声传感器网络的特点及水声MAC协议设计时面临的挑战，本发明提出一种RTS竞争访问控制协议的设计方法，定义为协议RA-SFAMA-MA。该协议在经典SFAMA协议基础上，通过计算网络动态最佳容量确定ACK调度算法，用以减少动态水声网络中的暴露终端问题和信道碰撞现象。在动态ACK调度算法的基础上，进一步引入一种采用全新RTS竞争算法排序的多接收机制，实现多发多收的效果，明确了多个源节点的优先级，动态调节网络拥塞程度，降低了水声无线传感器网络的总时延长，提升了网络的各项性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法，包括以下步骤：
1)节点时间同步：
针对多跳水声无线传感器中的所有水下节点，通过点对点通信的方式对各节点的时间进行同步；
2)多跳水声无线传感器中的所有节点周期性工作，一个工作周期划分为信道预约期、统筹时序期和空闲睡眠期，
在信道预约期，所有有待发送数据的源节点分别向各自的目的节点发送RTS报文，所述的RTS报文中包括源节点地址、RTS报文发送时刻、以及待发送数据的传输时延信息；
在统筹时序期，接收到RTS报文的目的节点对所有接收到的RTS报文进行统计，采用RTS竞争法给每一个源节点分配发送时序，并以CTS报文的形式将分配好的发送时序序列号和发送时段返回各个源节点；
对于所有发送节点，在空闲睡眠期，若节点没有进行数据传输，则该节点进入睡眠状态，在CTS报文规定好的数据发送时间唤醒，进行数据发送；
3)目的节点接收到源节点发送的数据包后，返回ACK报文。
进一步的，若某个目的节点接收到若干个源节点发送的RTS报文，该目的节点在接收到首个RTS报文后，等待网络中最大的端到端时延时间，然后统计在该时间段内接收到的所有RTS报文。
进一步的，所述的RTS报文中还包括源节点当前时刻的数据信道状态信息和竞争数字，所述的数据信道状态包括空闲状态、睡眠状态和忙碌状态，初始化竞争数字为该节点单跳范围内的邻居节点个数的1/2，向上取整。
进一步的，所述的RTS竞争法具体为：
假设源节点i，i＝1,2,…,m需要向目的节点p发送数据，在目的节点p数据信道空闲的下一个时隙的开始，源节点i将带有初始竞争数字Ci的RTS报文发送至目的节点p，当范围内的源节点j，j＝1,2,…,m且j≠i接收到来自源节点i的RTS报文后，首先将源节点i的RTS报文中的竞争数字Ci与自身的竞争数字Cj进行比较，若Ci＜Cj，则源节点j对自身的当前竞争数字进行加1，更新Cj；若Ci≥Cj，则将源节点i的地址，以及将源节点i的竞争数字加1后存储至源节点j的RTS报文中；
同理，当范围内的源节点k，k＝1,2,…,m且k≠i且k≠j接收到来自源节点j的RTS报文后，首先将源节点j的RTS报文中的所有竞争数字与自身的竞争数字Ck进行一一比较，若Ck大于某一个竞争数字，则源节点k对自身的当前竞争数字进行加1，更新Ck，若Ck小于某一个竞争数字，则将该竞争数字加1后连同该竞争数字所属的源节点地址一起存储至源节点k的RTS报文中；
遍历m个源节点或直至信道预约期结束。
进一步的，，在统筹时序期内，目的节点更新收到的所有RTS报文中的每一个源节点的最大竞争数字Cimax，i＝1,2,…,m，按照排序结果计算各对应源节点的发送时序序列号和发送时段。
进一步的，所述的CTS报文包含源节点的发送时序序列号、各序号对应的源节点开始发送数据的时刻相对CTS报文发送时刻的时间偏移量Toff和各源节点发送数据的传输时延TDATA；目的节点在发送完CTS报文后的下个时隙，切换至预定的数据信道进行数据接收。
进一步的，所述的目的节点仅将CTS报文发送至数据信道状态为空闲的源节点；对于数据信道状态为忙碌状态的源节点，等待两个最大端到端时延后重启侦听。
进一步的，待发送数据的源节点接收到CTS报文后，从CTS报文中获取自身节点对应的开始发送数据的时刻相对CTS报文发送时刻的时间偏移量，根据规定的时间和指定的数据通道发送数据包。
进一步的，为了避免目的节点返回的ACK报文与其他源节点发送的数据包碰撞，在完成数据接收和返回ACK报文之间设有时间裕量，所述的时间裕量为：
Figure GDA0004043789650000031
其中，Tdata是各源节点发送数据的传输时延，Tdelay是目的节点到所有源节点中的最大传播时延，Tslot是一个时隙的长度。
进一步的，当水下节点的数量大于网络最佳容量时，所述的时间裕量调整为：
Figure GDA0004043789650000041
其中，Tpro是水声无线传感器网络最大的端到端时延。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1)本发明提出面向拓扑结构动态变化水声无线传感器网络的概念，将研究问题具体化。从水声无线传感器网络中的时空不定特性入手，详细阐述该特性产生原理，分析该特性衍生的具体水声传感器网络难题，提出具体网络环境具体分析的研究思路。将研究目标锁定在近年来得到广泛应用的动态变化水声无线传感器网络中，通过国内外研究现状归纳出其亟待解决的经典难题。
2)本发明针对动态变化水声无线传感器网络中广泛存在的暴露终端、低信道利用率和漏斗效应问题，提出了一种基于SFAMA协议的竞争型MAC协议，设计了一种基于动态裕量的ACK调度算法，用以减少动态水声网络中的信道碰撞现象，有效缓解了SFAMA协议中因ARQ技术而引入的暴露终端问题；在动态ACK调度算法的基础上，引入了一种基于全新RTS竞争算法进行源节点排序的多接收机制，利用动态水声无线传感器网络的滞后特性及空间特征实现了信道的复用，提升了水声网络吞吐量；而RTS竞争算法的引入，使得网络中各节点的状态信息以负反馈的形式作用于构成的闭环控制系统中，明确了不同要素下节点的优先级，动态调节网络的拥塞程度，降低了汇聚节点的产生概率。
附图说明
图1是无退避机制下的SFAMA时隙图。
图2是本发明实现的无碰撞时隙示意图。
图3是网络最佳容量仿真示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体的实施例和附图，详细说明本发明，并描述了具体实施例以简化本发明。但是需要认识到，本发明不局限于所说明的实施例，并且在不脱离基本原理的前提下，本发明的各种修改是可能的，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本发明提出的一种针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法，主要包括以下步骤：
1)节点时间同步：
针对多跳水声无线传感器中的所有水下节点，通过点对点通信的方式对各节点的时间进行同步，这在节点个数有限的水声网络中是可实现的；
2)多跳水声无线传感器中的所有节点周期性工作，一个工作周期划分为信道预约期、统筹时序期和空闲睡眠期，
在信道预约期，所有有待发送数据的源节点分别向各自的目的节点发送RTS报文，所述的RTS报文中包括源节点地址、RTS报文发送时刻、以及待发送数据的传输时延信息；
在统筹时序期，接收到RTS报文的目的节点对所有接收到的RTS报文进行统计，采用RTS竞争法给每一个源节点分配发送时序，并以CTS报文的形式将分配好的发送时序序列号和发送时段返回各个源节点；
对于各发送节点，在空闲睡眠期，若节点没有进行数据传输，则该节点进入睡眠状态，在CTS报文规定好的数据发送时间唤醒，进行数据发送；
3)目的节点接收到源节点发送的数据包后，返回ACK报文。
本实施例中，规定所有处于水声网络中的节点仅在时隙开始时可以进行发送，发送内容包括：请求发送报文RTS、允许发送报文CTS、数据DATA以及确认报文ACK。
当节点有待发送数据的时候，此节点发送请求发送报文给其目的节点，RTS控制报文包括发送节点当前的数据信道状态信息(空闲/睡眠/忙碌)、发送节点地址信息、RTS发送时刻t以及待发送数据的传输时延TDATA；
当某个节点接收到若干个节点发送的请求发送报文RTS，该节点在接收到首个RTS后，等待网络中最大端到端时延的时间，并统计此时间段内接收到的所有RTS，同时根据上述RTS携带的状态信息，通过一种RTS竞争算法确定各发送节点的优先级，并按照各节点优先级、节点间传播时延、节点待发数据的传输时延等信息计算各节点的发送时刻，最后在确认发送节点当前数据信道状态信息非忙碌之后，将发送时刻写入CTS返回给各发送节点；
控制报文CTS包含接收节点当前要利用的各节点序号、各序号发送节点开始发送数据的时刻相对CTS发送时刻的时间偏移量Toff和上述的各节点发送数据的传输时延TDATA。其中Toff即是发送至某节点的CTS中规定的此发送节点开始发送的时刻与CTS起始发送时刻之间的偏移量，接收节点在发送完CTS控制报文后的下个时隙，切换至预定的数据信道进行数据接收；
所述的每个发送节点接收到CTS后，即获得目的接收节点的信道使用信息，在下一个时隙的开始切换至RTS报文中指定的数据信道，并发送数据包，数据包传输结束后对接收节点返回ACK报文；未接收到CTS的节点视为忙碌节点，固定退避两个最大端到端时延后重启侦听。
如图1所示，来自S2的DATA与来自R1的ACK控制报文在S1节点的第六个时隙内发生了碰撞，想要避免这种碰撞，可以通过调度DATA或者ACK报文的方法，使其中一方延后。考虑到DATA的长度和发送时机固定，因此本发明决定从ACK控制报文着手，通过动态调度ACK的发送时机规避碰撞。
图2是采用ACK调度算法后实现的无碰撞时隙图。如图所示，令R1能在留出必要裕量的前提下再返回ACK，也即令S1能留出必要的裕量以应对可能会接收到的其他非源节点发送来的xDATA，可有效避免控制报文与传输数据间的碰撞，这就是控制ACK报文调度算法的总体设计思路。为减少网络传播总时延，提高信道利用率，还要使ACK调度算法中的所留裕量取最小值。因此，本发明需要同时考虑整个水声无线传感器网络中，源节点的DATA和非源节点的xDATA对ACK发送时机以及调度裕量的影响。将包含了数据传输时延的调度裕量记为Tschedule，则有：
Tschedule≥Tdata+Tdelay (2-1)
其中，Tdata是水声无线传感器网络中数据包的规定长度，Tdelay是此接收节点到所有邻居节点中的最大传播时延，两者均可通过基本的点对点通信测试获知。如此确定的调度裕量Tschedule便能够保证返回的ACK不会与DATA及xDATA发生冲突。
本发明还要实现的一点是控制裕量取到最小值。在基于握手的SFAMA协议中，时隙大小一般是根据水声网络环境、网络拥塞程度和网络节点个数等要素提前规定的，因此可以将时隙大小Tslot视作定值，进而可以通过向上取整的方法使裕量Tschedule取到最小值，即：
Figure GDA0004043789650000061
通过式(2-1)和(2-2)所确定的调度裕量Tschedule，是在水声信道无碰撞条件下所能够取得的最小值，同时满足使ACK控制报文与多节点传输数据错开的调度需求以及不多浪费任何一个时隙的性能需求，能有效保证水声无线传感器网络的稳定性和快速性，提升水声网络整体性能。
确定调度裕量之后，还需要确定控制报文ACK的返回时刻。如图2中所示，当目的节点R1接收到数据后，将下一个时隙的开始时刻标记为tstart，因为Tschedule是从接收到数据的那个时隙算起，故需要在与tstart计算时减去一个时隙长度Tslot。而由上面所求得的Tschedule经过取整，其长度为水声网络时隙长度的整数倍，因此经过计算后的发送时刻正好处于某个时隙的开始，符合时隙发送规定，故R1返回ACK控制报文的调度时刻tend可被表示如下：
Figure GDA0004043789650000071
综上所述，本节采用的ACK调度算法能够有效解决ACK与DATA、xDATA的碰撞问题，因此网络中的节点无需像经典SFAMA协议中的一样，在收到xRTS、xCTS(目的节点非本节点的RTS和CTS)后进行最短两个时隙的退避再重新侦听，直接减少了水声无线传感器网络中的重传次数和节点侦听时间，有效提高了网络传输效率，缓解了暴露终端问题。
然而，在动态变化环境下的多跳水声无线传感器网络中，每个发送节点周围可能存在多个同等地位的发送节点，当整个网络达到饱和时，大量的数据包会因漏斗效应堆积在某些目的节点，ACK控制报文势必会与其发生碰撞。因此，上述ACK调度算法往往要判断网络负载情况来决定其适用范围。
判断网络负载情况的一大指标是网络最佳容量。网络最佳容量一般被应用于单跳水声无线传感器网络，定义为当节点发包数一定时，整个网络吞吐量达到饱和值或近似饱和值所需的最少终端节点个数。研究表明，可以通过测量水声无线传感器网络的最佳容量，获知其饱和状态下的终端节点数。在网络中的终端节点数小于最佳网络容量的条件下，判断此时的水声网络功能保真，并近似地将一个动态变化的单跳水声无线传感器网络等效成具有简单拓扑结构的已知网络，从而观测整体网络的各性能指标。根据水声无线传感器网络特性，当控制节点发包数为定值常量时，若整个网络中终端节点个数趋向于无穷大，吞吐量同样趋向于饱和，但显然这与网络最佳容量定义不合。因此，网络最佳容量的观测需要找到终端节点个数增加时的“跳跃拐点”，即在此拐点前，吞吐量指标未到达饱和值或近似饱和值；在此拐点后，即便终端节点个数以数量级形式增加，网络吞吐量也不会发生太大变化，此跳跃拐点所对应的终端节点个数即为此节点发包数条件下的网络最佳容量。
本发明通过在Mate2平台进行仿真实验结合实地下水实验的方式，依次增加终端节点数，进行吞吐量测试，并绘制曲线图，确定了实验室环境下动态水声传感器网络的最佳网络容量，如图3仿真示意图所示，控制每个节点发包数一定，当node＝8时，网络中吞吐量明显有一个跳跃趋势，并到达了水声网络的饱和值附近；当终端节点个数继续增大时，网络整体的吞吐量指标却难以继续提升。因此可以得出结论：在本实验室环境下的动态水声传感器网络，其最佳网络容量为8，当网络中终端节点个数为8以下时，可以近似等效为静水环境下一发七收的等距星型网络拓扑结构。通过计算网络最佳容量和近似等效网络拓扑的方法，可以准确规定上文中ACK调度算法的不同适用对象：当一个网络中的实际工作节点数少于网络最佳容量时，可以直接使用本发明的调度方法；当一个网络中的实际工作节点等于或略大于网络最佳容量时，可以微调Tschedule指标的计算方法增加额外时隙保证调度裕量，如用整个水声网络中最大端到端时延Tprog替代式(2-1)中的Tdelay，即：
Tschedule≥Tdata+Tprog (2-4)
在RA-SFAMA-MA协议中，本发明通过RTS竞争的手段，给予网络中拥塞程度高、位置处于“交通要道”的那些节点以更高的优先级；利用RTS中附带的源节点信息规定竞争参数，设计竞争算法，来寻找这些高优先级节点。
当发送节点有待发数据时，会在生成的RTS中加入一个竞争数字，记为Ci，Ci的初始值由节点本身的位置要素决定，同取为在其单跳范围内的邻居节点个数的1/2，且向上取整。根据协议规则，假设在下一个时隙的伊始，源节点A将带有竞争数字CA的RTS发送出去。当范围内的另一个源节点B接收到来自A的RTS A时，它会先将RTS A中的CA与自己的CB进行对比，若CA<CB，则B无视CA且将CB改为CB+1；若CA≥CB，则将CA改为CA+1，并记录A的位置信息和竞争数字，一起写入B待发送的RTS中。当B被允许发送RTS后，其发送的RTS B又会被其邻居节点C接收到，类似的，C比较此时RTS B中所带有的竞争数字，并根据相同规则更新RTS C，并以此类推。整个水声无线传感器网络的源节点循环执行上述操作，不断动态更新其自身、其邻居节点以及多跳路由中节点的竞争数字，这就是RTS竞争算法的设计思路。
在水声无线传感器网络中，所有即将启动进入工作状态的源节点，都会首先侦听信道的使用情况，得到信道许可后才会发送握手请求，因此所有源节点在周期性休眠状态下并不会进行Ci值的比对，这除了代表引入Ci竞争数字并不会增加难以负担的能量开销外，也直接表明了某一区域内工作在待发状态的源节点数量越多，Ci更新就越频繁，此区域的整体Ci值也越大，算法流程见Algorithm 1。
Figure GDA0004043789650000091
类似地，当一个节点处于网络的拥塞中心时，它除了因多邻居节点数而拥有较高的初始竞争数字外，由于处在大量源节点的通信范围内及多跳踏板中，其动态优先级也会因Ci的不断更新而累加，从而获得较高的优先级而能迅速泄洪，这使整个水声无线传感器网络构成一个负反馈闭环系统，能够动态有效地调节网络拥塞，缓解漏斗效应。
而当范围内的目的节点接收到首个RTS时，它会再等待一段等长于此节点所有邻居节点最大端到端时延的时间，并在等待结束后的下一个时隙开始，统计接收到的所有RTS，根据其中的动态Ci决定所有满足发送条件的源节点发送顺序，计算各源节点发送时刻，并将其写入CTS返回给各发送节点。综上所述，此RTS竞争算法能够动态调节网络交通，缓解汇聚节点处的漏斗效应。
以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)节点时间同步：
针对多跳水声无线传感器中的所有水下节点，通过点对点通信的方式对各节点的时间进行同步；
2)多跳水声无线传感器中的所有节点周期性工作，一个工作周期划分为信道预约期、统筹时序期和空闲睡眠期，
在信道预约期，所有有待发送数据的源节点分别向各自的目的节点发送RTS报文，所述的RTS报文中包括源节点地址、RTS报文发送时刻、以及待发送数据的传输时延信息；
在统筹时序期，接收到RTS报文的目的节点对所有接收到的RTS报文进行统计，采用RTS竞争法给每一个源节点分配发送时序，并以CTS报文的形式将分配好的发送时序序列号和发送时段返回各个源节点；
所述的RTS报文中还包括源节点当前时刻的数据信道状态信息和竞争数字，所述的数据信道状态包括空闲状态、睡眠状态和忙碌状态，初始化竞争数字为该节点单跳范围内的邻居节点个数的1/2，向上取整；
所述的RTS竞争法具体为：
假设源节点i，i＝1,2,…,m需要向目的节点p发送数据，在目的节点p数据信道空闲的下一个时隙的开始，源节点i将带有初始竞争数字Ci的RTS报文发送至目的节点p，当范围内的源节点j，j＝1,2,…,m且j≠i接收到来自源节点i的RTS报文后，首先将源节点i的RTS报文中的竞争数字Ci与自身的竞争数字Cj进行比较，若Ci＜Cj，则源节点j对自身的当前竞争数字进行加1，更新Cj；若Ci≥Cj，则将源节点i的地址，以及将源节点i的竞争数字加1后存储至源节点j的RTS报文中；
同理，当范围内的源节点k，k＝1,2,…,m且k≠i且k≠j接收到来自源节点j的RTS报文后，首先将源节点j的RTS报文中的所有竞争数字与自身的竞争数字Ck进行一一比较，若Ck大于某一个竞争数字，则源节点k对自身的当前竞争数字进行加1，更新Ck，若Ck小于某一个竞争数字，则将该竞争数字加1后连同该竞争数字所属的源节点地址一起存储至源节点k的RTS报文中；
遍历m个源节点或直至信道预约期结束；
在统筹时序期内，目的节点更新收到的所有RTS报文中的每一个源节点的最大竞争数字Cimax，i＝1,2,…,m，按照排序结果计算各对应源节点的发送时序序列号和发送时段；
对于所有发送节点，在空闲睡眠期，若节点没有进行数据传输，则该节点进入睡眠状态，在CTS报文规定好的数据发送时间唤醒，进行数据发送；
3)目的节点接收到源节点发送的数据包后，返回ACK报文。
2.根据权利要求1所述的针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法，其特征在于，若某个目的节点接收到若干个源节点发送的RTS报文，该目的节点在接收到首个RTS报文后，等待网络中最大的端到端时延时间，然后统计在该时间段内接收到的所有RTS报文。
3.根据权利要求1所述的针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法，其特征在于，所述的CTS报文包含源节点的发送时序序列号、各序号对应的源节点开始发送数据的时刻相对CTS报文发送时刻的时间偏移量Toff和各源节点发送数据的传输时延TDATA；目的节点在发送完CTS报文后的下个时隙，切换至预定的数据信道进行数据接收。
4.根据权利要求3所述的针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法，其特征在于，所述的目的节点仅将CTS报文发送至数据信道状态为空闲的源节点；对于数据信道状态为忙碌状态的源节点，等待两个最大端到端时延后重启侦听。
5.根据权利要求1所述的针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法，其特征在于，待发送数据的源节点接收到CTS报文后，从CTS报文中获取自身节点对应的开始发送数据的时刻相对CTS报文发送时刻的时间偏移量，根据规定的时间和指定的数据通道发送数据包。
6.根据权利要求1所述的针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法，其特征在于，为了避免目的节点返回的ACK报文与其他源节点发送的数据包碰撞，在完成数据接收和返回ACK报文之间设有时间裕量，所述的时间裕量为：
Figure FDA0004043789640000021
其中，Tdata是各源节点发送数据的传输时延，Tdelay是目的节点到所有源节点中的最大传播时延，Tslot是一个时隙的长度，
Figure FDA0004043789640000031
表示向上取整。
7.根据权利要求6所述的针对多跳水声无线传感器的RTS竞争访问控制协议的设计方法，其特征在于，当水下节点的数量大于网络最佳容量时，所述的时间裕量调整为：
Figure FDA0004043789640000032
其中，Tpro是水声无线传感器网络最大的端到端时延。
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