CN117395328B - 一种时频调度mac协议方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种时频调度MAC协议方法、装置及设备，涉及水声通信技术领域。应用于水下多链网格状网络，包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，包括：通过链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟并将其作为被传输对象进行交互以确定适用于水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；按照预设建网规则将其逐跳传递至每条链的链头节点进行初始化建网；建网完成后根据时隙长度和目标数据传输开始时间为每个节点分配相应的时隙，以便节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。通过本申请的技术方案，可以解决水下多链网格状网络中多节点共享水声信道进行数据传输的冲突问题。
Description
技术领域
本发明涉及水声通信技术领域，特别涉及一种时频调度MAC协议方法、装置及设备。
背景技术
随着海洋科技的发展，水下无线通信网络在海洋资源开发、海洋环境保护和海洋经济发展中发挥着越来越重要的作用，在国防和民用领域都具有广阔的应用前景。例如通过在江河、湖泊、海洋中部署水声通信网络，可实现对水质、洋流、气象、环境等的监测。水声通信网络作为有缆海底观测网无线拓展的关键技术，可实现有线主干网与无线网的融合，有力拓展观测范围，并具有快速部署、机动灵活、自主可控的优势。其他重要应用如海岸线监控、海防安全、海底勘探、灾害防护和海上石油工业等都需要水声通信网络的技术支持，其发展对人类感知海洋产生深远影响。
水下多链网格状网络是一种由水下不少于两条链状结构网络构成的网格状拓扑结构的网络。当前，针对这种节点数较多的网络场景共享水声信道进行数据传输时最相关的信道分配方法主要包括TDMA（Time Division Multiple Access，时分多址）和FDMA（Frequency Division Multiple Access，频分多址）两种MAC（Multiple Access Control，多路访问控制）协议。然而，当网络中节点数量较多时，完全使用TDMA的方法会造成时隙数量过多、网络延迟较大、信道利用率较低的情况。此外，FDMA协议信号接收解析计算量较大，对硬件要求较高；且由于水下可用带宽较窄，该种方法对用户数量有较大限制。可见，现有技术存在灵活性差、算法复杂、对硬件要求较高、应用场景不匹配等问题。单纯使用这两种方法均不适用于这种节点数较多的网络场景。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种时频调度MAC协议方法、装置及设备，能够适用于水下多链网格状网络，解决水下多链网格状网络中多节点共享水声信道进行数据传输的冲突问题。其具体方案如下：
第一方面，本申请公开了一种时频调度MAC协议方法，应用于水下多链网格状网络，其中，所述水下多链网格状网络中包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，所述方法包括：
通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，并将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；
按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网；所述预设建网规则为间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信的规则；
当所述初始化建网完成后，根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。
可选的，所述通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，包括：
确定当前节点并通过所述当前节点向下一跳节点发送往返时延包，然后记录发送所述往返时延包的发送时刻；
当所述下一跳节点收到所述往返时延包时记录相应的接收时刻，并向所述当前节点回复相应的往返时延确认字符包；
分别获取所述往返时延包和所述往返时延确认字符包各自对应的传输时延，并基于所述传输时延、所述发送时刻以及所述接收时刻确定所述当前节点与所述下一跳节点之间的传播延迟；
将所述下一跳节点作为当前节点并跳转至所述通过所述当前节点向下一跳节点发送往返时延包的步骤以对所述传播延迟进行更新；
当所述链尾节点回复所述往返时延确认字符包后，确定每条链各自对应的最大传播延迟。
可选的，所述将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间，包括：
从所述不少于两条链中确定目标链，并将每条链各自对应的最大传播延迟汇聚到所述目标链的链尾节点，以便通过所述目标链的链尾节点根据所述最大传播延迟确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；
相应的，所述按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网之前，还包括：
通过所述目标链的链尾节点将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间通知至其他链对应的链尾节点。
可选的，将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度，包括：
将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互并通过所述目标链的链尾节点从所述最大传播延迟中确定目标最大传播延迟；
确定所述往返时延包与所述往返时延确认字符包中数据长度最大的包，并获取所述数据长度最大的包对应的传输延迟；
利用所述目标最大传播延迟与所述数据长度最大的包对应的传输延迟进行求和以得到适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度。
可选的，确定适用于所述水下多链网格状网络的目标数据传输开始时间，包括：
通过所述目标链的链尾节点分别向所述其他链的链尾节点以及上一跳节点发送第一估算网络时隙包；所述第一估算网络时隙包中包括所述时隙长度和时间间隔；所述时间间隔为所述目标链的数据传输开始时间到发送所述第一估算网络时隙包的发送时刻间的时间间隔；
获取所述第一估算网络时隙包的传输延迟，并基于所述当前节点与所述下一跳节点之间的传播延迟、所述传输延迟、所述接收时刻以及所述时间间隔依次对齐所述数据传输开始时间以确定适用于所述水下多链网格状网络的目标数据传输开始时间。
可选的，所述按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网，包括：
将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间封装为第二估算网络时隙包，并按照预设建网规则将所述第二估算网络时隙包逐跳传递至每个所述中继节点；
接收所述中继节点回复的与所述第二估算网络时隙包对应的估算网络时隙确认字符包，当每条链中的所述链头节点回复所述中继节点所述估算网络时隙确认字符包后，完成初始化建网。
可选的，所述根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输，包括：
根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙，通过隐式确认机制进行无冲突数据传输；
其中，所述隐式确认机制为所述中继节点的上一跳节点能够监听所述中继节点向下一跳节点发送的数据以判断数据是否发送成功的机制。
可选的，所述根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输之后，还包括：
利用所述链尾节点将传输数据通过无线电或卫星通信上传至数据控制中心。
第二方面，本申请公开了一种时频调度MAC协议装置，应用于水下多链网格状网络，其中，所述水下多链网格状网络中包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，所述装置包括：
最大传播延迟获取模块，用于通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，并将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；
初始化建网模块，用于按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网；所述预设建网规则为间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信的规则；
数据传输模块，用于当所述初始化建网完成后，根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。
第三方面，本申请公开了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现如前所述的时频调度MAC协议方法。
本申请提供了一种时频调度MAC协议方法，应用于水下多链网格状网络，其中，所述水下多链网格状网络中包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，所述方法包括：通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，并将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网；所述预设建网规则为间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信的规则；当所述初始化建网完成后，根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。
本申请的有益效果为：利用水下可扩展多链式网格状网络架构节点的空间分布特点，提出了一种适用于该场景的时频调度MAC协议方法。该网络既可以扩大水下网络通信距离也可以扩展网络的水下覆盖空间，充分利用空间特性及时频复用原则，仅将有限的频带划分为两个子频带，相邻链间使用不同子频带，非相邻链可共用同一子频带；初始化建网完成后，每个节点都能够基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。在规避数据冲突的同时，充分考虑了网络中节点数据传输的并发性，使时间效率达到了最优化，提高了信道利用率，降低网络延迟，保证数据传输成功率，使得这种水下多链式网格状网络的数据传输更高效。
此外，本申请提供的一种时频调度MAC协议装置及设备，与上述时频调度MAC协议方法对应，效果同上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种时频调度MAC协议方法流程图；
图2为本申请公开的一种网络拓扑及时频调度示意图；
图3为本申请公开的一种具体的时频调度MAC协议方法流程图；
图4为本申请公开的一种具体的时频调度MAC协议方法流程图；
图5为本申请公开的一种具体的时频调度MAC协议方法流程图；
图6为本申请公开的一种时频调度MAC协议流程图；
图7为本申请公开的一种时频调度MAC协议装置结构示意图；
图8为本申请公开的一种电子设备结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
水声网络（Underwater Acoustic Networks，UANs）是一种由若干水声链路连接的水下多节点构成的互联分布式系统。它由许多种类的水下节点组成，这些节点可以感知和收集水下环境中的各种信息，如水温、水质、水压、声音、流速、生物信息等。这些节点通过水声通信技术相互连接，形成一个网络。水声网络通常用于海洋监测、海洋生态研究、海洋资源管理、海洋灾害预警预防、海防安全等领域。由于水下环境的复杂性和特殊性，水声网络面临着许多挑战，如长延迟、窄带宽、复杂多变的水声信道、能量限制、节点部署和定位等。因此，设计和优化水声网络需要考虑这些挑战，并采用适应水下环境的协议算法方案。
水声网络MAC协议是水声网络的数据链路层协议，指在水下环境中用于管理和控制水下节点对共享水声信道的有效利用。由于水下环境的特殊性，传统的陆地无线网络的MAC协议在水声网络中无法直接应用。因此，设计水下MAC协议需要考虑水下信道的长延迟、窄带宽、高误码等特点。
当前，针对节点数较多的网络场景共享水声信道进行数据传输时最相关的信道分配方法主要包括TDMA和FDMA两种MAC协议，具体如下：
（1）TDMA：时隙划分MAC协议。在TDMA协议中，时间被划分为时间帧，每个时间帧划分为多个等长的时隙，每个时隙被分配给一个用户。不同用户在不同的时隙传输数据，以避免数据冲突。当网络中节点数量较多时，完全使用TDMA的方法，会造成时隙数量过多，网络延迟较大、信道利用率较低的情况。
（2）FDMA：频率划分MAC协议。在FDMA协议中，可用频带被划分为多个子频段，每个子频段被分配给一个用户。不同用户用不同的子频段传输数据，以避免数据冲突。该种方法接收计算量较大，对硬件要求较高；且由于水下可用带宽较窄，该种方法对用户数量有较大限制。
可见，现有技术存在灵活性差、算法复杂、对硬件要求较高、应用场景不匹配等问题。单纯使用这两种方法均不适用于节点数较多的水下多链网格状网络场景。
为此，本申请提供了一种时频调度MAC协议方案，能够适用于水下多链网格状网络，解决水下多链网格状网络中多节点共享水声信道进行数据传输的冲突问题。
本发明实施例公开了一种时频调度MAC协议方法，参见图1所示，应用于水下多链网格状网络，其中，所述水下多链网格状网络中包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，该方法包括：
步骤S11：通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，并将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间。
本申请实施例中，应用于水下多链网格状网络。可以理解的是，水下链状网络是水声网络的一种网络拓扑结构。它由一系列水下节点通过多跳中继连接而形成一条长链，可根据应用需求增删节点以延展或缩短通信距离，网络中每个节点都可以进行数据传输、接收和转发。该网络可用于水下远距离数据传输及控制场景。水下多链网格状网络则是一种由水下多条链状结构网络构成的网格状拓扑结构的网络。该网络中每个节点最多有前后左右四个邻居节点。该种网络既可以增长水下网络的通信距离，也可以扩大网络的水下覆盖空间。如图2所示为示例性提供的一种水下多链网格状网络拓扑示意图。
图2中的每个节点可以由潜标、浮标等固定节点组成，主要用于对某海域的长期覆盖监测。该网格状网络中包括不少于两条链；其中每条链都有一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点。网络中所有节点都搭载有传感器，可进行海洋监测数据采集与传输，也可作为中继节点将其他节点的数据转发到每条链的链尾节点，然后通过链尾节点利用无线电或卫星通信转发至母船或岸基控制中心。链尾节点也可将控制中心的指令信息转发给相应的监测节点进行监测策略调控。
本申请实施例中，通过每条链的链尾节点获取本条链对应的最大传播延迟。传播延迟与距离及水声传播速度有关，指的是在不同位置的收发两个节点，发送节点发送的信号经过水声链路传播到接收节点所花费的时间。需要指出的是，每条链中的各节点间在进行数据传输时由链头节点发起，传播延迟通过当前节点与下一跳节点的两次通信计算得到。也即，当前节点向下一跳节点发送RTT（Round Trip Time，往返时延）包，下一跳节点收到RTT包后回复RTT_ACK（Acknowledge character，确认字符）包，来回交互两次来计算两点间的传播延迟。每次得到的当前节点与其下一跳节点之间的传播延迟不断地被比较更新，最终确定最大传播延迟。
进一步的，当得到每条链各自对应的最大传播延迟后，每条链的链尾节点间互相交换各自的最大传播延迟信息以确定适用于整个网络的时隙长度和目标数据传输开始时间。
具体的，从所述不少于两条链中确定目标链，并将每条链各自对应的最大传播延迟汇聚到所述目标链的链尾节点，以便通过所述目标链的链尾节点根据所述最大传播延迟确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间。需要指出的是，目标链即为中间行确定得到的链，以图2为例，最终得到的每条链各自对应的最大传播延迟最终汇聚到第2条链的链尾节点。由第2条链的链尾节点进行决策，确定出所有最大传播延迟中的目标最大传播延迟。链尾节点交互过后，能够确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间。需要指出的是，由于网络中的各节点时间不一定同步，确定时隙长度后需要对齐开始计时的时间，即时隙从什么时间开始计时，因此该目标数据传输时间为对齐后得到的数据传输开始时间，在后续实施例中对其相关确定过程进行介绍，在此先不进行赘述。
步骤S12：按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网；所述预设建网规则为间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信的规则。
本申请实施例中，由于在将最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间时，是通过目标链进行决策的。因此，按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网之前，需要通过所述目标链的链尾节点将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间通知至其他链对应的链尾节点。
本申请实施例中，确定数据传输阶段的开始时间和时隙长度，将其从链尾节点经过中继节点逐跳传递至链头节点实现初始化建网阶段。在此过程中，为提高建网效率，按照预设建网规则进行数据传输：每隔一条链使用同一频段进行通信。也即，仅将有限的频带划分为两个子频带，间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信，尽可能减少子频带划分数量，降低算法复杂度。如图2所示，3条链使用2个频段就可以同时建网，提高效率。另外，需要指出的是，仅相邻节点间可直接通信，如图2所示即为双箭头线的两端节点可直接通信，每个节点最多有前后左右4个邻居节点。
本申请实施例中，在进行初始化建网时由各链的链尾节点将确定的时隙长度和整个网络数据传输开始时间逐跳传递至链头节点。具体的，将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间封装为第二估算网络时隙包，并按照预设建网规则将所述第二估算网络时隙包逐跳传递至每个所述中继节点；接收所述中继节点回复的与所述第二估算网络时隙包对应的估算网络时隙确认字符包，当每条链中的所述链头节点回复所述中继节点所述估算网络时隙确认字符包后，完成初始化建网。
可见，通过当前节点发送ENS（Estimate Network Slot，估算网络时隙）包，上一节点收到ENS包后回复ENS_ACK来确认完成建网。需要指出的是，当前节点发送的ENS中包含时隙长度和确定的数据传输开始时间。
步骤S13：当所述初始化建网完成后，根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。
本申请实施例中，如图2所示，建网信息按虚线长箭头方向传递，最终汇聚到第2条链的链尾节点，该节点确定数据传输的开始时间及时隙长度，再按实线长箭头通知到全网各节点，则建网过程结束。初始化建网完成后就可以执行数据传输阶段。根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。
在进行无冲突数据传输时，相邻链之间使用不同频段，间隔链之间使用相同频段。频段的选择根据实际应用场景中网络的覆盖范围而定，例如，若单跳通信距离为3～5km，则可用频段可选18～25kHz，其中频段F1为18～21kHz，频段F2为22～25kHz。如图2中是由三条链构成的网格状网络。每个圆圈代表一个节点，圆圈中的颜色代表不同的时隙。相邻的两条链以不同的频率传输数据，链1和3使用相同频段F1，链2使用频段F2。而每条链中，利用空间特性，将时间划分为时间帧，每个时间帧由3个时隙组成，相邻的每3个节点依次占用3个时隙，网格同一条竖线上相邻的三个节点也是不同的时隙。每相距3跳的节点可共用同一时隙。每个节点跟其前后左右的邻居节点不能共用一个时隙。如图2所示，从左到右依次对节点编号。节点1、2、3（4、5、6）分别占用时隙1、2、3；节点8、9、10（11、12、13）可分别占用时隙2、3、1；节点15、16、17（18、19、20）分别占用时隙3、1、2。以此类推。可以明显看出，多个节点在传输数据时，不存在冲突的现象。如此一来，充分利用空间特性及时频复用原则，在规避数据冲突的同时，充分考虑了网络中节点数据传输的并发性，即前后每相距3跳的节点可共用同一时隙而不发生冲突，使时间效率达到了最优化，降低了网络延迟，提高了信道利用率。
需要指出的是，每个节点基于各自对应的频段与时隙，通过隐式确认机制进行无冲突数据传输。也即，每个节点在各自的时隙进行数据传输，中继节点向下一跳节点发送数据时，其上一跳节点也可监听到转发的数据，以此隐式确认机制来判断上一跳节点数据是否传输成功。如此一来，加入隐式确认机制，能够在不增加额外控制包的同时，提高了数据的可靠性。
另外，每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输之后，还包括：利用所述链尾节点将传输数据通过无线电或卫星通信上传至数据控制中心。可见，网络中所有节点的数据信息可汇集到中心主控进行存储分析，中心主控也可根据收到的数据下发指令对网络中的节点进行调控。
本申请提供了一种时频调度MAC协议方法，应用于水下多链网格状网络，其中，所述水下多链网格状网络中包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，所述方法包括：通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，并将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网；所述预设建网规则为间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信的规则；当所述初始化建网完成后，根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。
本申请的有益效果为：利用水下可扩展多链式网格状网络架构节点的空间分布特点，提出了一种适用于该场景的时频调度MAC协议方法。该网络既可以扩大水下网络通信距离也可以扩展网络的水下覆盖空间，充分利用空间特性及时频复用原则，仅将有限的频带划分为两个子频带，相邻链间使用不同子频带，非相邻链可共用同一子频带；初始化建网完成后，每个节点都能够基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。在规避数据冲突的同时，充分考虑了网络中节点数据传输的并发性，使时间效率达到了最优化，提高了信道利用率，降低网络延迟，保证数据传输成功率，使得这种水下多链式网格状网络的数据传输更高效。
本申请实施例对如何确定每条链对应的最大传播延迟进行具体说明。如图3所示，步骤S11，所述通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，包括：
步骤S1111：确定当前节点并通过所述当前节点向下一跳节点发送往返时延包，然后记录发送所述往返时延包的发送时刻；
步骤S1112：当所述下一跳节点收到所述往返时延包时记录相应的接收时刻，并向所述当前节点回复相应的往返时延确认字符包。
初始化建网阶段由每条链的链头节点发起，当前节点通过与下一跳节点的两次通信计算两点之间的传播延迟。具体的，当前节点发送RTT包，下一跳节点收到RTT包后回复RTT_ACK包，来回交互两次来计算两点间的传播延迟。此时，对RTT包的发送时刻进行记录得到Ts；对RTT_ACK包的接收时刻进行记录得到Tr。
步骤S1113：分别获取所述往返时延包和所述往返时延确认字符包各自对应的传输时延，并基于所述传输时延、所述发送时刻以及所述接收时刻确定所述当前节点与所述下一跳节点之间的传播延迟。
需要指出的是，传输时延与节点的数据发送速率及数据长度有关，指的是节点将数据推送到水声信道上所花费的时间。分别获取RTT包对应的传输时延td RTT 和RTT_ACK包对应的传输时延td RTT_ACK 。进一步的，传播延迟计算方法为tp=(Tr-Ts-td RTT -td RTT_ACK )/2。
步骤S1114：将所述下一跳节点作为当前节点并跳转至所述通过所述当前节点向下一跳节点发送往返时延包的步骤以对所述传播延迟进行更新。
步骤S1115：当所述链尾节点回复所述往返时延确认字符包后，确定每条链各自对应的最大传播延迟。
以此类推得到每个当前节点与其下一跳节点之间的传播延迟，将当前得到的传播延迟与当前最大传播延迟进行比较更新，将目前所计算的最大传播延迟发送给下一节点。当链尾节点也回复了RTT_ACK包之后，就可以通过链尾节点确定出每条链各自对应的最大传播延迟。
进一步的，本申请实施例对在确定了每条链各自对应的最大传播延迟之后的时隙长度的确定过程进行具体说明。如图4所示，步骤S12，将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度，包括：
步骤S1211：将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互并通过所述目标链的链尾节点从所述最大传播延迟中确定目标最大传播延迟；
步骤S1212：确定所述往返时延包与所述往返时延确认字符包中数据长度最大的包，并获取所述数据长度最大的包对应的传输延迟；
步骤S1213：利用所述目标最大传播延迟与所述数据长度最大的包对应的传输延迟进行求和以得到适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度。
为方便描述，将上述步骤结合起来进行说明。
本申请实施例中，在得到了每条链各自对应的最大传播延迟后，每条链的链尾节点进行交互将其汇聚到目标链的链尾节点，由目标链的链尾节点进行决策确定出目标最大传播延迟。进一步的，时隙长度为目标最大传播延迟与数据长度最大的包的传输延迟求和。其中，数据长度最大的包的传输延迟是预设参数，通过最大包长度/声通机的数据发送速率确定。
进一步的，本申请实施例对在确定了每条链各自对应的最大传播延迟之后的目标数据传输开始时间的确定过程进行具体说明。如图5所示，步骤S12，确定适用于所述水下多链网格状网络的目标数据传输开始时间，包括：
步骤S1221：通过所述目标链的链尾节点分别向所述其他链的链尾节点以及上一跳节点发送第一估算网络时隙包；
步骤S1221：获取所述第一估算网络时隙包的传输延迟，并基于所述当前节点与所述下一跳节点之间的传播延迟、所述传输延迟、所述接收时刻以及所述时间间隔依次对齐所述数据传输开始时间以确定适用于所述水下多链网格状网络的目标数据传输开始时间。
为方便描述，将上述步骤结合起来进行说明。
本申请实施例中，由于网络中的各节点时间不一定同步，因此确定时隙长度后，需要对齐开始计时的时间，即时隙从什么时间开始计时。整个网络对齐的目标数据传输开始时间计算过程：
比如汇聚到第2条链的链尾节点2_n后，其选择网络开始时间T 2_n ，经过∆t后，广播ENS包给链1的链尾节点1_n、链3的链尾3_n及本链的前一节点2_n-1。记录链尾节点1_n收到ENS包的时间为T r,1_n ，记录节点3_n收到ENS包的时间为T r,3_n ，记录节点2_n-1收到ENS包的时间为T r,2_n-1 。可以理解的是，∆t即为基于所述目标链的数据传输开始时间到发送所述第一估算网络时隙包的发送时刻间的时间间隔。
需要指出的是，ENS包中包含有时隙长度和∆t，也即，所述第一估算网络时隙包中包括所述时隙长度和时间间隔。则链尾节点1_n的数据传输开始时间为：。其中，/>为链1的链尾节点到链2的链尾节点的传播延迟；/>为ENS包的传输延迟。则链尾节点3_n的数据传输开始时间为：；链尾节点2_n-1的数据传输开始时间为：。依次往前传递，最后对齐所有节点的开始时间及时隙。
如图6所示为本申请提供的一种整体的基于空间分布的时频调度MAC协议流程图。在初始化阶段，链头节点、中继相邻节点间两两交互RTT与RTT_ACK来计算传播延迟；通过链尾节点获取本链最大传播延迟并汇聚到中间链的链尾节点；中间链的链尾节点根据最大传播延迟确定适用于整个网络的时隙长度以及网络数据传输开始时间；通过ENS与ENS_ACK交互逐跳传到各链的链首节点，全网各节点均被通知到适用于整个网络的时隙长度和目标数据传输开始时间，此时初始化建网过程结束。进入数据传输阶段，各节点按照分配的频段在各自的时隙进行无冲突数据传输，数据最终汇集到链尾节点，通过网关节点将数据上传至数据控制中心。
可见，本申请实施例中利用空间特性及时频复用原则，设计出一种新的协议算法机制，仅将有限的频带划分为两个子频带，相邻链使用不同子频带，非相邻链可共用同一子频带，尽可能减少子频带划分数量，降低算法复杂度；利用空间特性，将时间划分为时间帧，每个时间帧由3个时隙组成，相邻的每3个节点依次占用3个时隙，每相距3跳的节点可共用同一时隙，在规避数据冲突的同时，充分考虑了网络中节点数据传输的并发性，使时间效率达到了最优化，降低了网络延迟，提高了信道利用率。该协议还加入了隐式确认机制，在不增加额外控制包的同时，提高了数据的可靠性。
相应的，本申请实施例还公开了一种时频调度MAC协议装置，应用于水下多链网格状网络，其中，所述水下多链网格状网络中包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，参见图7所示，该装置包括：
最大传播延迟获取模块11，用于通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，并将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；
初始化建网模块12，用于按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网；所述预设建网规则为间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信的规则；
数据传输模块13，用于当所述初始化建网完成后，根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。
其中，关于上述各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
由此可见，通过本实施例的上述方案，应用于水下多链网格状网络，其中，所述水下多链网格状网络中包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，并将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网；所述预设建网规则为间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信的规则；当所述初始化建网完成后，根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。
本申请的有益效果为：利用水下可扩展多链式网格状网络架构节点的空间分布特点，提出了一种适用于该场景的时频调度MAC协议装置。该网络既可以扩大水下网络通信距离也可以扩展网络的水下覆盖空间，充分利用空间特性及时频复用原则，仅将有限的频带划分为两个子频带，相邻链间使用不同子频带，非相邻链可共用同一子频带；初始化建网完成后，每个节点都能够基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输。在规避数据冲突的同时，充分考虑了网络中节点数据传输的并发性，使时间效率达到了最优化，提高了信道利用率，降低网络延迟，保证数据传输成功率，使得这种水下多链式网格状网络的数据传输更高效。
在一种具体的实施方式中，所述最大传播延迟获取模块，具体用于：
确定当前节点并通过所述当前节点向下一跳节点发送往返时延包，然后记录发送所述往返时延包的发送时刻；
当所述下一跳节点收到所述往返时延包时记录相应的接收时刻，并向所述当前节点回复相应的往返时延确认字符包；
分别获取所述往返时延包和所述往返时延确认字符包各自对应的传输时延，并基于所述传输时延、所述发送时刻以及所述接收时刻确定所述当前节点与所述下一跳节点之间的传播延迟；
将所述下一跳节点作为当前节点并跳转至所述通过所述当前节点向下一跳节点发送往返时延包的步骤以对所述传播延迟进行更新；
当所述链尾节点回复所述往返时延确认字符包后，确定每条链各自对应的最大传播延迟。
在一种具体的实施方式中，所述最大传播延迟获取模块，具体用于：
从所述不少于两条链中确定目标链，并将每条链各自对应的最大传播延迟汇聚到所述目标链的链尾节点，以便通过所述目标链的链尾节点根据所述最大传播延迟确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；
相应的，所述时频调度MAC协议装置，还包括：
按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网之前，通过所述目标链的链尾节点将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间通知至其他链对应的链尾节点。
在一种具体的实施方式中，所述最大传播延迟获取模块，包括：
时隙长度确定模块，用于将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互并通过所述目标链的链尾节点从所述最大传播延迟中确定目标最大传播延迟；确定所述往返时延包与所述往返时延确认字符包中数据长度最大的包，并获取所述数据长度最大的包对应的传输延迟；利用所述目标最大传播延迟与所述数据长度最大的包对应的传输延迟进行求和以得到适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度。
在一种具体的实施方式中，所述最大传播延迟获取模块，包括：
目标数据传输开始时间确定模块，用于通过所述目标链的链尾节点分别向所述其他链的链尾节点以及上一跳节点发送第一估算网络时隙包；所述第一估算网络时隙包中包括所述时隙长度和时间间隔；所述时间间隔为所述目标链的数据传输开始时间到发送所述第一估算网络时隙包的发送时刻间的时间间隔；获取所述第一估算网络时隙包的传输延迟，并基于所述当前节点与所述下一跳节点之间的传播延迟、所述传输延迟、所述接收时刻以及所述时间间隔依次对齐所述数据传输开始时间以确定适用于所述水下多链网格状网络的目标数据传输开始时间。
在一种具体的实施方式中，所述初始化建网模块，具体用于：
将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间封装为第二估算网络时隙包，并按照预设建网规则将所述第二估算网络时隙包逐跳传递至每个所述中继节点；
接收所述中继节点回复的与所述第二估算网络时隙包对应的估算网络时隙确认字符包，当每条链中的所述链头节点回复所述中继节点所述估算网络时隙确认字符包后，完成初始化建网。
在一种具体的实施方式中，所述数据传输模块，具体用于：
根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙，通过隐式确认机制进行无冲突数据传输；
其中，所述隐式确认机制为所述中继节点的上一跳节点能够监听所述中继节点向下一跳节点发送的数据以判断数据是否发送成功的机制。
在一种具体的实施方式中，所述时频调度MAC协议装置，还包括：
数据上传模块，用于所述根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输之后，利用所述链尾节点将传输数据通过无线电或卫星通信上传至数据控制中心。
进一步的，本申请实施例还公开了一种电子设备，图8是根据一示例性实施例示出的电子设备20结构图，图中内容不能认为是对本申请的使用范围的任何限制。
图8为本申请实施例提供的一种电子设备20的结构示意图。该电子设备20，具体可以包括：至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中，所述存储器22用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器21加载并执行，以实现前述任一实施例公开的时频调度MAC协议方法中的相关步骤。
本实施例中，电源23用于为电子设备20上的各硬件设备提供工作电压；通信接口24能够为电子设备20创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵循的通信协议是能够适用于本申请技术方案的任意通信协议，在此不对其进行具体限定；输入输出接口25，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。
另外，存储器22作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者光盘等，其上所存储的资源可以包括操作系统221、计算机程序222及数据223等，数据223可以包括各种各样的数据。存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
其中，操作系统221用于管理与控制电子设备20上的各硬件设备以及计算机程序222。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备20执行的时频调度MAC协议方法的计算机程序之外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。
进一步的，本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，这里所说的计算机可读存储介质包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、内存、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、磁碟或者光盘或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质。其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述时频调度MAC协议方法。关于该方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
结合本文中所公开的实施例描述的时频调度MAC协议方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种时频调度MAC协议方法、装置及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种时频调度MAC协议方法，其特征在于，应用于水下多链网格状网络，其中，所述水下多链网格状网络中包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，所述方法包括：
通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，并将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；
按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网；所述预设建网规则为间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信的规则；
当所述初始化建网完成后，根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输；
其中，所述将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间，包括：
从所述不少于两条链中确定目标链，并将每条链各自对应的最大传播延迟汇聚到所述目标链的链尾节点，以便通过所述目标链的链尾节点根据所述最大传播延迟确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；
相应的，所述按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网之前，还包括：
通过所述目标链的链尾节点将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间通知至其他链对应的链尾节点；
将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度，包括：
将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互并通过所述目标链的链尾节点从所述最大传播延迟中确定目标最大传播延迟；
确定往返时延包与往返时延确认字符包中数据长度最大的包，并获取所述数据长度最大的包对应的传输延迟；
利用所述目标最大传播延迟与所述数据长度最大的包对应的传输延迟进行求和以得到适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度；
确定适用于所述水下多链网格状网络的目标数据传输开始时间，包括：
通过所述目标链的链尾节点分别向所述其他链的链尾节点以及上一跳节点发送第一估算网络时隙包；所述第一估算网络时隙包中包括所述时隙长度和时间间隔；所述时间间隔为所述目标链的数据传输开始时间到发送所述第一估算网络时隙包的发送时刻间的时间间隔；
获取所述第一估算网络时隙包的传输延迟，并基于当前节点与下一跳节点之间的传播延迟、所述传输延迟、接收时刻以及所述时间间隔依次对齐所述数据传输开始时间以确定适用于所述水下多链网格状网络的目标数据传输开始时间。
2.根据权利要求1所述的时频调度MAC协议方法，其特征在于，所述通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，包括：
确定当前节点并通过所述当前节点向下一跳节点发送往返时延包，然后记录发送所述往返时延包的发送时刻；
当所述下一跳节点收到所述往返时延包时记录相应的接收时刻，并向所述当前节点回复相应的往返时延确认字符包；
分别获取所述往返时延包和所述往返时延确认字符包各自对应的传输时延，并基于所述传输时延、所述发送时刻以及所述接收时刻确定所述当前节点与所述下一跳节点之间的传播延迟；
将所述下一跳节点作为当前节点并跳转至所述通过所述当前节点向下一跳节点发送往返时延包的步骤以对所述传播延迟进行更新；
当所述链尾节点回复所述往返时延确认字符包后，确定每条链各自对应的最大传播延迟。
3.根据权利要求1所述的时频调度MAC协议方法，其特征在于，所述按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网，包括：
将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间封装为第二估算网络时隙包，并按照预设建网规则将所述第二估算网络时隙包逐跳传递至每个所述中继节点；
接收所述中继节点回复的与所述第二估算网络时隙包对应的估算网络时隙确认字符包，当每条链中的所述链头节点回复所述中继节点所述估算网络时隙确认字符包后，完成初始化建网。
4.根据权利要求1所述的时频调度MAC协议方法，其特征在于，所述根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输，包括：
根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙，通过隐式确认机制进行无冲突数据传输；
其中，所述隐式确认机制为所述中继节点的上一跳节点能够监听所述中继节点向下一跳节点发送的数据以判断数据是否发送成功的机制。
5.根据权利要求1至4任一项所述的时频调度MAC协议方法，其特征在于，所述根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输之后，还包括：
利用所述链尾节点将传输数据通过无线电上传至数据控制中心。
6.一种时频调度MAC协议装置，其特征在于，应用于水下多链网格状网络，其中，所述水下多链网格状网络中包括不少于两条链，每条链中均包括一个链头节点、一个链尾节点和中间的多个中继节点，所述装置包括：
最大传播延迟获取模块，用于通过所述链尾节点获取每条链各自对应的最大传播延迟，并将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互以确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；
初始化建网模块，用于按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网；所述预设建网规则为间隔一条链的两条不相邻链之间使用相同的频段进行通信，相邻两条链之间使用不同的频段进行通信的规则；
数据传输模块，用于当所述初始化建网完成后，根据所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间为所述水下多链网格状网络中的每个节点分配相应的时隙，以便所述每个节点基于各自对应的频段与时隙进行无冲突数据传输；
其中，所述最大传播延迟获取模块，具体用于：
从所述不少于两条链中确定目标链，并将每条链各自对应的最大传播延迟汇聚到所述目标链的链尾节点，以便通过所述目标链的链尾节点根据所述最大传播延迟确定适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度和目标数据传输开始时间；
相应的，所述时频调度MAC协议装置，还包括：
按照预设建网规则将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间逐跳经过所述中继节点传递至每条链中的所述链头节点以进行初始化建网之前，通过所述目标链的链尾节点将所述时隙长度和所述目标数据传输开始时间通知至其他链对应的链尾节点；
所述最大传播延迟获取模块，包括：
时隙长度确定模块，用于将所述最大传播延迟作为被传输对象进行交互并通过所述目标链的链尾节点从所述最大传播延迟中确定目标最大传播延迟；确定往返时延包与往返时延确认字符包中数据长度最大的包，并获取所述数据长度最大的包对应的传输延迟；利用所述目标最大传播延迟与所述数据长度最大的包对应的传输延迟进行求和以得到适用于所述水下多链网格状网络的时隙长度；
目标数据传输开始时间确定模块，用于通过所述目标链的链尾节点分别向所述其他链的链尾节点以及上一跳节点发送第一估算网络时隙包；所述第一估算网络时隙包中包括所述时隙长度和时间间隔；所述时间间隔为所述目标链的数据传输开始时间到发送所述第一估算网络时隙包的发送时刻间的时间间隔；获取所述第一估算网络时隙包的传输延迟，并基于当前节点与下一跳节点之间的传播延迟、所述传输延迟、接收时刻以及所述时间间隔依次对齐所述数据传输开始时间以确定适用于所述水下多链网格状网络的目标数据传输开始时间。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至5任一项所述的时频调度MAC协议方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| CN107040878A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-11 | 河海大学 | 一种多链型无线传感器网络的无分层通信方法 |
| CN109219144A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-15 | 北京通广龙电子科技有限公司 | 无线Ad-hoc网络分布式资源分配的方法 |
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| CN117135750A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-11-28 | 荣耀终端有限公司 | 数据传输方法、电子设备及存储介质 |
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2023
- 2023-12-06 CN CN202311660047.6A patent/CN117395328B/zh active Active
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Also Published As
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