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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明提供了一种基于时反的水声传感网络自适应跨层机会路由方法，发送节点广播探针预约包以寻找中继候选集成员，接着根据优先级从中继候选集成员中评估出最优中继节点，并让最优中继节点回复发送节点用来获取信道信息的探针包，然后发送节点立即对探针包时反处理，而后将处理后新的数据报发送给最优中继节点，最后在发送端和接收端均要确认数据报是否传输成功并做出各自的决策。本发明克服了仅在网络层路由设计中非最优和不灵活的缺点，绕过链路中断、发生碰撞和传输空洞的区域，自适应形成了最优路由；完成了数据报在网络中无冲突、安全隐蔽传输，并抑制机会路由中的冗余数据包的转发，以低开销完成数据报在水声网络中的可靠投递。

主权项：1.一种基于时反的水声传感网络自适应跨层机会路由方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：在发送端，根据转发节点F的单跳邻居数量nF的多少设置中继候选集成员标志位，并将该标志位加入到P-R的消息结构中；具体地，转发节点F的中继候选集成员均由F的单跳邻居组成，当nF≤NTs时，将Mem标志位设为0；当nF＞NTs时，将Mem标志位设为1，并且此时中继候选集成员是由到Sink节点的距离比F短的邻居组成；其中，NTs为转发节点F的邻居数阈值；步骤2：探针预约阶段；转发节点F在数据包传输范围r内使用功率P广播P-R，当节点i从转发节点F第一次接收P-R时，根据自身邻居数ni和接收到P-R中的Mem标志位，判断节点i是否为中继候选集成员；具体地，当节点i的邻居数ni≤1时，则其被视为空洞节点，置于待机状态；当节点i的邻居数ni＞1时，开始判断P-R中的Mem标志位，当Mem标志位为0时，该节点被确定为中继候选集成员；当Mem标志位为1时，再判断节点i到Sink节点的距离diS和转发节点F到Sink节点的距离dFS之间的大小，若diS＜dFS，则节点i被确定为中继候选集成员，若diS≥dFS，置于待机状态；当转发节点F的所有单跳邻居节点均完成判断后，进入步骤3；步骤3：最优中继确认阶段；节点i被确定为中继候选集成员之后，首先通过本地信息计算转发优先级因子同时根据转发优先级将P-R保留时间； 和计算完成后，根据期间是否收到由其他节点发送的Probe确定最优中继节点Rn，若期间收到由其他节点发送的Probe，丢弃自身P-R和该Probe，节点置于待机状态；若期间未收到由其他节点发送的Probe，则节点i被确定为最优中继节点，等待结束后通过使用功率PPr发送自身的Probe来宣布其最优中继角色；在结束的同时开始计时TTD；步骤4：时反多址数据传输阶段；转发节点F对最优中继节点Rn的Probe进行时反处理，然后将时反处理后新的时反数据包再次发送给Rn，发送TR-DATA的同时转发节点F开始计时TP；步骤5：数据传输确认阶段；接收端和发送端均需确认TR-DATA传输成功后方可开启新一轮的路由；在接收端，Rn根据在TTD时间内是否成功接收TR-DATA做出以下抉择：若Rn在TTD时间内成功接收TR-DATA，立即在Rn的数据包传输范围r内广播P-R，同时开启下一轮路由过程；若Rn在TTD时间内未能成功接收TR-DATA，立即广播Probe以告知转发节点F自己接收TR-DATA失败，需要依据新的Probe信息重新处理数据包并发送TR-DATA，此时Rn需要等待直至成功接收TR-DATA；在发送端，转发节点F在TP时间内根据是否接收到P-R确认TR-DATA是否被Rn成功接收，具体操作如下：若接收到P-R，说明Rn成功接收TR-DATA并已经开启了下轮路由过程，转发节点F置于待机状态，本阶段结束；若未接收到P-R，检查本次重传的TR-DATA的次数是否超过网络中设置的最大重传次数，若本次重传的TR-DATA的次数未超过网络中设置的最大重传次数，返回步骤4，转发节点F给Rn重传TR-DATA，若本次重传的TR-DATA的次数超过网络中设置的最大重传次数，F置于待机状态，则本阶段结束。

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