章佳榮，喬鋼

(哈爾濱工程大學(xué)水聲技術(shù)重點實驗室，黑龍江哈爾濱150001)

水聲通信網(wǎng)絡(luò)在海洋環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害預(yù)警、水下潛器導(dǎo)航、聯(lián)合作戰(zhàn)指揮等方面具有廣泛的應(yīng)用前景［1-3］。但水下設(shè)備能量有限且更換不便，數(shù)據(jù)沖突導(dǎo)致的能量消耗會縮短網(wǎng)絡(luò)的生存周期［4］?；谖帐謾C制的CSMA協(xié)議雖然可以有效減少沖突的發(fā)生，但由于載波傳播速率低，往復(fù)握手會增加信息傳播的端到端時延［5-6］。TDMA協(xié)議為每個節(jié)點分配固定的工作時隙，可以有效地減少沖突、縮短握手信號帶來的傳輸時延［7-8］。但實現(xiàn)TDMA協(xié)議需要有嚴(yán)格的幀同步時序，而在水聲環(huán)境中做到全網(wǎng)時鐘的嚴(yán)格同步非常困難，因此無線電中許多成熟的TDMA協(xié)議無法直接應(yīng)用到水聲環(huán)境中。文獻［9-10］分別針對特定的星形網(wǎng)絡(luò)和分布式網(wǎng)絡(luò)，提出適用于水聲通信網(wǎng)絡(luò)的TDMA協(xié)議，但需要周期地廣播同步信號。文章針對水聲通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)嚴(yán)格的時鐘同步困難、周期廣播同步信號效率低的問題，提出一種基于相對時鐘的TDMA協(xié)議(relative time clock based time division multiple access，RTC-TD-MA)。根據(jù)主節(jié)點與各子節(jié)點的距離安排時間表，各節(jié)點將時間表映射到本地時鐘上進行工作，不需要全局的時鐘同步，并在數(shù)據(jù)傳輸過程中完成時鐘漂移修正。

1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

水聲通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以分為集中式和分布式2種類型，對于集中式網(wǎng)絡(luò)，各節(jié)點之間位置相對固定，采用TDMA協(xié)議是一種理想的選擇，可以有效縮短握手協(xié)議在握手過程中占用的時間。本文提出的基于相對時鐘的TDMA協(xié)議基于集中式網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用背景。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，由一個主節(jié)點(如圖中的O)和若干個子節(jié)點(如圖中的A、B、C等)組成，節(jié)點位置相對固定。

圖1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1 Network topology

2 基于相對時鐘的TDMA協(xié)議

RTC-TDMA協(xié)議的基本思想是各節(jié)點將自己的工作時隙映射到本地時鐘上進行工作，避免復(fù)雜的全局時鐘同步。同時，在數(shù)據(jù)傳輸過程中完成時鐘漂移的修正，避免時鐘漂移帶來的數(shù)據(jù)沖突。協(xié)議工作流程分為3部分:時間表注冊、數(shù)據(jù)傳輸和時鐘漂移修正。

2.1 時間表注冊

時間表注冊包括時延估計與時間表安排兩步驟。

2.1.1 時延估計

進行時延估計的目的是為了對數(shù)據(jù)發(fā)送時刻與接收時刻的交錯布置，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。文章提出的協(xié)議中，并不關(guān)心子節(jié)點之間的傳播時延，只需要主節(jié)點與各子節(jié)點的傳播時延值。獲取傳播延時的流程如圖2所示。

網(wǎng)絡(luò)初始化時，由主節(jié)點O向周圍的子節(jié)點廣播時間表注冊指令RIS(require initial signal)，并記錄當(dāng)前時刻ts，子節(jié)點i收到RIS指令后，隨機選擇一個時刻發(fā)送時間表注冊響應(yīng)信號CIS(clear initial signal)，CIS中包含i從收到RIS指令到回復(fù)CIS信號的時間間隔Δti，主節(jié)點收到子節(jié)點i回復(fù)的CIS信號后記錄當(dāng)前時刻tri，主節(jié)點與子節(jié)點i的時延Tdi由下式表示:

子節(jié)點回復(fù)注冊響應(yīng)信號CIS在主節(jié)點處可能會發(fā)生沖突，對于這種沖突，提出如下解決方案:

1)對于未知的網(wǎng)絡(luò)，采用多輪注冊的方式。第一輪結(jié)束后，主節(jié)點提取注冊成功的節(jié)點ID號、保留時延信息，并發(fā)起第二輪注冊。在發(fā)起第二輪注冊的RIS信息中廣播已經(jīng)注冊成功的節(jié)點ID號，注冊成功的節(jié)點保持靜默，剩余節(jié)點則進行再次注冊。重復(fù)此步驟，直到主節(jié)點廣播完RIS信號后，沒有收到子節(jié)點的注冊信號，認(rèn)為整個網(wǎng)絡(luò)的注冊完成。

2)對于已知的網(wǎng)絡(luò)，采用輪詢的方式。主節(jié)點根據(jù)節(jié)點ID輪詢獲取與子節(jié)點之間的時延信息。

圖2 傳播時延獲取流程Fig.2 Flow chart of propagation delay acquisition

2.1.2 時間表安排

主節(jié)點根據(jù)時延值大小對各子節(jié)點的工作時刻進行交錯布置，減少空閑等待時間，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，時間表信息如圖3所示。

圖3 時間表信息Fig.3 Time table information

網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點采用相同的工作周期T，主節(jié)點將安排好的時間表信息廣播給網(wǎng)絡(luò)中的所有子節(jié)點，子節(jié)點收到時間表后，根據(jù)ID信息查找本節(jié)點的發(fā)送時刻調(diào)整值tmi，進行本地時鐘映射。

2.2 本地時間軸映射與數(shù)據(jù)傳輸

子節(jié)點以收到時間表的tir時刻為起始時刻，數(shù)據(jù)發(fā)送時刻tis由下式表示:

子節(jié)點發(fā)送完數(shù)據(jù)后進入監(jiān)聽，判斷是否要進行時鐘漂移的修正，監(jiān)聽時間為Tdi，監(jiān)聽結(jié)束后進入休眠，等到下一個工作周期自動喚醒進入工作狀態(tài)，整個過程如圖4所示。

圖4 本地時間軸映射Fig.4 Local timemapping

2.3 時鐘漂移修正

對于由洋流擾動導(dǎo)致節(jié)點間距離的變化、本地時鐘精度不同等原因造成的節(jié)點工作時鐘漂移，在數(shù)據(jù)傳輸過程中進行修正。主節(jié)點在初始化階段，根據(jù)時間表將對應(yīng)節(jié)點的數(shù)據(jù)接收時刻映射到本地時間軸上，相鄰的數(shù)據(jù)接收時間段之間留有保護間隔，當(dāng)數(shù)據(jù)接收時刻超出對應(yīng)的臨界范圍時，發(fā)送ACK信號通知對應(yīng)節(jié)點在下個周期進行工作時間調(diào)整，調(diào)整值包含在ACK信號中，反之，則不發(fā)送任何信息。圖5所示為主節(jié)點時間軸上在一個工作周期內(nèi)對各個子節(jié)點的數(shù)據(jù)接收窗設(shè)置。

圖5 時間表修正Fig.5 Schedule modification

以接收節(jié)點i(數(shù)據(jù)i)為例，按初始化時的時間表安排，數(shù)據(jù)i應(yīng)該到達(dá)的時刻為t0，數(shù)據(jù)接收持續(xù)時間為Tdata，數(shù)據(jù)i在安全時間Ts內(nèi)接收完畢，則不會與相鄰的數(shù)據(jù)接收產(chǎn)生沖突，安全時間Ts為

則數(shù)據(jù)i的到達(dá)時刻tri在(t0Tg)內(nèi)時，不與相鄰數(shù)據(jù)的接收產(chǎn)生沖突，主節(jié)點不返回任何信息，反之，則發(fā)送ACK通知節(jié)點i在下個工作周期進行時間調(diào)整，調(diào)整值Δtm為

若Δtm＞0，表示接收時刻延后，節(jié)點i下個周期工作時間需要提前Δtm;若Δtm＜0，表示接收時刻超前，節(jié)點i下個周期工作時間需要延后Δtm。

3 協(xié)議性能分析與仿真

3.1 協(xié)議性能分析

下面對傳統(tǒng)的CSMA協(xié)議和文章提出的RTCTDMA協(xié)議進行性能分析與比較。RTC-TDMA協(xié)議在進行正常工作之前需要先進行初始化，初始化所需要的時間與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和所選擇的初始化方式有關(guān)。在實際工程應(yīng)用中，節(jié)點布放完成后，整個網(wǎng)絡(luò)都需要進行連通性測試和初始化，而RTC-TDMA協(xié)議的初始化工作可以在這個階段完成，所以在這里僅比較進入工作狀態(tài)后兩種協(xié)議的性能。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎脠D1的形式，由1個主節(jié)點和N個子節(jié)點組成。

3.1.1 端到端時延

端到端時延定義為數(shù)據(jù)從源節(jié)點產(chǎn)生到被目的節(jié)點成功接收所花費的時間。選取網(wǎng)絡(luò)中任意一個子節(jié)點為研究對象，用TRTS、TCTS、TDATA、TACK分別表示節(jié)點完成RTS、CTS、DATA、ACK信號編解碼所需要的時間，假定信號編碼與解碼所需時間相同，Tpd表示此子節(jié)點與主節(jié)點進行通信時信號的傳播時延，Nload表示網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。

僅考慮由于沖突引起的數(shù)據(jù)重傳，傳統(tǒng)的CSMA協(xié)議的端到端時延可以表示為

式中:pn表示進行n次重傳的概率，是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的函數(shù)。根據(jù)式(5)，CSMA協(xié)議的端到端時延與網(wǎng)絡(luò)負(fù)載有關(guān)，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載越大，沖突產(chǎn)生的機率越大，端到端時延越大。

采用RTC-TDMA協(xié)議時，平均端到端時延為:

式中:td表示此子節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)時間表中一個周期內(nèi)的發(fā)送時間延遲量，m表示延遲發(fā)送的周期個數(shù)，C表示RTC-TDMA協(xié)議中每個時隙的發(fā)送容量，?」表示向下取整，T表示RTC-TDMA協(xié)議的工作周期。根據(jù)式(6)，RTC-TDMA協(xié)議的端到端時延與網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、工作周期和每個發(fā)送時隙的發(fā)送容量有關(guān)，選擇一個合理的工作周期和發(fā)送容量是縮短端到端時延的關(guān)鍵。

3.1.2 能量消耗

假設(shè)節(jié)點只包含發(fā)送、接收和休眠這3個能耗狀態(tài)，其中休眠狀態(tài)相比其他2種狀態(tài)功率低得多，只考慮發(fā)送和接收能耗［10］。用Psnd表示發(fā)送功率，Prcv表示接收功率，假設(shè)信號的編解碼所需要的時間相同。則CSMA協(xié)議完成一次完整的數(shù)據(jù)包收發(fā)需要消耗的能量為

RTC-TDMA協(xié)議完成一次完整的數(shù)據(jù)包收發(fā)需要消耗的能量為

比較式(7)和式(8)，采用RTC-TDMA協(xié)議完成一次數(shù)據(jù)傳輸能節(jié)省的能量為

3.2 協(xié)議性能仿真

為驗證協(xié)議的性能，在OMNeT++4.0仿真環(huán)境中進行仿真，仿真參數(shù)如下:

1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎脠D1所示的結(jié)構(gòu)，由1個主節(jié)點和5個子節(jié)點組成，子節(jié)點隨機分布在以主節(jié)點為中心，半徑1 km的范圍內(nèi)，節(jié)點間通信的最大距離為1 km。

2)能量消耗模型采用WHOI的modem能量模型［11-12］，接收功率為80 mW，發(fā)射功率為10W。

3)控制包長為64 bit，數(shù)據(jù)包長度為256 bit，編解碼速率為200 bit/s。

4)RTC-TDMA協(xié)議工作周期為T，主節(jié)點時間軸上數(shù)據(jù)接收時隙與保護間隔之比為10∶1。

5)CSMA協(xié)議采用二進制退避算法，最大重發(fā)次數(shù)為3次。

仿真過程中，分別對網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、端到端時延、能量消耗進行了統(tǒng)計，得到的結(jié)果如下。

圖6所示為CSMA協(xié)議與RTC-TDMA協(xié)議網(wǎng)絡(luò)吞吐量對比曲線，RTC-TDMA協(xié)議的周期為60 s。

圖6 吞吐量對比曲線Fig.6 Throughput comparison

從兩者對比來看，RTC-TDMA協(xié)議性能整體上優(yōu)于CSMA協(xié)議。在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較小的情況下，兩者吞吐量比較接近，隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加，RTC-TDMA協(xié)議的吞吐量要明顯高于CSMA協(xié)議。從單條曲線上看，CSMA協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)吞吐量有一個先增加后減少的過程，是因為對CSMA協(xié)議來說，隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加，在握手成功的情況下可以激勵網(wǎng)絡(luò)吞吐量，但沖突的可能性也隨之增加，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增加到一定程度后，沖突的抑制作用超過了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的激勵作用，吞吐量隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加而減小。RTC-TDMA協(xié)議的吞吐量有一個先增加后平穩(wěn)的過程，這是因為在RTCTDMA協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)為每個子節(jié)點分配了固定的工作時隙，子節(jié)點在每個時隙內(nèi)的發(fā)送容量是有上限的，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載沒有超過容量上限時，吞吐量隨網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加而增加，當(dāng)超過容量上限時，吞吐量不受網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的影響，進入一個平穩(wěn)狀態(tài)。

圖7 平均端到端時延對比曲線Fig.7 Average end to end delay comparison

圖7所示為CSMA協(xié)議與RTC-TDMA協(xié)議的平均端到端時延對比曲線。從圖中可以看出，CSMA協(xié)議的平均端到端時延隨網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加而增大，這是因為網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加導(dǎo)致了沖突的加劇，數(shù)據(jù)重發(fā)次數(shù)增加，進而導(dǎo)致端到端時延的增加。RTC-TDMA協(xié)議的平均端到端時延變化規(guī)律與工作周期有關(guān)，在仿真中，分別對工作周期為60、30、15 s這3種情況進行了統(tǒng)計，從三者的對比情況來看，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較小的情況下，周期越小，平均端到端時延越小，但在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大的情況下，周期越大，平均端到端時延越小。這是因為網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較小的情況下，在每個子節(jié)點的工作時隙內(nèi)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)量小于發(fā)送容量上限，根據(jù)式(2)、式(6)和仿真條件，周期越大，空閑等待時間越大，導(dǎo)致端到端時延越大。而在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大的情況下，周期小導(dǎo)致每個子節(jié)點在每個工作時隙內(nèi)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)量超過發(fā)送容量上限，未發(fā)送的數(shù)據(jù)則要等到m個周期后才能被發(fā)送，導(dǎo)致端到端時延變大。從總體上來看，RTC-TDMA協(xié)議的端到端時延要小于CSMA協(xié)議的端到端時延，在使用RTC-TDMA協(xié)議時，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和發(fā)送容量選擇一個合適的周期是提高性能的關(guān)鍵。

圖8為2種協(xié)議各發(fā)送1 000個數(shù)據(jù)包消耗的總能量隨網(wǎng)絡(luò)負(fù)載變化的曲線。從圖中可以看出，CSMA協(xié)議在相同的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件下發(fā)送相同數(shù)量的數(shù)據(jù)包消耗的能量要高于RTC-TDMA協(xié)議，并且CSMA協(xié)議的能量消耗隨網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加而增大，而RTC-TDMA協(xié)議相對比較平穩(wěn)。這是因為CSMA協(xié)議在負(fù)載增大的情況下，沖突增加，數(shù)據(jù)重傳導(dǎo)致消耗的能量隨之增加，而RTC-TDMA協(xié)議節(jié)點都在固定的時隙內(nèi)工作，產(chǎn)生沖突的機率很小，即使有時鐘漂移，也可以在通信過程中自動進行修正，因此受網(wǎng)絡(luò)負(fù)載變化的影響較小。

圖8 能量消耗對比曲線Fig.8 Energy consumption comparison

4 實驗驗證

在哈爾濱工程大學(xué)的信道水池對協(xié)議性能進行了驗證性實驗。實驗采用圖1所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由1個主節(jié)點和5個子節(jié)點組成，由于水池尺寸有限，通過給每個子節(jié)點的發(fā)送時刻設(shè)置不同的時延來模擬子節(jié)點與主節(jié)點的不同距離。物理層通信采用FSK調(diào)制方式，控制包長64 bit，數(shù)據(jù)包長256 bit。實驗過程中，根據(jù)仿真曲線選擇幾組典型的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載進行統(tǒng)計。

圖9 成功接收的數(shù)據(jù)包數(shù)量統(tǒng)計Fig.9 Statistic of successfully received packets

圖9為在不同網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況下，主節(jié)點上對兩種協(xié)議成功接收的數(shù)據(jù)包數(shù)量進行統(tǒng)計的結(jié)果。每種網(wǎng)絡(luò)負(fù)載下，兩種協(xié)議的統(tǒng)計時間各為1 h。從圖中可以看出，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較小的情況下，相同時間內(nèi)兩種協(xié)議成功接收的數(shù)據(jù)包數(shù)量比較接近，隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加，RTC-TDMA協(xié)議成功接收的數(shù)據(jù)包數(shù)量要遠(yuǎn)高于CSMA協(xié)議成功接收的數(shù)據(jù)包數(shù)量，與仿真結(jié)果中的吞吐量性能曲線一致。由于統(tǒng)計端到端時延比較困難，在實驗中對2種協(xié)議在不同網(wǎng)絡(luò)負(fù)載下發(fā)送500組數(shù)據(jù)所需要的時間進行了統(tǒng)計，結(jié)果如圖10所示。

圖10 發(fā)送時間統(tǒng)計Fig.10 Statistic of sending time

從整體上看，RTC-TDMA性能優(yōu)于CSMA協(xié)議，但RTC-TDMA協(xié)議的發(fā)送時間與網(wǎng)絡(luò)負(fù)載有關(guān)。在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較低的情況下，周期越大，發(fā)送空閑等待時間越多，導(dǎo)致發(fā)送時間越長，如在周期為60 s時，RTC-TDMA協(xié)議的發(fā)送時間要大于CSMA協(xié)議的發(fā)送時間。隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加，空閑等待時間時間減少，發(fā)送時間縮短。在低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的情況下，選擇相對較小的工作周期可以獲得較高的性能;在高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的情況下，選擇相對較大的工作周期可以獲得較高的性能。

圖11 沖突數(shù)量統(tǒng)計Fig.11 Statistic of collisions

獲取發(fā)送數(shù)據(jù)實際消耗的能量比較困難，但在前文分析中已經(jīng)說明成功完成一次相同的數(shù)據(jù)發(fā)送，CSMA協(xié)議消耗的能量要高于RTC-TDMA協(xié)議，并且數(shù)據(jù)沖突會導(dǎo)致CSMA協(xié)議消耗更多的能量。在實驗過程中，對兩種協(xié)議在不同網(wǎng)絡(luò)負(fù)載下完成500組數(shù)據(jù)發(fā)送產(chǎn)生的沖突數(shù)進行了統(tǒng)計，其中RTC-TDMA協(xié)議沒有沖突，CSMA協(xié)議沖突數(shù)統(tǒng)計結(jié)果如圖11所示。從圖中可以明顯看出，隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加，CSMA協(xié)議產(chǎn)生沖突的機率增加，由此導(dǎo)致的數(shù)據(jù)重傳會增加能量的消耗。

5 結(jié)論

文章針對水聲通信網(wǎng)絡(luò)時鐘同步困難的問題設(shè)計了一種基于相對時鐘的TDMA協(xié)議(RTC-TDMA協(xié)議)。RTC-TDMA協(xié)議不需要嚴(yán)格的全網(wǎng)時鐘同步，并可在數(shù)據(jù)通信過程中完成時鐘漂移的修正。仿真研究與水池實驗表明:

1)在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較小的情況下，RTC-TDMA協(xié)議與傳統(tǒng)的CSMA協(xié)議性能比較接近，隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增大，RTC-TDMA協(xié)議比傳統(tǒng)的CSMA協(xié)議具有更高的吞吐量、更小端到端時延和更低的能耗。

2)RTC-TDMA協(xié)議的端到端時延與單位時隙的發(fā)送容量和工作周期有關(guān)，選擇一個合理的工作周期是降低端到端時延的關(guān)鍵。

3)RTC-TDMA協(xié)議在低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的情況下，選擇相對較小的工作周期T可以獲得較高的性能;在高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的情況下，選擇相對較大的工作周期T可以獲得較高的性能。

RTC-TDMA協(xié)議在集中式網(wǎng)絡(luò)中可以獲得較高的性能，在分布式網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用需要進一步研究。另外，在實際應(yīng)用過程中，對于具體的水聲通信網(wǎng)絡(luò)，如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、信道環(huán)境選取一個最優(yōu)的工作周期T也還需進一步研究。

［1］AKYILDIZ IF，POMPILID，MELODIA T.Underwater acoustic sensor networks:research challenges［J］.Ad Hoc Networks，2005，3(3):257-279.

［2］HOU B，HINTON O R，ADAMSA E，et al.An time-domain-oriented multiple access protocol for underwater acoustic network communications［C］//OCEANS’99 MTS/IEEE.Seattle，USA，1999:585-598.

［3］CAYIRCIE，TEZCAN H，DOGAN Y，et al.Wireless sensor networks for underwater survelliance systems［J］.Ad Hoc Networks，2006，4(4):431-446.

［4］CARDEIM.Energy-efficient scheduling and hybrid communication architecture for underwater littoral surveillance［J］.Computer Communications，2006，29(17):3354-3365.

［5］KEBKAL A，KEBKAL K，KORMAR M.Data-link protocol for underwater acoustic networks［C］//Oceans 2005 Europe.Brest，F(xiàn)rance，2005:1174-1180.

［6］DENG J，HAN Y S，HAAS Z J.Analyzing split channel medium access control schemes［J］.IEEE Transactions on Wireless Communications，2006，5(5):967-971.

［7］楊文，李霞.一種用于水聲通信網(wǎng)的全動態(tài)TDMA協(xié)議［J］. 東南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2012，42(1):7-13.YANGWen，LI Xia.A fully dynamic TDMA protocol for underwater acoustic networks［J］.Journal of Southeast University:Natural Science Edition，2012，42(1):7-13.

［8］PARK M K，RODOPLU V.UWAN-MAC:an energyefficientMAC protocol for underwater acoustic wireless sensor networks［J］.IEEE Journal of Oceanic Engineering，2007，32(3):710-720.

［9］童峰，陸佶人.一種用于水聲通信網(wǎng)的TDMA方案［J］.通信學(xué)報，2003，24(4):104-109.TONG Feng，LU Jiren.A TDMA protocol for underwater acoustic network［J］.Journal of China Institute of Communications，2003，24(4):104-109.

［10］HARRISA F，STOJANOVICM，ZORZIM.Idle-time energy savings through wake-up modes in underwater acoustic networks［J］.Ad Hoc Networks，2009，7(4):770-777.

［11］KREDO IIK，MOHAPATRA P.Medium access control in wireless sensor networks［J］.Computer Networks，2007，51(4):961-994.

［12］SYED A A，WEIY，HEIDEMAN J.T-Lohi:a new class of MAC protocols for underwater acoustic sensor networks［C］//27th IEEE Communications Society Conference on Computer Communications.Phoenix，USA，2008:789-797.