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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种基于接收对齐的动态MAC协议实现方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116546108B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310378805.9，技术领域涉及：H04L69/00；该发明授权一种基于接收对齐的动态MAC协议实现方法是由余华;张天翔;季飞;陈芳炯设计研发完成，并于2023-04-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于接收对齐的动态MAC协议实现方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于接收对齐的动态MAC协议实现方法。相比陆地无线网络协议，水声网络协议需要考虑时空不确定性。现有接收对齐思想中提出从定量的角度合理安排节点发送时刻，实现高信道利用率，低数据碰撞率。但是该想法并未作为网络协议落地，同时未考虑低负载场景，动态场景和水声信道的高误码特性。针对上述问题，本发明通过增加控制信息优化了在低负载场景下的数据发送效率。通过设计初始化阶段，网络节点可以获取运行所需的全局信息，通过设计重启阶段，协议可以在节点退出或加入，节点失效或恢复等多个动态场景中稳定运行。针对水声信道中的高误码特性，协议增加了Ack反馈机制，通过超时重传和快速重传，提高了协议的发送成功率。

本发明授权一种基于接收对齐的动态MAC协议实现方法在权利要求书中公布了：1.一种基于接收对齐的动态MAC协议实现方法，应用于水声通信网络，该水声通信网络包括n个发送节点Node和1个位于中心位置的接收节点Sink，所有节点之间均在最大传输范围内；该水声通信网络可容纳发送节点Node个数上限为NMAX，设所有节点的最大发射功率PMAX、最大传播时延TMAX、保护时间TProtect，该水声通信网络中所有节点有自身设定的编号，其中接收节点Sink编号为0，发送节点Node的编号值在1至NMAX之间；发送节点Node发送信息分为初始信息Node类、控制信息类、数据信息类和重启信息Node类，初始信息Node类以下简称Node-Init类，数据信息类以下简称数据，重启信息Node类以下简称Node-Reset类；接收节点Sink发送信息分为初始信息Sink类、Ack确认信息类和重启信息Sink类，初始信息Sink类以下简称Sink-Init类，重启信息Sink类以下简称Sink-Reset类；该水声通信网络分为初始化阶段、运行阶段和重启阶段；发送节点Node拥有初始化状态、空闲等待状态、发送状态和重启状态；接收节点Sink拥有初始化状态、空闲等待状态和重启状态；发送节点Node发送的控制信息类分为Yes类和No类，分别表示自身有无数据待发，控制信息类中含有Ack确认信息部分；每个发送节点Node自身维护一个Node-Resend重发表格，用于记录本节点数据的发送和接收情况；接收节点Sink自身维护一个Sink-Resend重发表格，用于记录每个发送节点Node数据的发送和接收情况；接收节点Sink发送Ack确认信息类用于确认发送节点Node的数据接收情况；发送节点Node在网络初始化阶段发送Node-Init类；发送节点Node在网络重启阶段发送Node-Reset类；接收节点Sink在网络初始化阶段发送Sink-Init类；接收节点Sink在网络重启阶段发送Sink-Reset类；对于发送节点Node，动态MAC协议实现方法包括以下步骤： S1、对所有发送节点Node进行布放，设定NMAX、PMAX、TMAX和TProtect，设定发送节点Node的自身编号； S2、启动水声通信网络进入初始化阶段，所有发送节点Node进入初始化状态；发送节点Node按照自身节点编号在对应的初始信息发送时刻以最大发射功率发送自身Node-Init类，Node-Init类包括发送时间戳和已知的发送节点Node与自身节点的距离，随后接收Sink-Init类，所述Sink-Init类包括各发送节点Node的发送时刻、发送顺序、数据发送功率PData和接收信噪比阈值SNRthreshold； S3、水声通信网络进入运行阶段，发送节点Node进入空闲等待状态；所有发送节点Node根据所述Sink-Init类中发送顺序，按顺序并循环地向接收节点Sink传输控制信息类和数据；发送节点Node根据Sink-Init类中接收信噪比阈值SNRthreshold，调整自身的接收信噪比阈值；同时，所有发送节点Node各自启动一个发送定时器，当当前时刻等于或者大于发送定时器的定时时刻，本发送节点Node进入发送状态，发送定时器的第一个定时时刻设定为所述Sink-Init类中对于自身节点指定的发送时刻；发送节点Node根据所述Sink-Init类中发送顺序，获知在本次网络运行发送顺序中，自身节点前一个发送顺位的发送节点Node的编号，并侦听来自前一个发送顺位的发送节点Node的控制信息类；当发送节点Node在空闲等待状态下，接收到前一个发送顺位的发送节点Node的控制信息类时，转至S3.1；当发送节点Node在空闲等待状态下，自身的发送定时器到期时转至S3.2；当发送节点Node在空闲等待状态下，接收到来自接收节点Sink的Ack确认信息类时，转至S3.3；当发送节点Node在空闲等待状态下，接收到来自发送节点Node的Node-Reset类时，转至S3.4；当发送节点Node在空闲等待状态下，接收到来自接收节点Sink的Sink-Reset类时，转至S3.5； S3.1、当发送节点Node收到来自前一个发送顺位的发送节点Node的控制信息类时，发送节点Node读取控制信息类中的Ack确认信息部分并更新自身的Node-Resend重发表格，随后判断控制信息类的类别，若为No类则转至S3.2，若为Yes类则自身节点延迟T1时间后转至S3.2； S3.2、发送节点Node调整发送功率为P1，进入发送状态；发送节点Node在发送状态下进行信息发送工作，发送的信息分为控制信息类和数据，其中数据分为此前未发送过的新数据和已经发送过的，但被Ack确认信息类或者是前一个发送顺位的发送节点Node的控制信息类中的Ack确认信息部分通知过该数据需要重新发送的重发数据；发送节点Node在发送状态下，首先判断自身节点是否无新数据待发送且无重发数据需重发，若是，则发送类别为No类的控制信息类，发送完成后更新自身的Node-Resend表格，更新自身的发送定时器的定时时刻；若否，则发送类别为Yes类的控制消息类，并在完成发送后调整发送节点Node的发送功率为P2；发送节点Node以功率P2进行数据发送，在完成发射动作后更新自身的Node-Resend表格，更新本节点的发送定时器的定时时刻，并进入空闲等待状态； S3.3、发送节点Node接收来自接收节点Sink的Ack确认信息类后，更新自身的Node-Resend表格，并进入空闲等待状态； S3.4、发送节点Node接收来自其他发送节点Node的Node-Reset类后，以最大发射功率进行转发操作，并进入重启状态；发送节点Node在重启状态下，接收到来自接收节点Sink的Sink-Reset类后进入S3.5； S3.5、发送节点Node接收来自接收节点Sink的Sink-Reset类，进入重启状态，此时该水声通信网络进入重启阶段；发送节点Node在接收到来自接收节点Sink的Sink-Reset类后，获取Sink-Reset类中的下次网络启动时刻，并退避到该时刻后，进入S2； 对于接收节点Sink，动态MAC协议实现方法包括以下步骤： T1、对接收节点Sink进行布放，设定NMAX、PMAX、TMAX和TProtect，设定接收节点Sink的自身编号为0； T2、启动水声通信网络进入初始化阶段，接收节点Sink进入初始化状态；接收节点Sink接收发送节点Node发送的Node-Init类；计算该水声通信网络中节点间距离，决定发送节点Node的发送顺序和各个发送节点Node的发送时刻，数据发送功率和接收信噪比阈值，将上述信息加进Sink-Init类中并以最大发射功率广播； T3、水声通信网络进入运行阶段，接收节点Sink进入空闲等待状态，当接收节点Sink接收发送节点Node传输的控制信息类和数据时，进入T3.1；同时，接收节点Sink为每一个发送节点Node维护一个宕机定时器，当未接收某一发送节点Node的信息的时段等于或者大于宕机定时器的定时时段时，该水声通信网络进入重启阶段，接收节点Sink进入重启状态，并进入T3.2；当接收节点Sink接收到来自发送节点Node的Node-Reset类时，该水声通信网络进入重启阶段，接收节点Sink进入重启状态，并进入T3.2； T3.1、接收节点Sink接收来自发送节点Node的控制信息和数据，更新自身的Sink-Resend表格和对应该发送节点Node的宕机定时器，随后判断信息是否来自发送周期顺序中的末尾节点，若否，则不做操作并转至空闲等待状态，若是，则根据自身的Sink-Resend表格以最大发射功率广播Ack确认信息类； T3.2、接收节点Sink设定下次网络启动时刻，并加进Sink-Reset类中，并以最大发射功率广播Sink-Reset类2次，间隔时间为Tinterval，随后在下次网络启动时刻转至T2。

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