ES2954448T3

ES2954448T3 - Procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina

Info

Publication number: ES2954448T3
Application number: ES18745356T
Authority: ES
Inventors: Young Chol Choi; A Ra Cho; Yong Kon Lim
Original assignee: Korea Institute of Ocean Science and Technology KIOST
Current assignee: Korea Institute of Ocean Science and Technology KIOST
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2023-11-22
Anticipated expiration: 2038-01-25
Also published as: EP3576357A1; JP6578455B2; US20200244375A1; PT3576357T; WO2018139886A1; US10784971B2; EP3576357A4; JP2019508000A; EP3576357B1

Abstract

La presente invención se refiere a un método de programación para una red móvil inalámbrica submarina y, más particularmente, a un método de programación para una red móvil inalámbrica submarina, en el que se considera un método de programación en el que no se produce ninguna colisión en el dominio del tiempo, mientras que A un nodo sumidero se le permite recibir continuamente paquetes en forma de tren de paquetes considerando la velocidad de transmisión del sonido submarino y la longitud del paquete, en lugar de lograr una ortogonalización tal que los tiempos de transmisión no se superpongan en un punto específico, de modo que la red se puede mejorar la eficiencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina

Campo técnico

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento de programación de una red móvil inalámbrica submarina. En particular, la presente invención se refiere a un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, mediante el cual el procedimiento puede considerar un procedimiento de programación que no cause colisión en un dominio de tiempo específico, y mejorar la eficiencia de la red al recibir en un nodo sumidero un paquete en forma de tren de paquetes en consideración con una velocidad de transferencia de una onda de sonido y una longitud de paquete en lugar de realizar ortogonalización para evitar la superposición de tiempo de transmisión en un tiempo específico.

[0002] Además, la presente invención se refiere a un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, por lo que en un entorno de red donde el tiempo de ida y vuelta es largo y la velocidad de transmisión de una capa física es baja como la red móvil inalámbrica de sonido submarino, etc., cuando múltiples nodos transmiten un paquete de datos a un nodo sumidero utilizando un procedimiento de acceso múltiple por división de tiempo, el tiempo de ida y vuelta debido a la movilidad de un nodo se rastrea en una unidad de ciclo y, por lo tanto, se minimiza el tiempo de inactividad cuando el nodo sumidero recibe un paquete de datos de los nodos. Por consiguiente, la eficiencia de la red según la eficiencia de uso del canal puede mejorarse notablemente.

Antecedentes de la técnica

[0003] Por lo general, en una red inalámbrica submarina, se utiliza una onda de sonido. En una red inalámbrica submarina que usa la onda de sonido anterior, un largo retardo de propagación debido a una velocidad de transferencia de una onda de sonido que es relativamente más lenta que la de una onda electromagnética, y la degradación en la eficiencia de la red debido a una longitud de paquete que se hace larga por una velocidad de transferencia de datos lenta de una capa física que es causada por un ancho de banda estrecho de un módem de sonido submarino son objetos principales que hay que superar.

[0004] En una topología de red inalámbrica submarina, un procedimiento centralizado en el que la información de transferencia de múltiples nodos a uno o múltiples nodos sumidero es un tráfico principal, y se utiliza un procedimiento multisalto distribuido, pero el procedimiento centralizado es ventajoso en términos de eficiencia de la red. Todos los procedimientos de red actualmente en uso comercial son también el procedimiento centralizado. El procedimiento centralizado generalmente utiliza recursos tales como espacio/tiempo/frecuencia/símbolo, etc. realizando la ortogonalización.

[0005] En un sistema de red de comunicación que utiliza una onda electromagnética en el aire en la que el retardo de propagación es cercano a "0", cuando dos nodos presentes dentro del mismo intervalo de colisión transmiten un paquete al mismo tiempo, se produce una colisión. Sin embargo, bajo el agua, una colisión puede no ocurrir debido a una velocidad de transferencia lenta de una onda de sonido. Por ejemplo, suponiendo que una velocidad de transferencia de una onda sonora es de 1.500 m/s, cuando dos nodos separados 1,5 km entre sí transmiten un paquete de datos que tiene una longitud de 1 segundo al mismo tiempo, evitando un tiempo requerido para cambiar entre transmisor-receptor, tan pronto como cada nodo completa la transmisión de un paquete de datos, comienza la recepción de un paquete del otro nodo. En detalle, cuando dos nodos transmiten simultáneamente un paquete que tiene una duración de 1 segundo a un tiempo de 0 segundos, en un tiempo de 1 segundo, se completa la transmisión de dos nodos y se inicia la recepción de datos desde el nodo oponente, y por lo tanto la transmisión de paquetes del nodo no afecta a la recepción de un paquete del nodo oponente, y en un tiempo de 2 segundos, se completa la recepción de un paquete en ambos nodos. Cuando los datos se transmiten secuencialmente, se requieren 4 segundos en total y, en este caso, la eficiencia de la red se mejora hasta 2 veces. Sin embargo, en el caso anterior, cuando dos nodos se mueven en una dirección para estar cerca uno del otro, se produce una colisión. Sin embargo, en un protocolo de control de acceso a medios inalámbricos submarinos convencional, no se considera la movilidad del nodo.

[0006] En la patente coreana n. ° 101.522.279 (título de la invención: Procedimiento preciso de acceso múltiple por división de tiempo con límite de tiempo de redes acústicas submarinas, en lo sucesivo, referido al documento de patente), se considera la movilidad del nodo. Sin embargo, se debe proporcionar una posición inicial de cada nodo, el nodo debe fijarse durante una etapa inicial, la información de velocidad móvil de cada nodo debe actualizarse continuamente en cada ciclo y la sincronización de tiempo es esencial. Además, el documento de patente describe un procedimiento para estimar una posición de cada nodo mediante el uso de información de velocidad de cada nodo, y para estimar un tiempo de ida y vuelta basado en el mismo. Sin embargo, el procedimiento anterior se limita a encontrar aplicación en un entorno donde un error según la acumulación de información de velocidad de la información de velocidad del nodo submarino se vuelve grande a medida que pasa el tiempo. Además, el documento de patente no proporciona un procedimiento detallado de sincronización de tiempo, y no describe una contramedida al error de sincronización. Por lo tanto, es posible que no se proporcione información inicial de posición o velocidad de cada nodo o que el procedimiento no se pueda utilizar cuando la sincronización de tiempo no esté disponible. En la patente coreana n. ° 101.356.844 se describe un procedimiento para generar una estructura de supertrama mediante el uso de una programación de baliza dentro de una red de sensores inalámbricos y transmitir datos en función de la estructura de supertrama generada que incluye: definir, por cada uno de una pluralidad de transceptores de datos en la red, una relación con los transceptores de datos ubicados en sus proximidades; asignar un transceptor de datos para la transmisión/recepción de balizas a cada ranura de una supertrama en consideración con la relación definida; generar una estructura de supertrama que incluye un Período de Solo Baliza (BOP) y un período de transmisión de trama de datos, en consideración de las ranuras asignadas; y radiodifusión de balizas y tramas de datos en consideración con la estructura de supertrama. Otros procedimientos de programación para redes móviles submarinas se describen en las publicaciones: GUO YING Y COL.: "Pair-Wise Collision-Based Underwater Time Synchronization", (14-01-2016), XP036034901;

[0007] YOUNGTAE NOH Y COL.: "DOTS: A propagation Delay-aware Opportunistic MAC protocol for underwater sensor networks", PROTOCOLOS DE RED (ICNP), (05-10-2010), XP031864727; y

[0008] VERMEIJ ARJAN Y COL.: "A Robust, Opportunistic Clock Synchronization Algorithm for Ad Hoc Underwater Acoustic Networks", (01-10-2015), XP011586480.

Descripción

Problema técnico

[0009] Según un aspecto para resolver el objeto anterior, un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, siendo el procedimiento operado independientemente de la información de navegación de un nodo móvil bajo el agua, y capaz de mejorar el rendimiento de la red ya que no se requiere conmutación de paquetes adicional para la sincronización de tiempo ya que no se requiere sincronización de tiempo.

[0010] Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, siendo el procedimiento capaz de mejorar la eficiencia de la red a través de la mejora de la eficiencia del uso del canal en un entorno de red donde el tiempo de ida y vuelta es largo y la velocidad de transmisión de una capa física es lenta como la red móvil inalámbrica submarina, siendo capaz de encontrar aplicación en el campo donde la sincronización de tiempo no está disponible o se requieren muchos recursos para el mismo, ya que el procedimiento no requiere sincronización de tiempo, y no requiere reinicialización periódica ya que no se acumula un error.

Solución técnica

[0011] La invención se define por las reivindicaciones adjuntas. Con el fin de lograr el objeto anterior, según una primera solución como se define en la reivindicación 1, la presente invención proporciona un procedimiento de programación para una red móvil submarina, donde el procedimiento se realiza para una topología de red configurada con un nodo sumidero y múltiples nodos, donde hay un número total de K nodos comprendidos en los múltiples nodos, estando el procedimiento caracterizado porque comprende: una primera etapa (S1010) de difusión, por el nodo sumidero, de un paquete inicial a los múltiples nodos; una segunda etapa (S1020) de recepción, por el nodo sumidero, de múltiples paquetes de respuesta inicial desde los múltiples nodos durante un primer tiempo establecido; una tercera etapa (S1030) de cálculo, por el nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta a partir de cada una de las respuestas entre el nodo sumidero y los múltiples nodos a partir del paquete de respuesta inicial recibido en la segunda etapa; una cuarta etapa (S1040) de determinación, mediante el nodo sumidero, de si se produce o no una colisión al recibir el paquete de respuesta inicial; una quinta etapa (S1050) de clasificación, por el nodo sumidero, de los nodos en orden ascendente del tiempo de ida y vuelta utilizando los tiempos de ida y vuelta calculados en la tercera etapa cuando no se produce una colisión al recibir el paquete de respuesta inicial en la cuarta etapa (S1040); un primer nodo de los múltiples nodos es el nodo que tiene el tiempo de ida y vuelta más bajo; una sexta etapa (S1060) de establecimiento, mediante el nodo sumidero, de un parámetro (k), donde un nodo k-ésimo de los múltiples nodos es el nodo con un késimo RTT más bajo y establecimiento, mediante el nodo sumidero, del parámetro k=1 para un primer nodo de los múltiples nodos, donde el primer nodo es el nodo con el RTT más bajo, y establecimiento de una latencia de un primer nodo de los múltiples nodos a 0, donde una latencia de 0 significa que el primer nodo puede transmitir un paquete de datos tan pronto como recibe una baliza del nodo sumidero (base en los párrafos 120-122); una séptima etapa (S1070) de cálculo, por el nodo sumidero, de un valor de tiempo máximo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del primer nodo; Cálculo recursivamente del valor de tiempo máximo para cada nodo k-ésimo de los K nodos (base en el párrafo 140); una octava etapa (S1080) para determinar si el parámetro (k) es o no menor que K; mientras que k es menor que K, realizar: una novena etapa (S1090) de establecimiento del parámetro (k) en k+1 cuando se determina que el parámetro (k) es menor que el último parámetro (K-ésimo) en la octava etapa; una décima etapa (S1100) de cálculo, por nodo sumidero, de un valor de tiempo mínimo en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos de un nodo k-ésimo; una undécima etapa (S1110) de cálculo, por el nodo sumidero, de una latencia del nodo k-ésimo como un tiempo de transmisión programado del nodo k-ésimo; una duodécima etapa (S1120) de cálculo, por el nodo sumidero, de un valor de tiempo máximo en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos del nodo k-ésimo, y realización de la octava etapa (S1080); mientras que k no es menor que K realizando: una decimotercera etapa (S1130) de difusión, por el nodo sumidero, a los múltiples nodos de un primer paquete de baliza durante un tercer tiempo establecido; una decimocuarta etapa (S1140) de recepción, por el nodo sumidero, de un paquete de datos de los múltiples nodos o esperar un cuarto tiempo establecido después de transmitir el primer paquete de baliza en la decimotercera etapa (S1130); una decimoquinta etapa (S1150) de cálculo, por el nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y el nodo k-ésimo; una decimosexta etapa (S1152) de clasificación, por el nodo sumidero, de los nodos en orden ascendente del tiempo de ida y vuelta mediante el uso de los tiempos de ida y vuelta calculados en la decimoquinta etapa; una decimoséptima etapa (S1154) de cálculo, por parte del nodo sumidero, de una variación del tiempo de ida y vuelta del nodo en el que el tiempo de ida y vuelta varía en un ciclo; una decimoctava etapa (S1160) de establecimiento del parámetro (k) en 1, estableciendo, por el nodo sumidero, un retardo de tiempo asignado al primer nodo en un ciclo n-ésimo en "0", y calcular un valor de tiempo máximo en el que comienza la recepción de un paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo; Una decimonovena etapa (S1170) para determinar si el parámetro (k) es o no menor que el último parámetro (K-ésimo); Una vigésima etapa (S1180) de establecimiento del parámetro (k) en k+1 cuando se determina que el parámetro (k) es menor que el último parámetro (K-ésimo) en la decimonovena etapa (S1170); Una vigésima primera etapa (S1190) de cálculo, por el nodo sumidero, de un valor de tiempo mínimo en el que comienza la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; una vigésima segunda etapa 22 (S1200) de cálculo, por parte del nodo sumidero, de un retardo de tiempo asignado al nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; una vigésima tercera etapa (S1210) de cálculo, por parte del nodo sumidero, de un valor de tiempo máximo en el que comienza la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y la realización de la decimonovena etapa (S1170); Una vigésima cuarta etapa (S1220) de determinación, por el nodo sumidero, sobre si emitir o no un paquete de baliza cuando se determina que el parámetro (k) no es más pequeño que el último parámetro (K-ésimo) en la decimonovena etapa (S1170); y una vigésima quinta etapa de finalización del procedimiento de programación cuando el paquete de baliza no se transmite en la vigésima cuarta etapa (S1220).

[0012] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, cuando el nodo sumidero determina difundir el paquete de baliza en la vigésima cuarta etapa, el procedimiento puede realizar además: una vigésima sexta etapa de difusión, por el nodo sumidero, a los nodos del paquete de baliza en un tiempo ^{t o n}en el que se difunde un paquete de baliza del ciclo n-ésimo; una vigésima séptima etapa de recepción, por el nodo ^max sumidero, de un paquete de datos del último (K-ésimo) nodo o esperar un valor de tiempo máximo

comienza la recepción de un paquete de datos del último nodo en el ciclo n-ésimo; y una vigésima octava etapa de aumentar, por el nodo sumidero, un ciclo por 1 y realizar la decimoquinta etapa.

[0013] Según una realización tal como se define en la reivindicación 2, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, cuando se produce una colisión al recibir el paquete de respuesta inicial en la cuarta etapa, el procedimiento puede realizar además: una vigésima novena etapa de difusión, por el nodo sumidero, a los nodos de un paquete de reinicio; una trigésima etapa de recepción, por el nodo sumidero, de un paquete de respuesta de reinicio para un segundo tiempo establecido Tremido; Una trigésima primera etapa de cálculo, por parte del nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta RTT^h entre el nodo sumidero y los nodos a partir del paquete de respuesta de reinicio recibido en la trigésima etapa; y una trigésima segunda etapa de determinación, por parte del nodo sumidero, de si se produce o no una colisión al recibir el paquete de respuesta de reinicio, donde cuando se produce una colisión al recibir el paquete de respuesta de reinicio en la trigésima segunda etapa, se puede realizar la vigésima novena etapa.

[0014] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, cuando no se produce una colisión al recibir el paquete de respuesta de reinicio en la trigésima segunda etapa, se puede realizar la quinta etapa.

[0015] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, el primer tiempo establecido Tmc puede determinarse como la Ecuación 101 a continuación,

[Ecuación 101]

[donde, RTTmáx es un valor máximo de un tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y el nodo, y se determina como la Ecuación 102 a continuación, D^irq es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete inicial en un tiempo, D^irq es un valor obtenido al convertir una longitud del paquete de respuesta inicial en un tiempo, y Tpro es un tiempo que tarda, el nodo, en transmitir el paquete de respuesta inicial después de que el nodo completa la recepción del paquete inicial,

[Ecuación 102]

(r es el radio máximo de comunicación de un módem, y c es la velocidad de una onda de sonido)].

[0016] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, donde el tiempo de ida y vuelta RTT^h entre el nodo sumidero y los múltiples nodos se puede determinar como la Ecuación 103 a continuación,

[Ecuación 103]

[donde, tiRp(H) es un tiempo en el que se recibe un paquete de respuesta inicial desde un nodo H, y tiRQ es un tiempo en el que se transmite un paquete inicial].

[0017] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, el valor de ^

tiempo máxim

en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del primer nodo puede determinarse como la Ecuación 108 a continuación,

[Ecuación 108]

[donde, fo^,1es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a difundir un paquete de baliza inicial, Db es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de baliza en un tiempo, S¹¹es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo, Ti es un tiempo en el que se obtiene el tiempo de ida y vuelta del primer nodo con el nodo sumidero, y V es una velocidad relativa máxima entre el nodo sumidero y el nodo].

[0018] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, el valor de _{tiempo mínimo} t _{' '}\_k _{, 1 en el que el nodo sumidero recibe el paquete de datos del nodo k-ésimo puede determinarse}como la Ecuación 113 a continuación,

[Ecuación 113]

[donde, Sk^,1es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo, y Tⁱ es un tiempo en el que se obtiene Sk,¹].

[0019] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, la latencia W^{k , i} del nodo k-ésimo puede determinarse como la Ecuación 114 a continuación,

[Ecuación 114]

[donde, máx{A,B} es una función de seleccionar un valor grande entre A y B,

es un valor de tiempo máximo en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo y se determina como la Ecuación 112 a continuación, y Dk -1,1 es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo (k-1)-ésimo en un tiempo,

[Ecuación 112]

(S^k-1,1es un tiempo de ida y vuelta del nodo (k-l)-ésimo, W^{k -1 ,1}es una latencia del nodo (k-l)-ésimo, y T^{k - i}es un tiempo en el que se obtiene S^k-1,1)].

[0020] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, el tiempo de ida y vuelta S^{k n}, entre el nodo sumidero y el nodo k-ésimo se puede determinar como la Ecuación 115 a continuación,

[Ecuación 115]

[donde, t0^,n es un tiempo en el que comienza la difusión de un paquete de baliza en el ciclo n-ésimo, t^k,n es un tiempo en el que comienza la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, ^wk,m es un retardo de tiempo asignado al nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y D^b,n es un valor obtenido al convertir una longitud de baliza en el ciclo n-ésimo en un tiempo].

[0021] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, la variación del tiempo de ida y vuelta Z^máxdel nodo en el que el tiempo de ida y vuelta varía en un ciclo puede determinarse como la Ecuación 116 a continuación,

[Ecuación 116]

[donde, t⁰,n^-1es un tiempo en el que comienza la recepción de un paquete de datos en un ciclo (n-1)-ésimo].

[0022] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, una diferencia entre el tiempo tk,n^-1en el que se recibe el paquete de datos de cada nodo en el ciclo (n-1) -ésimo y el tiempo t^k,n en el que el paquete de datos de cada nodo en el ciclo n-ésimo puede aproximarse como la Ecuación 117 a continuación,

[Ecuación 117]

[0023] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, el segundo tiempo establecido Tremido puede determinarse como la Ecuación 105 a continuación,

[Ecuación 105]

[donde Dr|rq es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de reinicio en un tiempo, y Drirp es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de respuesta de reinicio en un tiempo].

[0024] Según una realización, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, el valor de ^max

tiempo máximo 1 >n en el que comienza la recepción del paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo puede determinarse como la Ecuación 118 a continuación,

[Ecuación 118]

[donde, Si,n-i es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo en el ciclo (n-l)-ésimo, Di,n es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo en un tiempo].

[0025] Según una realización como se define en la reivindicación 3, en el procedimiento de programación para _{la red móvil submarina, el valor de tiempo mínimo} t _k m _, ' _n n _{en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de}datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se puede calcular como la Ecuación 119 a continuación,

[Ecuación 119]

[donde, Sk,n^-1es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en el ciclo n-1-ésimo].

[0026] Según una realización como se define en la reivindicación 4, en el procedimiento de programación para la red móvil submarina, el retardo de tiempo Wk,n asignado por el nodo sumidero al nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se puede calcular como la Ecuación 120 a continuación,

[Ecuación 120]

[donde

es un valor de tiempo máximo en el que comienza la recepción de un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo en el ciclo n-ésimo].

[0027] Según una realización como se define en la reivindicación 5, en el procedimiento de programación ^max

para la red móvil submarina, el valor de tiempo máximo en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo puede calcularse como la Ecuación 121 a continuación,

[Ecuación 121]

[Dkn es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo en un tiempo].

[0028] Según una segunda solución alternativa como se define en la reivindicación 6, la presente invención proporciona un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, donde el procedimiento se realiza para una topología de red configurada con un nodo sumidero y múltiples nodos, donde hay un número total de K nodos comprendidos en los múltiples nodos, estando el procedimiento caracterizado porque se realiza para una topología de red usando un procedimiento de acceso múltiple por división temporizada, el único nodo sumidero está configurado para difundir un paquete de baliza que incluye un programa de transmisión, y los múltiples nodos están configurados para transmitir al nodo sumidero un paquete de datos según un programa de transmisión al recibir el paquete de baliza del nodo sumidero, donde el procedimiento comprende: una primera etapa (S2010; S3010) de realizar, mediante el nodo sumidero, una etapa inicial; una segunda etapa (S2020; S3020) de establecer/determinar, por el nodo sumidero, un orden de recepción de una recepción de paquete de datos, y establecer un retardo de tiempo (W1 ' n) asignado a un primer nodo en un ciclo n-ésimo a 0; una tercera etapa (S2030; S3030) de estimar, por el nodo sumidero, un tiempo de ida y vuelta (1) ' n ) del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y calcular un paquete de datos que recibe el tiempo de finalización (e 1) del primer nodo; una cuarta etapa (S2040; S3040) de determinar, por el nodo sumidero, si un parámetro (k) es menor que K; mientras que k es menor que K, realizar: una quinta etapa (S2050; S3050) de establecer, por el nodo sumidero, el parámetro (k) en k+1; una sexta etapa (S2060; S3060) de estimar, por el nodo sumidero, un tiempo de ida y vuelta (S k n ) de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; una séptima etapa (S2070; S3070) de calcular, por el nodo sumidero, un valor de tiempo estimado (Pk) en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el tiempo de ida y vuelta (S k, n) del nodo k-ésimo estimado en la sexta etapa (S2060; S3060) cuando el nodo k-ésimo transmite el paquete de datos tan pronto como se recibe el paquete de baliza; una octava etapa (S2080; S3080) de calcular, por el nodo sumidero, una latencia (Wk ' n ) del nodo k-ésimo utilizando el valor de tiempo estimado calculado (Plk) en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo y que se calcula en la séptima etapa (S2070; S3070); y una novena etapa (S2090; S3090) de calcular, por el nodo sumidero, un valor de tiempo estimado (ek) en el que se completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el valor de tiempo estimado (Pk) en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo y que se calcula en la séptima etapa (S2070; S3070), y la latencia (Wk 'n ) del nodo k-ésimo que se calcula en la octava etapa (S2080; S3080), y realizar la cuarta etapa (S2040; S3040).

[0029] Según una realización tal como se define en la reivindicación 7, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, cuando se determina que el parámetro k no es menor que el último parámetro (K-ésimo) en la cuarta etapa, el procedimiento puede incluir además una décima etapa de determinación, por el nodo sumidero, de si emitir o no un paquete de baliza; donde cuando el paquete de baliza no se transmite en la décima etapa, se puede finalizar el procedimiento de programación.

[0030] Según esta realización como se define en la reivindicación 7, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, cuando el paquete de baliza se difunde en la décima etapa, el procedimiento puede incluir además: una undécima etapa de difusión, por el nodo sumidero, del paquete de baliza en un tiempo ton en el que el nodo sumidero comienza a difundir el paquete de baliza en el ciclo n-ésimo; una duodécima etapa de recibir un paquete de datos de un nodo k-ésimo o esperar hasta que exceda el valor de tiempo estimado ek en el que se completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo; una decimotercera etapa de cálculo, por parte del nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta Sk_n de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y actualización de los valores de disponibilidad ui k y U2, k de obtención del tiempo de ida y vuelta, e información relacionada con el tiempo de ida y vuelta a k y lk que es la obtenida más recientemente; y una decimocuarta etapa de aumentar, por el nodo sumidero, n por 1, y realizar la segunda etapa.

[0031] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, el nodo sumidero puede realizar la etapa inicial en la primera etapa como [Ecuación 201] a continuación,

[Ecuación 201]

[donde ^{u i k} es un parámetro que representa una disponibilidad para obtener un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en un ciclo (n-1)-ésimo en el ciclo n-ésimo; ^{U2, k} es un parámetro que representa la disponibilidad de obtener un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en un ciclo (n-2)-ésimo en el ciclo n-ésimo; ^{a k} es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo que es el obtenido más recientemente; ^1k es un ciclo en el que se obtiene a ^k, ^{S k}0 es un tiempo inicial de ida y vuelta entre el nodo sumidero y cada nodo; Cü es un tiempo de duración antes del primer ciclo; y C^d se estima como la Ecuación 202 a continuación]

[Ecuación 202]

[Dk i es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el primer ciclo en un tiempo].

[0032] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la tercera etapa, cuando se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del primer nodo en los dos ciclos recientes, se puede estimar el tiempo de ida y vuelta s-i^{, n}del primer nodo en el ciclo n-ésimo y se puede calcular el tiempo de finalización de recepción de paquete de datos ei del primer nodo como [Ecuación 2Ü3] a continuación,

[Ecuación 203]

[donde, Tg es un tiempo de guarda, Sin-i es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo obtenido en un ciclo (n-l)-ésimo, Dbn es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de baliza en el ciclo n-ésimo en un tiempo, tin ^-1es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del primer nodo en el ciclo (n-i)-ésimo, y X1 n es como la Ecuación 204 a continuación]

[Ecuación 204]

[donde, Sin-2 es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo obtenido en el ciclo (n-2)-ésimo, y tin-2 es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del primer nodo en el ciclo (n-2)-ésimo].

[0033] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, la [Ecuación 203] puede resolverse resolviendo la [Ecuación 206] a continuación, que son ecuaciones simultáneas,

[Ecuación 206]

[donde, t ^{1 n}es un valor estimado de un tiempo t ₁ ⁿ de un tiempo en el que comienza la recepción del paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo].

[0034] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la tercera etapa, cuando un tiempo de ida y vuelta del primer nodo no se obtiene con éxito en dos ciclos recientes durante al menos una vez, el tiempo de ida y vuelta S¹, n del primer nodo en el ciclo n-ésimo puede estimarse y el tiempo de finalización de recepción de paquete de datos del primer nodo se calcula como [Ecuación 205] a continuación,

[Ecuación 205]

donde, Smáx es un valor máximo de un tiempo de ida y vuelta, a1 es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo que es el obtenido más recientemente, v^máx es una velocidad relativa máxima entre el nodo sumidero y el nodo k-ésimo, C^{n -i} es un tiempo de duración del ciclo (n-1)-ésimo, I1 es el ciclo más reciente en el que se obtiene el tiempo de ida y vuelta del primer nodo, y c^mín es una velocidad de transferencia mínima de una onda sonora submarina].

[0035] Según una realización como se define en la reivindicación 8, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la sexta etapa, cuando el tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo se obtiene con éxito en los dos ciclos recientes, el tiempo de ida y vuelta Skn del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo puede estimarse como [Ecuación 207] a continuación,

[Ecuación 207]

[donde, Sk,n-1 es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo obtenido en el ciclo (n-l)-ésimo, ek - i es un valor de tiempo estimado en el que el nodo sumidero completa la recepción del paquete de datos del nodo (k-1)-ésimo, t^{k n -i} es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo (n-1) -ésimo, y X^k,n es como la Ecuación 211 a continuación]

[Ecuación 211]

[donde, S^k,n-2es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo obtenido en un ciclo (n-2)-ésimo, y t^{k,n - 2}es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo (n-2)-ésimo].

[0036] Según una realización como se define en la reivindicación 9, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la sexta etapa, cuando un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo no se obtiene con éxito en dos ciclos recientes durante al menos una vez, el tiempo de ida y vuelta (S^{k n}) del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se puede estimar como [Ecuación 212] a continuación,

[Ecuación 212]

[donde, Ik es un ciclo en el que se obtiene a j.

[0037] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la séptima etapa, el valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo puede calcularse como [Ecuación 213] a continuación,

[Ecuación 213]

[0038] Según una realización como se define en la reivindicación 10, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la octava etapa, la latencia (W^k,n) del nodo k-ésimo se puede calcular como [Ecuación 214] a continuación,

[Ecuación 214]

[0039] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la novena etapa, cuando se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en los dos ciclos recientes, el valor de tiempo estimado ek en el que el nodo sumidero completa la recepción del paquete de datos del nodo késimo se puede calcular como [Ecuación 215] a continuación,

[Ecuación 215]

[donde, Dk,n es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo en un tiempo].

[0040] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la novena etapa, cuando no se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en los dos ciclos recientes durante al menos una vez, el valor de tiempo estimado ek en el que el nodo sumidero completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo se puede calcular como [Ecuación 216] a continuación,

[Ecuación 216]

[0041] [Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la etapa 13, para actualizar los valores de disponibilidad uik y U2k de obtención del tiempo de ida y vuelta, un valor de disponibilidad U2k de obtención del tiempo de ida y vuelta puede actualizarse para todos los nodos como [Ecuación 217] a continuación, cuando el paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se recibe con éxito, [Ecuación 218] a continuación puede realizarse, y

cuando el paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo no se recibe con éxito, [Ecuación 219] a continuación se puede realizar,

la información relacionada con el tiempo de ida y vuelta Ik que es la más reciente obtenida puede actualizarse como [Ecuación 220] a continuación, y

cuando el valor de disponibilidad uik para obtener el tiempo de ida y vuelta es 1, se puede calcular el tiempo de ida y vuelta Sk,n del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo y la información relacionada con el tiempo de ida y vuelta ak, que es la más reciente obtenida, se puede actualizar como [Ecuación 221] a continuación,

[Ecuación 217]

y

[Ecuación 221]

[0042] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, el valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo cuando el nodo k-ésimo transmite el paquete de datos con el tiempo de ida y vuelta Sk n tan pronto como se recibe el paquete de baliza puede calcularse como [Ecuación 208] a continuación, donde, cuando pk>ek-1 el tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo se estima como [Ecuación 210] a continuación resolviendo [Ecuación 209] a continuación, y Xkn en la [Ecuación 210] es como [Ecuación 211] a continuación,

[Ecuación 208]

[0043] Según una tercera solución alternativa como también se define en la reivindicación 6, la presente invención proporciona un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, donde el procedimiento se realiza para una topología de red usando un procedimiento de acceso múltiple por división de tiempo y configurado con un nodo sumidero que difunde un paquete de baliza que incluye un programa de transmisión, y múltiples nodos que transmiten al nodo sumidero un paquete de datos según un programa de transmisión al recibir el paquete de baliza del nodo sumidero, donde el procedimiento incluye: una primera etapa de realización, por parte del nodo sumidero, de una etapa inicial; una segunda etapa para determinar, mediante el nodo sumidero, un orden de recepción de un paquete de datos, y establecer un retardo de tiempo W-i>n asignado a un primer nodo en un ciclo nésimo a 0; una tercera etapa de estimación, por parte del nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta Sin del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y el cálculo de un paquete de datos que recibe el tiempo de finalización el del primer nodo; una cuarta etapa para determinar, mediante el nodo sumidero, si un parámetro (k) es o no menor que un último parámetro (K-ésimo); una quinta etapa de establecer, por el nodo sumidero, el parámetro (k) en k+1 cuando se determina que el parámetro (k) es menor que el último parámetro (K-ésimo) en la cuarta etapa; una sexta etapa de estimación, por el nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta Skn de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; una séptima etapa de cálculo, por parte del nodo sumidero, de un valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el tiempo de ida y vuelta Skn del nodo k-ésimo estimado en la sexta etapa cuando el nodo k-ésimo transmite el paquete de datos tan pronto como se recibe el paquete de baliza; una octava etapa de cálculo de una latencia Wkn del nodo k-ésimo mediante el uso del valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo y que se calcula en la séptima etapa; y una novena etapa de calcular, por el nodo sumidero, un valor de tiempo estimado ek en el que se completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo y que se calcula en la séptima etapa, y la latencia Wknn del nodo k-ésimo calculada en la octava etapa, y de realizar la cuarta etapa.

[0044] Según una realización tal como también se define en la reivindicación 7, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, cuando se determina que el parámetro (k) no es menor que el último parámetro (K-ésimo) en la cuarta etapa, el procedimiento puede incluir además una décima etapa de determinación, por el nodo sumidero, de si difundir o no un paquete de baliza, en el que en la décima etapa, cuando el paquete de baliza no se difunde, el nodo sumidero finaliza el procedimiento de programación.

[0045] Según esta realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, cuando el paquete de baliza se difunde en la décima etapa, el procedimiento puede incluir además: una undécima etapa de difusión, por el nodo sumidero, del paquete de baliza en un tiempo fo,n en el que el nodo sumidero comienza a difundir un paquete de baliza en un ciclo n-ésimo; una duodécima etapa de completar la recepción de un paquete de datos de un nodo k-ésimo o esperar hasta que el valor de tiempo estimado e^k en el que se completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo exceda; una decimotercera etapa de cálculo, por parte del nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta S^kn del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y actualización de un valor de disponibilidad u^mk de obtención del tiempo de ida y vuelta e información relacionada con el tiempo de ida y vuelta ak y I^k, que es la más reciente obtenida; y una decimocuarta etapa de aumentar, por el nodo sumidero, n por 1, y realizar la segunda etapa.

[0046] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la primera etapa, el nodo sumidero puede realizar la etapa inicial como [Ecuación 301] a continuación,

[Ecuación 301]

[donde, k es un número natural igual o menor que K; m=2,3,—,M; u ^ik es un parámetro que representa la disponibilidad de obtener un tiempo de ida y vuelta del tiempo de ida y vuelta en un ciclo (n-l)-ésimo en el ciclo n-ésimo; u _mk es un parámetro que representa la disponibilidad de obtener un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en un ciclo (n-m)-ésimo en el ciclo n-ésimo; a _k es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo que es el obtenido más recientemente; I _k es un ciclo en el que se obtiene a _k ^, Sk₀es un tiempo inicial de ida y vuelta entre el nodo sumidero y cada nodo; C _o es un tiempo de duración antes de un primer ciclo; y C_d se estima como la Ecuación 302 a continuación]

[Ecuación 302]

[donde, Dk^,1es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el primer ciclo en un tiempo].

[0047] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la tercera etapa, cuando un número de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del primer nodo es J ^o (que es un número natural igual o mayor que 2) veces durante M ciclos recientes, el tiempo de ida y vuelta S ⁱⁿ del primer nodo en el ciclo n-ésimo puede estimarse como [Ecuación 303] a continuación, y el tiempo de finalización de recepción de paquetes de datos ei del primer nodo puede calcularse como [Ecuación 305],

[Ecuación 303]

[donde, Qi(x) es una ecuación polinómica de orden mínimo que pasa coordenadas de

n valor estimado de un tiempo t in en el que se recibe un paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo; ton es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a difundir un paquete de baliza en el ciclo n-ésimo; Dbn es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de baliza en el ciclo n-ésimo en un tiempo; y ASi,n está limitado como la Ecuación 304 a continuación]

[Ecuación 304]

[donde, umáx es un valor máximo de un tiempo de ida y vuelta],

[Ecuación 305]

[donde, Din es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo en un tiempo; y Tg es un tiempo de guarda].

[0048] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, la [Ecuación 303] puede resolverse repitiendo como se indica a continuación,

1) un valor inicial de t _{1> n} se determina como ti,n = tü,n D^b,n + aio

2) S₁ ^,nse calcula a partir de [Ecuación 303] usando el valor inicial t ₁ ^,ncomo S₁ ^,n= Q₁(t_i ^{, n}),

3) t ₁ ^,nse calcula usando S^{i n}calculado en 2) como

4) S₁ ⁿse calcula a partir de t ₁ ^,ncalculado en 3) como S1,n = S₁,ⁿ= Q₁(t₁ ^{, n}),

5) t ₁ ^,nse calcula usando S₁ ⁿcalculado en 4) como

y

6) Si,n se calcula a partir de t₁ ^,ncalculado en 5) ya que Si,n = Q₁(t₁ ^{, n}) se repiten durante un tiempo preestablecido, y finalmente los valores calculados se determinan como y t₁ ^,n(donde, no se determina un número de veces de repetición, se utiliza un procedimiento para detener la repetición cuando una diferencia entre Si,n previamente calculado y S₁ ⁿactualmente calculado es igual o menor que un valor predeterminado o un procedimiento para detener la repetición cuando una diferencia entre t₁ ^,npreviamente calculado y t₁ ^,nactualmente calculado es igual o menor que un valor predeterminado).

[0049] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la tercera etapa, cuando un número de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del primer nodo es menor que Jo veces durante M ciclos recientes, el tiempo de ida y vuelta Sin del primer nodo en el ciclo n-ésimo puede estimarse, y el tiempo de finalización de recepción de paquete de datos eⁱdel primer nodo puede calcularse como [Ecuación 306] a continuación,

[Ecuación 306]

[donde, ai es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo que es el obtenido más recientemente, Vmáx es una velocidad relativa máxima entre el nodo sumidero y el nodo k-ésimo, C n-i es un tiempo de duración de un ciclo (n-1) -ésimo, I i es el ciclo más reciente en el que se obtiene un tiempo de ida y vuelta del primer nodo, y Cmín es un valor mínimo de una velocidad de transferencia de onda sonora submarina].

[0050] Según una realización como se define en la reivindicación 11, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la sexta etapa, cuando un número de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo es igual o mayor que J o veces durante M ciclos recientes, el tiempo de ida y vuelta n del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo puede estimarse como [Ecuación 307] a continuación,

[Ecuación 307]

[donde, Qk(x) es una ecuación olinómica de orden mínimo que pasa coordenadas de

coordenadas de Skn-mj es un valor válido del

tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en un ciclo (n-my); y ek-i es un valor estimado de un tiempo en el que el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo].

[0051] Según otro aspecto, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la sexta etapa, el valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo cuando el nodo k-ésimo transmite el paquete de datos tan pronto como se recibe el paquete de baliza con el tiempo de ida y vuelta ASkn se puede calcular como [Ecuación 308] a continuación,

[Ecuación 308]

[0052] Según una realización como se define en la reivindicación 12, el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la sexta etapa, cuando pk>ek-¹, el tiempo de ida y vuelta ASkn del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo puede estimarse como [Ecuación 309] a continuación,

[Ecuación 309]

[0053] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, la [Ecuación 309] puede resolverse repitiendo como se indica a continuación,

1) un valor inicial de Atk,n se determina como tk,n = tü,n Db,n ak o

2) ASk,n se calcula a partir de [Ecuación 309] utilizando el valor inicial de

3) Atk,n se calcula utilizando el Sk,n calculado como

4) ASk,n se calcula a partir de Atk,n calculado en 3') como ASk,n = Qk(Atk,n),

5) Atk,n se calcula usando ASkn calculado en 4') como

y

6) Sk,n se calcula a partir de tk,n calculado en 5') como Sk,n = Qk(Atk,n) se repiten durante un número preestablecido de veces, y finalmente los valores calculados se determinan como Skn y tk,n (donde, no se determina un número de veces de repetición, y se utiliza un procedimiento para detener la repetición cuando una diferencia entre Skn calculado previamente y Sk,n calculado actualmente es igual o menor que un valor predeterminado o un procedimiento para detener la repetición cuando una diferencia entre tkn calculado previamente y calculado actualmente es igual o menor que un valor predeterminado).

[0054] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, S puede limitarse a tener un valor como [Ecuación 310] a continuación,

[Ecuación 310]

[0055] Según una realización, en el procedimiento para programar la red móvil inalámbrica submarina, en la sexta etapa, cuando una cantidad de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo es menor que Jo veces durante M ciclos recientes, el tiempo de ida y vuelta Sk n del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo puede estimarse como [Ecuación 311] a continuación,

[Ecuación 311]

[0056] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la séptima etapa, el valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo puede calcularse como [Ecuación 308] a continuación,

[Ecuación 308]

[0057] Según una realización como también se define en la reivindicación 10, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la octava etapa, la latencia Wk,n del nodo k-ésimo se puede calcular como [Ecuación 312] a continuación,

[Ecuación 312]

[0058] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la novena etapa, cuando una cantidad de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo es igual o mayor que Jo veces durante M ciclos recientes, el valor de tiempo estimado ek en el que el nodo sumidero completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo se puede calcular como [Ecuación 313] a continuación,

[Ecuación 313]

[donde, Dkn es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo en un tiempo].

[0059] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la novena etapa, cuando un número de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del primer nodo es menor que Jo veces durante M ciclos recientes, el valor de tiempo estimado ek en el que el nodo sumidero completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo puede calcularse como [Ecuación 314] a continuación,

[Ecuación 314]

[0060] Según una realización, en el procedimiento de programación de la red móvil inalámbrica submarina, en la etapa 13, para actualizar el valor de disponibilidad u^{m, k} de obtención del tiempo de ida y vuelta, el valor de disponibilidad u^mk de obtención del tiempo de ida y vuelta puede actualizarse para todos los nodos como [Ecuación 315] a continuación,

cuando el paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se recibe con éxito, se realiza la [Ecuación 316] a continuación

cuando el paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo no se recibe con éxito, se realiza la [Ecuación 317] a continuación

la información relacionada con el tiempo de ida y vuelta (I_k) que es la más reciente obtenida se actualiza como [Ecuación 318] a continuación, y cuando el valor de disponibilidad u ^i,k de obtención del tiempo de ida y vuelta es 1, se calcula el tiempo de ida y vuelta S^{k, n} del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo y la información relacionada con el tiempo de ida y vuelta a^k que es la más reciente obtenida se actualiza como [Ecuación 319] a continuación,

[Ecuación 315]

[Ecuación 316]

u h k = 1

[Ecuación 317]

Efectos ventajosos

[0061] Según una realización de la presente invención, en un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, un nodo sumidero difunde un paquete inicial a múltiples nodos, y recibe un paquete de respuesta inicial de los múltiples nodos durante un primer tiempo establecido Tinc; el nodo sumidero calcula un tiempo de ida y vuelta RTTh entre el nodo sumidero y los múltiples nodos a partir del paquete de respuesta inicial recibido; el nodo sumidero determina si se produce o no una colisión al recibir el paquete de respuesta inicial; si no es así, el nodo sumidero clasifica los nodos en orden ascendente del tiempo de ida y vuelta utilizando los tiempos de ida y vuelta calculados RTTh, el nodo sumidero establece un parámetro k en 1 y establece una latencia W11 de un primer nodo en "0"; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo máximo

en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del primer nodo, determina si el parámetro k es menor que el último parámetro (K-ésimo) y, de ser así, establece el parámetro k en k+1; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo mínimo

en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos de un nodo k-ésimo; el nodo sumidero calcula una latencia Wki del nodo k-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo máx

en el que el nodo sumidero recibe el paquete de datos del nodo k-ésimo, y determina si el parámetro k es o no menor que el último (K-ésimo); si no es así, el nodo sumidero difunde un primer paquete de baliza a los múltiples nodos durante un tercer tiempo establecido ton; el nodo sumidero recibió un paquete de datos del último (K-ésimo) nodo o espera un cuarto tiempo establecido

después de transmitir el primer paquete de baliza; el nodo sumidero calcula un tiempo de ida y vuelta Sk,n entre el nodo sumidero y el nodo k-ésimo; el nodo sumidero ordena los nodos en orden ascendente del tiempo de ida y vuelta utilizando los tiempos de ida y vuelta calculados Sk,n el nodo sumidero calcula una variación de tiempo de ida y vuelta Xmáx del nodo que es variable durante un ciclo, y establece el parámetro k en 1; el nodo sumidero establece un retardo de tiempo

max

^{Win asignado al primer nodo en un ciclo n-ésimo a "0", calcula un valor de tiempo máximo en el que comienza}la recepción de un paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo, determina si el parámetro k es o no menor que el último parám t (K-ésimo) y, de ser así, establece el parámetro (k) en k+1; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo mínimo

en el ciclo n-ésimo comienza; el nodo sumidero calcula un retardo de tiempo Wk n asignado t max

_{al nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo máximo}

_{en el que comienza}la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, determina si el parámetro (k) es menor o no que el último parámetro (K-ésimo); y si no, el nodo sumidero determina si difundir o no un paquete de baliza, y cuando no se difunde un paquete de baliza, se finaliza el procedimiento de programación. Por lo tanto, el procedimiento es capaz de,

primero, operar independientemente de la información de navegación de un nodo móvil bajo el agua, en segundo lugar, mejorar el rendimiento de la red ya que no se requiere intercambio de paquetes adicional para la sincronización de tiempo ya que no se requiere sincronización de tiempo,

tercero, operar con precisión a pesar de que la información de inicio local de cada nodo es diferente ya que la información de programación está determinada por la información correspondiente a una diferencia temporal en lugar de un tiempo absoluto, y cuarto, no requerir reinicialización ya que, para la información de programación, no se acumula un error a medida que pasan los tiempos como un valor preciso de la información de tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y el nodo se calcula al final de cada ciclo.

[0062] Además, según otra realización de la presente invención, en un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, un nodo sumidero realiza una etapa inicial; el nodo sumidero determina un orden de recepción de un paquete de datos y establece un retardo de tiempo wⁱⁿ asignado a un primer nodo en un ciclo nésimo a 0; el nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta ^{s i n} del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y calcula un tiempo de finalización de recepción de paquete de datos ^{e i} del primer nodo; el nodo sumidero determina si un parámetro (k) es o no menor que el último (K-ésimo); si es así, el nodo sumidero establece el parámetro (k) en k+1; el nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta S^kn de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor estimado p^k de un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo késimo utilizando el tiempo estimado de ida y vuelta S^k,n del nodo k-ésimo cuando el nodo k-ésimo transmite el paquete de datos tan pronto como se recibe un paquete de baliza; el nodo sumidero calcula una latencia W^kn del nodo k-ésimo utilizando el valor estimado calculado p^k de un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo; y el nodo sumidero calcula un valor estimado e^k de un tiempo en el que se completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo demandando el valor estimado calculado p^k de un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo, y la latencia calculada W^kn del nodo késimo, y realiza una etapa de determinación.

[0063] En otras palabras, en un entorno de red donde el tiempo de ida y vuelta es largo y la velocidad de transmisión es lenta tal como en una red móvil inalámbrica de sonido submarino, etc., cuando múltiples nodos transmiten al nodo sumidero un paquete de datos utilizando un procedimiento de acceso múltiple por división de tiempo, el tiempo de ida y vuelta debido a la movilidad de un nodo se rastrea en una unidad de ciclo y, por lo tanto, se minimiza el tiempo de inactividad cuando el nodo sumidero recibe un paquete de datos de los nodos. En particular, cuando aumenta el número de nodos, la eficiencia de la red aumenta más. El procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina según la presente invención utiliza información correspondiente a una diferencia de tiempo en lugar de una base de tiempo absoluta, de modo que el procedimiento se opera con precisión a pesar de que la información de tiempo local de cada nodo es diferente. Por consiguiente, no se requiere sincronización de tiempo y, por lo tanto, el procedimiento es aplicable al campo en el que se consumen muchos recursos para la sincronización de tiempo.

[0064] Además, se obtiene un valor preciso de la información del tiempo de ida y vuelta para cada ciclo y, por lo tanto, no se acumula un error y no se requiere una reinicialización periódica.

[0065] Según otra realización de la presente invención, en un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, un nodo sumidero realiza una etapa inicial; el nodo sumidero determina un orden de recepción de una recepción de paquete de datos, y establece un retardo de tiempo wⁱⁿ asignado a un primer nodo en un ciclo n-ésimo a 0; el nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta ^{s i,n} del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y calcula un tiempo de finalización de recepción de paquete de datos ei del primer nodo; el nodo sumidero determina si un parámetro k es o no menor que el último parámetro (K-ésimo); si es así, el nodo sumidero establece el parámetro k en k+1; el nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta S^kn de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor estimado p^k de un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el tiempo estimado de ida y vuelta S^kn del nodo k-ésimo cuando el nodo k-ésimo transmite el paquete de datos tan pronto como se recibe un paquete de baliza; el nodo sumidero calcula una latencia W^kn del nodo k-ésimo utilizando el valor estimado calculado p^k de un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor estimado e^k de un tiempo en el que se completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el valor estimado calculado p^k de un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo y la latencia calculada W^{k n} del nodo k-ésimo, y realiza una etapa de determinación.

[0066] En otras palabras, en un entorno de red donde el tiempo de ida y vuelta es largo y la velocidad de transmisión es lenta tal como en una red móvil inalámbrica de sonido submarino, etc., se puede mejorar la eficiencia de la red según la eficiencia del uso del canal. Además, no se requiere sincronización de tiempo y, por lo tanto, el procedimiento encuentra aplicación en el campo en el que la sincronización de tiempo no está disponible o se consumen muchos recursos para la sincronización de tiempo. Además, no se acumula un error y no se requiere reinicialización periódica. En particular, cuando aumenta el número de nodos, la eficiencia de la red aumenta más. En el procedimiento de programación de red submarina que utiliza un procedimiento de interpolación de ecuación polinómica según la presente invención, se utiliza información correspondiente a una diferencia de tiempo en lugar de una base de tiempo absoluta, y por lo tanto el procedimiento se opera con precisión a pesar de que la información de tiempo local de cada nodo es diferente. En consecuencia, no se requiere sincronización de tiempo y, por lo tanto, el procedimiento encuentra aplicación en el campo en el que la sincronización de tiempo no está disponible, se consumen muchos recursos para la sincronización de tiempo.

[0067] Además, dado que se obtiene un valor preciso de la información del tiempo de ida y vuelta en cada ciclo, no se acumula un error y no se requiere reinicialización periódica.

Descripción de los dibujos

[0068]

La FIG 1 es una vista que muestra una topología de red a la que se aplica un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según una primera realización de la presente invención.

Las FIG 2a a FIG 2f son vistas que muestran diagramas de flujo que ilustran un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la primera realización de la presente invención.

La FIG 3 es una vista que muestra un diagrama de programación conceptual en una unidad de ciclo según la primera realización de la presente invención.

La FIG 4 es una vista que muestra un diagrama conceptual para derivar una latencia de cada nodo en un ciclo nésimo de acuerdo con la primera realización de la presente invención.

La FIG 5 es una vista que muestra una topología de red a la que se aplica un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según una segunda realización de la presente invención.

La FIG 6 es una vista que muestra un diagrama de ciclo conceptual de un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la segunda realización de la presente invención.

Las FIG 7a a 7b son vistas que muestran diagramas de flujo que ilustran un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la segunda realización de la presente invención.

La FIG 8 es una vista que muestra una topología de red a la que se aplica un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según una tercera realización de la presente invención.

La FIG 9 es una vista que muestra un diagrama de ciclo conceptual de un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la tercera realización de la presente invención.

Las FIG 10a a FIG 10c son vistas que muestran diagramas de flujo que ilustran un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la tercera realización de la presente invención.

Modo de la invención

[0069] En lo sucesivo, se describirá una realización de la presente invención con referencia a los dibujos. [Primera realización]

[0070] La figura 1 es una vista que muestra una topología de red a la que se aplica un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según una primera realización de la presente invención, estando configurada la topología de red con un nodo sumidero y múltiples nodos. En un procedimiento de programación utilizado en una topología de red centralizada, múltiples nodos transmiten paquetes de datos a un nodo sumidero mediante el uso de ondas sonoras bajo el agua. Los nodos que no sean un nodo sumidero se denominan simplemente nodo. El nodo sumidero difunde un paquete de baliza que incluye un programa de transmisión de los nodos, y los nodos que han recibido el paquete de baliza transmiten al nodo sumidero un paquete de datos según un programa de transmisión de cada nodo que se indica en el paquete de baliza. Se asume que se proporciona una velocidad relativa máxima entre el nodo sumidero y el nodo, y se representa como "V".

[0071] En lo sucesivo en el presente documento, se describirá un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según una primera realización de la presente invención, realizándose el procedimiento bajo una topología de red configurada como anteriormente.

[0072] Las figuras 2a a 2f son vistas que muestran diagramas de flujo que ilustran un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la primera realización de la presente invención, en esta invención S significa una etapa.

[0073] Un procedimiento de programación de la presente invención incluye un proceso de cálculo de un tiempo de ida y vuelta (RTT) entre un nodo sumidero y múltiples nodos, realizando un estado inicial de derivación de un programa inicial de prevención de colisiones basado en el RTT. Además, el procedimiento de programación incluye un proceso de realización de una etapa normal que se realiza después de un primer ciclo en el que el nodo sumidero difunde paquetes de baliza y se completa la recepción de un paquete de datos transmitido desde todos los nodos.

Etapa inicial

[0074] En primer lugar, en la etapa S1010, un nodo sumidero difunde un paquete inicial (IRQ) a múltiples nodos, 5 y en la etapa S1020, el nodo sumidero recibe un paquete de respuesta inicial (IRP) de múltiples nodos durante un primer tiempo establecido Tinic.

[0075] Un paquete inicial debe incluir solo información de identificación de tipo de paquete que notifique que es un paquete inicial cuando se recibe en un nodo y, por lo tanto, tiene una longitud muy corta. Un paquete de 0 respuesta inicial incluye información de una dirección de un nodo que transmite un paquete de respuesta correspondiente, e información de identificación de tipo de paquete que representa ser un paquete de respuesta inicial. Cuando un radio de comunicación máximo de un módem es r, y una velocidad de una onda de sonido es c, el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de respuesta inicial de todos los nodos dentro del primer tiempo establecido a continuación después de transmitir un paquete inicial.

5

[0076] El primer tiempo establecido TA se determina como la Ecuación 101 a continuación.

[Ecuación 101]

^ D mQ+DaP+T

[En la presente, RTTmáx es un valor máximo de un tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y el nodo, y se determina como la Ecuación 102 a continuación, D^irq es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete inicial en un tiempo, D^irq es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de respuesta inicial en un tiempo, 5 y Tpro es un tiempo que tarda un nodo en transmitir un paquete de respuesta inicial después de recibir un paquete inicial]

[Ecuación 102]

0

[En la presente, r es un radio de comunicación máximo de un módem, y c es una velocidad de una onda de sonido]

[0077] A continuación, en la etapa S1030, el nodo sumidero calcula un tiempo de ida y vuelta RTT^h entre el 5 nodo sumidero y múltiples nodos a partir del paquete de respuesta inicial recibido en la etapa S1020. En detalle, el nodo sumidero puede determinar un tiempo de transmisión de paquete inicial tiRQ a partir de su propio reloj local, y determinar un tiempo de recepción de paquete de respuesta inicial tiRp(H) recibido desde un nodo (H) desde su propio reloj local. Por consiguiente, el nodo sumidero puede obtener información de tiempo de ida y vuelta RTT^h entre el nodo sumidero y el nodo H a partir de una diferencia entre un tiempo de recepción de paquete de respuesta inicial y un 0 tiempo de transmisión de paquete inicial sin realizar sincronización temporal.

[0078] Un tiempo de ida y vuelta RTT^h entre el nodo sumidero y múltiples nodos se determina como la Ecuación 103 a continuación.

5 [Ecuación 103]

[0079] A continuación, en la etapa S1040, el nodo sumidero determina si ocurre o no una colisión mientras 0 recibe un paquete de respuesta inicial.

[0080] Cuando el nodo sumidero recibe un paquete de respuesta inicial (IRP) de los nodos, el nodo sumidero recibe un paquete de respuesta inicial de varios nodos. En esta invención, cuando una diferencia de tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y cada nodo es mayor que la longitud de un paquete de respuesta inicial, no se produce 5 la colisión. Por ejemplo, cuando una velocidad de transmisión de una capa física es de 100 kbps y una velocidad de transmisión de una onda de sonido es de 1.500 m/s, suponiendo que una longitud de un bit es de 0,01 ms, y un paquete de respuesta inicial incluye información de una dirección y un tipo de paquete de un nodo y, por lo tanto, tiene 30 bits, en esta invención, una longitud del paquete de respuesta inicial es de 0,3 ms. En esta invención, una onda de sonido se mueve una distancia de 0,45 m durante 0,3 ms, y cuando una diferencia relativa de una distancia entre el 0 nodo sumidero y el nodo para dos nodos arbitrarios es igual o mayor que 0,5 m, no se produce la colisión y, por lo tanto, la probabilidad de colisión se vuelve muy pequeña. Esto significa que se utiliza el efecto de retroceso aleatorio natural generado por una velocidad de transmisión lenta de una onda sonora. En general, en una red inalámbrica que utiliza ondas electromagnéticas en el aire, para evitar la colisión de un paquete durante la recepción, se asigna un retardo de tiempo aleatorio. Sin embargo, en una red de comunicación inalámbrica que utiliza una onda de sonido bajo el agua, se utiliza un principio de inducción natural de un retardo de tiempo aleatorio por una velocidad de transmisión lenta de una onda de sonido. No obstante, puede ocurrir una colisión mientras se recibe en un nodo sumidero para un paquete de respuesta inicial, por lo que la característica principal de la etapa inicial de la presente invención es aplicar selectivamente la evitación de colisiones mientras se recibe un paquete de respuesta inicial a los nodos donde se produce tal colisión cuando se recibe un paquete de respuesta inicial.

[0081] Al realizar la difusión de un paquete inicial al principio y recibir un paquete de respuesta inicial de los nodos en respuesta a la difusión, el nodo sumidero puede determinar si se produce o no una colisión al recibir un paquete de respuesta inicial determinando si existe o no un caso en el que se ha recibido una señal en una capa física pero la información de la misma no se ha reconstruido correctamente.

[0082] En la etapa S1040, cuando no se produce una colisión al recibir un paquete de respuesta inicial (N), la etapa S1050 a continuación se realiza como un proceso de programación inicial. Mientras tanto, cuando se produce una colisión al recibir un paquete de respuesta inicial (Y), se realiza la etapa S1260 de obtención, por parte del nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta a través de la evitación de colisiones mediante el cual se transmite un paquete de reinicio (RIRP) a múltiples nodos.

[0083] Un paquete de reinicio (RIRP) incluye una lista de nodos donde se obtiene un tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y un nodo , y los nodos que han recibido el paquete de reinicio comprueban si no está presente en la lista del paquete de reinicio, y si no, los nodos transmiten un paquete de respuesta de reinicio al nodo sumidero a través de un retroceso aleatorio. En esta invención, retroceso aleatorio significa retrasar la transmisión de un paquete de respuesta de reinicio en un múltiplo entero arbitrario de un intervalo de tiempo que tiene una longitud de Thacia atrás en lugar de transmitir un paquete de respuesta de reinicio tan pronto como el nodo que ha recibido un paquete de reinicio recibe un paquete de reinicio. En otras palabras, el nodo que ha recibido un paquete de reinicio espera un tiempo de W^rirp como la Ecuación 104 a continuación después de haber recibido un paquete de reinicio, y a continuación transmite el paquete de respuesta de reinicio al nodo sumidero.

[Ecuación 104]

[0084] [En esta invención, m es un número entero que no es un número negativo seleccionado aleatoriamente de números enteros más pequeños que un valor máximo (M) asignado por un usuario. Preferiblemente, Thacia atrás tiene que ser igual o mayor que dos veces la longitud de un paquete de respuesta inicial.]

[0085] A continuación, en la etapa S1270, el nodo sumidero recibe un paquete de respuesta de reinicio para un segundo tiempo establecido. El paquete de respuesta de reinicio incluye información incluida en un paquete de respuesta inicial, y un valor m adicionalmente.

[0086] En otras palabras, el nodo sumidero, similar a recibir un paquete de respuesta inicial, completa la recepción de un paquete de respuesta de reinicio desde todos los nodos dentro de un segundo tiempo establecido Treinicio determinado como la Ecuación 105 a continuación después de difundir un paquete de reinicio.

[Ecuación 105]

[En esta invención, D^rirq es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de reinicio en un tiempo, y D^rirp es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de respuesta de reinicio en un tiempo]

[0087] A continuación, en la etapa S1280, el nodo sumidero calcula un tiempo de ida y ^vueltaRTT^h entre el nodo sumidero y múltiples nodos a partir del paquete de respuesta de reinicio recibido en la etapa S1270.

[0088] En detalle, el nodo sumidero puede determinar un tiempo de transmisión de paquetes de reinicio tRiRQ de su propio reloj local, y determinar un tiempo de recepción tRiRp(H) de un paquete de respuesta de reinicio recibido de un nodo (H) de su propio reloj local. Por consiguiente, el nodo sumidero puede obtener información de tiempo de ida y ^vueltaRTT^h entre el nodo sumidero y el nodo (H) a partir de una diferencia entre un tiempo de recepción de paquete de respuesta de reinicio y un tiempo de transmisión de paquete de reinicio como la Ecuación 106 a continuación sin realizar sincronización temporal.

[Ecuación 106]

[En esta invención, ^{tR iR p} (H) es un tiempo de recepción de un paquete de respuesta de reinicio recibido desde el nodo H, y ^{tR iR Q} es un tiempo de transmisión del paquete de reinicio.]

[0089] A continuación, en la etapa S1290, el nodo sumidero determina si se produce o no una colisión al recibir un paquete de respuesta de reinicio.

[0090] Cuando se produce una colisión al recibir un paquete de respuesta de reinicio (Y) en la etapa S1290, se realiza la etapa S1260. Mientras tanto, cuando no se produce una colisión al recibir un paquete de respuesta de reinicio (N) en la etapa S1290, se realiza la etapa S1050.

[0091] En otras palabras, un tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y el nodo para todos los nodos se obtiene repitiendo la difusión de un paquete de reinicio hasta que no se produce la colisión al recibir un paquete de respuesta de reinicio. Sin embargo, cuando no se requiere obtener un tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y el nodo para todos los nodos, el número de veces de repetición anterior puede ser limitado.

[0092] Cuando el nodo sumidero completa la obtención de información de tiempo de ida y vuelta durante la etapa inicial como se indicó anteriormente, el nodo sumidero calcula un programa inicial utilizando la información de tiempo de ida y vuelta obtenida como se indicó anteriormente para que la colisión no se produzca al recibir un paquete de datos de nodos en el nodo sumidero. El nodo sumidero genera un paquete de baliza que incluye información de programación y lo transmite a todos los nodos.

[0093] Para ello, en la etapa S1050, el nodo sumidero clasifica los nodos en orden ascendente de tiempo de ida y vuelta utilizando los tiempos de ida y vuelta ^{R T T h} calculados en la etapa S1030.

[0094] Cuando K nodos están presentes en total, un nodo que tiene un k-ésimo tiempo de ida y vuelta más bajo se designa como "nodo k-ésimo". Un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo se representa como Sk¹. Skies un valor obtenido clasificando los tiempos de ida y vuelta en orden ascendente que se obtienen a partir de la Ecuación 103 y la Ecuación 106. Un tiempo en el que se obtiene S«se representa como ^{T k. T k} es un valor de ^{t iR p} o ^{tR iR p} correspondiente a Sk¹. Un tiempo en el que el nodo sumidero difunde el primer paquete de baliza se representa como tüj. tüj es un valor obtenido de un reloj local del nodo sumidero.

[0095] A continuación, el nodo sumidero realiza la programación de cada nodo en orden ascendente del tiempo de ida y vuelta de la siguiente manera. Planificación significa una latencia para transmitir un paquete de datos después de que el nodo recibe un paquete de baliza, y una latencia del nodo k-ésimo se representa como ^{W ki.}

[0096] En primer lugar, en la etapa S1060, el nodo sumidero establece un parámetro k en 1, y una latencia de un primer nodo ^{W 11} se establece en "0" como la Ecuación 107 a continuación. En otras palabras, el primer nodo transmite un paquete de datos sin latencia tan pronto como se recibe un paquete de baliza.

[Ecuación 107]

^ m a x [0097] A continuación, en la etapa S1070, el nodo sumidero calcula un valor de tiempo máximo E l )que recibe un paquete de datos del primer nodo se calcula como la Ecuación 108 a continuación, en el que comienza el nodo sumidero.

[Ecuación 108]

[En esta invención, fp¡ es un tiempo en el que el nodo sumidero difunde el primer paquete de baliza, & es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de baliza en un tiempo, S¹¹es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo, Ti es un tiempo en el que se obtiene el tiempo de ida y vuelta entre el primer nodo y el nodo sumidero, y V es una velocidad relativa máxima entre el nodo sumidero y el nodo.]

[0098] En la Ecuación 108, se considera una variación máxima de un tiempo de ida y vuelta del primer nodo que se genera por la movilidad del primer nodo desde un tiempo en el que se obtiene el tiempo de ida y vuelta del primer nodo hasta un tiempo en el que el primer nodo transmite un paquete de datos después de recibir un paquete de baliza. El tiempo en el que se obtiene el tiempo de ida y vuelta del primer nodo es T¹, un tiempo en el que se determina el tiempo de ida y vuelta del primer nodo es T¹-S^{1 1}/², y el primer nodo ciertamente recibe un mensaje de baliza antes de un tiempo Í⁰¡ RTTmáx/2. Por consiguiente, el tiempo de ida y vuelta aumenta al máximo cuando el primer nodo se aleja del nodo sumidero en una velocidad relativa máxima V desde el tiempo en que se determina el tiempo de ida y vuelta del primer nodo hasta el tiempo en que el primer nodo comienza a transmitir un paquete de datos. Lo anterior se representa como {tp1+RTTmáx/2+Tpro+Db-(T1-S11/2)}x2x V/c en la Ecuación 108.

[0099] Por consiguiente, un valor de tiempo máximo en el que el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos del primer nodo es como la Ecuación 109 a continuación. En otras palabras, en el valor de tiempo máximo, la recepción finaliza.

[Ecuación 109]

[En esta invención, Di,i es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del primer nodo en un tiempo]

[0100] La recepción de un paquete de datos de un segundo nodo comienza después de

[Ecuación 110]

v-tnin

[0101] [En esta invención, 2,1 es un valor de tiempo mínimo en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos del segundo nodo.]

[0102] Por consiguiente, cuando se asigna un retardo de tiempo a un segundo nodo como la Ecuación 111 a continuación, se puede evitar la colisión con un paquete de datos del primer nodo cuando se recibe un paquete de datos en el nodo sumidero.

[Ecuación 111]

[En esta invención, máx{A 6} es una función de selección de un valor grande entre A y B.]

[0103] De manera similar, se puede calcular recursivamente un retardo de tiempo de cada nodo hasta que se calcule un retardo de tiempo de un nodo k-ésimo.

En detalle, un valor de tiempo máximo

en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo se puede calcular como la Ecuación 112 a continuación.

[Ecuación 112]

[0104] En la etapa S1080, se determina si el parámetro k es o no menor que el último parámetro (K-ésimo).

[0105] En la etapa S1090, cuando el parámetro k es menor que el último parámetro (K-ésimo) (Y) en la etapa S1080, el parámetro k se establece en k+1.

/.rain

[0106] En la etapa S1100, un valor de tiempo mínimo ^Lk ^l, 1 en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos del nodo k-ésimo puede calcularse como la Ecuación 113 a continuación.

[Ecuación 113]

[En esta invención, Sk^,1es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo, y Tk es un tiempo en el que se obtiene Ak^,1.]

[0107] En la etapa S1110, el nodo sumidero calcula una latencia Wki del nodo k-ésimo como la Ecuación 114 a continuación.

[Ecuación 114]

[0108] Tal como se describió anteriormente, cuando se asigna una latencia wkj al nodo k-ésimo, se puede evitar una colisión entre un paquete de datos del nodo (k-l)-ésimo y un paquete de datos del nodo k-ésimo en el nodo sumidero cuando se recibe en el nodo sumidero.

[0109] En la etapa S1120, el nodo sumidero calcula un valor de tiempo máximo

en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos del nodo k-ésimo como la Ecuación 112, y se realiza la etapa S1080.

[0110] Mientras tanto, cuando el parámetro k no es menor que el último parámetro (K-ésimo) (N) en la etapa S1080, es decir, la etapa S1130 se realiza cuando se completa el cálculo de programación para todos los K nodos.

[0111] En la etapa S1130, el nodo sumidero transmite un primer paquete de baliza a los nodos durante un tercer tiempo establecido to¹.

[0112] En la etapa S1140, el nodo sumidero espera un cuarto tiempo establecido ^-4 K,l después de recibir un paquete de datos del último nodo (K-ésimo) o después de transmitir el primer paquete de baliza y, a continuación, se realiza una etapa normal.

Etapa normal

[0113] La figura 3 es una vista que muestra un diagrama de programación conceptual en una unidad de ciclo según la primera realización de la presente invención. Cuando un primer ciclo se define como un tiempo desde el cual un nodo sumidero emite un paquete de baliza hasta el cual el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos de todos los nodos en una etapa inicial, una etapa normal es de un segundo ciclo. En esta invención, un ciclo n-ésimo significa, como se muestra en la Fig. 3, un tiempo desde cuando el nodo sumidero difunde un n-ésimo paquete de baliza hasta cuando el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos desde todos los nodos. Un tiempo en el que se difunde un paquete de baliza del ciclo n-ésimo se representa como t^on. Un tiempo en el que la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo comienza en el ciclo n-ésimo se representa como t^k, ⁿ. En el ciclo n-ésimo, un tiempo de retardo asignado al nodo k-ésimo se representa como w^k, ⁿ.

[0114] Cuando finaliza el ciclo n-ésimo, en la etapa S1150, el nodo sumidero calcula un tiempo de ida y vuelta Skn entre el nodo sumidero y el nodo k-ésimo como la Ecuación 115 a continuación.

[Ecuación 115]

[En esta invención, to,n es un tiempo en el que se difunde un paquete de baliza del ciclo n-ésimo, tk,n es un tiempo en el que la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo comienza en el ciclo n-ésimo, Wkn es un retardo de tiempo asignado al nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y

es un valor obtenido al convertir una longitud de baliza en un tiempo en el ciclo n-ésimo.]

[0115] En la etapa S1152, el nodo sumidero clasifica los nodos en orden ascendente del tiempo de ida y vuelta utilizando los tiempos de ida y vuelta Skn calculados en la etapa S1150.

[0116] En la etapa S1154, el nodo sumidero calcula una variación de tiempo de ida y vuelta Xmáx de un nodo que es variable durante un ciclo como la Ecuación 116 a continuación.

[Ecuación 116]

[En esta invención, ton^-1es un tiempo en el que comienza la recepción de un paquete de datos en un ciclo (n-1)-ésimo.]

[0117] El nodo sumidero puede obtener un valor de tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y cada nodo usando un tiempo en el que se transmite un paquete de baliza de un ciclo (n-l)-ésimo y un tiempo en el que se recibe un paquete de datos desde cada nodo. Sin embargo, en el ciclo n-ésimo, un tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y cada nodo no se obtiene con precisión debido a la movilidad del nodo en un momento en que cada nodo transmite un paquete de datos. En la presente invención, una diferencia entre un tiempo en el que comienza la recepción de un paquete de datos de cada nodo en un ciclo (n-l)-ésimo y un tiempo en el que se recibe un paquete de datos en un ciclo n-ésimo puede aproximarse como la Ecuación 117 a continuación,

[Ecuación 117]

y una variación de tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y cada nodo que puede variar durante un ciclo se calcula como la Ecuación 116. En la Ecuación 117, la n-ésima información de programación se difunde al incluirse en un paquete de baliza en el ciclo n-ésimo y, por lo tanto, un valor t^kn en el que se calcula una n-ésima programación y se deriva un valor desconocido.

[0118] La figura 4 es una vista que muestra un diagrama conceptual para derivar una latencia de cada nodo en un ciclo n-ésimo según la primera realización de la presente invención. En el ciclo n-ésimo, la recepción de un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo se completa entre Sk-¹,n-¹-Xmáx y Sk-¹,n-¹+Xmáx+Wk-¹,n+Dk-¹,n en función de un tiempo en el que se emite un paquete de baliza n-ésimo. Por consiguiente, en la presente invención, Sk-¹,n-¹-Xmáx máx es mayor que Sk-¹,n-¹-Xmáx Wk-¹_ n+Dk-¹,n de modo que la colisión de recepción entre un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo y un paquete de datos de un nodo k-ésimo no ocurre en un ciclo n-ésimo.

[0119] En la etapa S1160, el nodo sumidero establece un parámetro k en 1, y establece un retardo de tiempo ^max

Wi n asignado a un primer nodo en un E # ciclo n-ésimo a "0", y calcula un valor de tiempo máximo en el que comienza la recepción de un paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo como la Ecuación 118 a continuación.

[Ecuación 118]

[0120] En la etapa S1170, el nodo sumidero determina si el parámetro k es menor que K o no, y cuando el parámetro k es menor que K (Y), en la etapa S1180, el nodo sumidero aumenta k en "1" y realiza la siguiente etapa s1190. Mientras tanto, cuando k es igual o mayor que K(N), el nodo sumidero realiza la etapa S1220 a continuación.

t ^min

_[0121] _{En la etapa S1190, el nodo sumidero calcula un valor de tiempo mínimo ~ k ,n}en el que recibir un paquete de datos de nodos comienza en el ciclo n-ésimo como la Ecuación 119 a continuación.

[Ecuación 119]

[0122] En la etapa S1200, el nodo sumidero calcula un retardo de tiempo Wk,n asignado a los nodos en el ciclo n-ésimo como la Ecuación 120 a continuación.

[Ecuación 120]

[0123] En la etapa S1210, el nodo sumidero calcula un valor de tiempo máximo k,n en el que recibir un paquete de datos de un nodo comienza en el ciclo n-ésimo como la Ecuación 121 a continuación, y se realiza la etapa S1170.

[Ecuación 121]

[0124] En la etapa S1220, el nodo sumidero determina si se difunde o no un paquete de baliza.

[0125] En la etapa S1220, cuando el nodo sumidero determina no difundir un paquete de baliza (N), el procedimiento de programación finaliza.

[0126] Mientras tanto, cuando el nodo sumidero determina difundir un paquete de baliza en la etapa S1220 (Y), en la etapa S1230, el nodo sumidero difunde un paquete de baliza a múltiples nodos en un tiempo ton en el que se difunde un paquete de baliza de un ciclo n-ésimo.

[0127] A continuación, en la etapa S1240, el nodo sumidero recibe un paquete de datos del último (K-ésimo)

^max

nodo, o el nodo sumidero espera un valor de tiempo máximo ^ en el que comienza la recepción del paquete de datos del último nodo en el ciclo n-ésimo. En la etapa S1250, el nodo sumidero aumenta un ciclo en 1 y, a continuación, se realiza la etapa S1150.

[0128] Según la primera realización de la presente invención configurada como anteriormente, en el procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina, el nodo sumidero transmite un paquete inicial a múltiples nodos; el nodo sumidero recibe un paquete de respuesta inicial de múltiples nodos durante un primer tiempo establecido Tiniciai; el nodo sumidero calcula un RTT RTTh entre el nodo sumidero y múltiples nodos utilizando el paquete de respuesta inicial recibido; el nodo sumidero determina si se produce o no una colisión al recibir un paquete de respuesta inicial; si no es así, el nodo sumidero clasifica los nodos en orden ascendente de tiempo de ida y vuelta utilizando los tiempos de ¡da y vuelta calculados RTTh, el nodo sumidero establece un parámetro k a 1 y una ^ in a x

latencia wi,i de un primer nodo a "0"; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo máximo E l en el que comienza la recepción de un paquete de datos del primer nodo, y determina si el parámetro k es menor que el último (K-ésimo) parámetro si es así, el nodo sumidero establece el parámetro k en k+1; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo +m U1

mínimo l k A en el que un paquete de datos del nodo k-ésimo llega al nodo sumidero; el nodo sumidero calcula una _i max

latencia Wk.i del nodo k-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo máximo ^,1 en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos del nodo k-ésimo; cuando un parámetro k no es menor que el último (K-ésimo) parámetro, el nodo sumidero difunde un primer paquete de baliza a múltiples nodos durante un tercer tiempo establecido Í⁰¹el nodo sumidero recibe un paquete de datos del último (K-ésimo) nodo o espera un cuarto tiempo establecido l ^ _n ax+ a ,

■M después de transmitir el primer paquete de baliza; el nodo sumidero calcula un tiempo de ¡da y vuelta Sk,n entre el nodo sumidero y el nodo k-ésimo; el nodo sumidero ordena los nodos en orden ascendente del tiempo de ida y vuelta utilizando los tiempos de ida y vuelta calculados Sk,n; el nodo sumidero calcula una variación de tiempo de ida y vuelta Xmáx de un nodo que puede variar en un ciclo, y establece el parámetro k en 1; el nodo sumidero establece un retardo de tiempo W1 n asignado al primer nodo en un ciclo n-ésimo a "0", calcula un valor de tiempo máximo ^ max

1>W en el que comienza la recepción de un paquete de datos del primer nodo en un ciclo n-ésimo, determina si el / , mm parámetro k es o no más pequeño que el último parámetro (K-ésimo), si es así, establece el parámetro * >n en el que comienza la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n- ésimo; el nodo sumidero calcula un retardo de tiempo Wkn asignado al nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo ^ max

máximo en el que la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo comienza en el ciclo n-ésimo, y cuando, cuando el parámetro k no es menor que el último parámetro (K-ésimo), el nodo sumidero determina si difundir o no un paquete de baliza. Cuando el nodo sumidero determina no transmitir un paquete de baliza, el procedimiento de programación finaliza. Por consiguiente, el procedimiento se realiza independientemente de la información de navegación de un nodo móvil bajo el agua, y el rendimiento de la red puede mejorarse ya que no se requiere un intercambio de paquetes adicional para la sincronización temporal. Además, la información de programación está determinada por la información correspondiente a una diferencia temporal en lugar de un tiempo absoluto y, por lo tanto, el procedimiento se opera con precisión a pesar de que la información de inicio local de cada nodo es diferente. Además, se calcula un valor preciso de la información de tiempo de ida y vuelta entre el nodo sumidero y el nodo al final de cada ciclo y, por lo tanto, no se requiere una reinicialización periódica, ya que para la información de programación no se acumula un error a medida que pasa el tiempo.

[Segunda realización]

[0129] La figura 5 es una vista que muestra una topología de red a la que se aplica un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según una segunda realización de la presente invención. Un nodo sumidero difunde un paquete de baliza que incluye la programación de transmisión a los nodos, y los nodos distintos del nodo sumidero que han recibido el paquete de baliza del nodo sumidero transmiten un paquete de datos según la programación de transmisión de cada nodo que está incluido en el paquete de baliza. Los nodos distintos del nodo sumidero se denominan simplemente nodo. En la presente invención, se considera la realización de la comunicación mediante el uso de una onda sonora bajo el agua, y se supone que se proporciona una velocidad relativa máxima vmáx entre el nodo sumidero y un nodo k-ésimo, una velocidad de transmisión de onda sonora mínima Cm¡n bajo el agua, y un número K de nodos excepto para el nodo sumidero.

[0130] La figura 6 es una vista que muestra un diagrama conceptual de un ciclo en un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la segunda realización de la presente invención.

[0131] En la presente invención, un ciclo n-ésimo significa, como se muestra en la figura 6, una sección desde el tiempo en que el nodo sumidero comienza a difundir un paquete de baliza n-ésimo hasta el tiempo en que el nodo sumidero comienza a difundir un paquete de baliza (n+1)-ésimo después de completar la recepción de un paquete de datos desde todos los nodos.

[0132] Un tiempo en el que se difunde un paquete de baliza de un ciclo n-ésimo se representa como fo,n. Entonces, Cn=fo,n ^{+ 1}-fo,n [En esta invención, Cn es un tiempo de duración del ciclo n-ésimo.]. Un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se representa como tkn.

[0133] Según la segunda realización de la presente invención, en un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica bajo el agua, el nodo sumidero transmite un paquete de baliza que incluye información que indica a cada nodo un retardo de tiempo que se va a aplicar cuando se transmite un paquete de datos después de recibir el paquete de baliza.

[0134] Una latencia desde la recepción de una baliza de un nodo k-ésimo en un ciclo n-ésimo hasta la transmisión de un paquete de datos se representa como W^kn. En W^kn, no se requiere representar un ciclo n-ésimo, pero para mayor claridad en la descripción de la presente invención, se utiliza un subíndice que representa el ciclo nésimo en W^k,n. Debido a la movilidad de un nodo, el tiempo de ida y vuelta de los nodos varía para cada ciclo. En la presente invención, se estima un tiempo de ida y vuelta que varía como se indica anteriormente mediante el uso de información de tiempo de ida y vuelta de dos ciclos anteriores, y W^{k n} se determina de modo que no se produzca colisión en el nodo sumidero al recibir un paquete de datos de los nodos.

[0135] En la presente invención, se supone que se proporciona un tiempo inicial de ida y vuelta S^k,0entre el nodo sumidero y cada nodo y un tiempo t^k,0 en el que se obtiene el tiempo inicial de ida y vuelta S^k,0entre el nodo sumidero y cada nodo. Están presentes varios procedimientos de obtención de S^k,0y t^k 0, y cualquiera que sea el procedimiento utilizado, en el procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina según la segunda realización de la presente invención, cuando aumenta el número de ciclos, se logra un estado normal independientemente de S^{k 0}y t^k ⁰. Por consiguiente, el cambio en el rendimiento de un procedimiento de acceso múltiple por división de tiempo de la presente invención en respuesta a un procedimiento utilizado para obtener S^{k, 0}y t^k, ⁰es muy pequeño.

[0136] En lo sucesivo en esta invención, se describirá un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la segunda realización de la presente invención que se realiza en una topología de red configurada como anteriormente.

[0137] Las figuras 7a a 7b son vistas que muestran diagramas de flujo que ilustran el procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina según la segunda realización de la presente invención. En esta invención, S significa una etapa.

[0138] En primer lugar, en la etapa S2010, para determinar un W^{k, 1}que es un programa de un primer ciclo mediante el uso de S^{k, 0}y t^k, ⁰, el nodo sumidero realiza una etapa inicial primero como [Ecuación 201] a continuación.

[Ecuación 201]

[En esta invención, k es un número natural igual o menor que K . En un ciclo n-ésimo, u ^{i k} es un parámetro que representa la disponibilidad de obtener un tiempo de ida y vuelta de un nodo k-ésimo en un ciclo (n-l)-ésimo, y dado que se proporciona un valor de S^{k, 0}, todos se establecen en 1. En el ciclo n-ésimo, U ^{2 k} es un parámetro que representa la disponibilidad de obtener un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en un ciclo (n- 2)-ésimo. Dado que la información de tiempo de ida y vuelta obtenida antes de S^{k, 0}no está presente, se establece en 0. a^kes un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo que es el obtenido más recientemente. Actualmente, dado que S^{k, 0}es el tiempo de ida y vuelta obtenido más recientemente (es decir, un tiempo de ida y vuelta inicial entre el nodo sumidero y cada nodo), se establece como ^k= S^k0. 1 ^k es un ciclo en el que se obtiene a^k, y se establece en 0. C ⁿ es un tiempo de duración del ciclo n-ésimo, y dado que no se conoce un tiempo de duración del ciclo anterior a un primer ciclo, un usuario tiene que determinar un valor C⁰adecuado. En este caso, el valor se representa como CD . CD se puede establecer como un valor promedio que se conoce empíricamente o se estima como la Ecuación 202 a continuación, ya que el tiempo de duración del ciclo es mayor que la suma de toda la longitud del paquete de datos y la suma de un valor mínimo de un tiempo de ida y vuelta de los nodos.]

[Ecuación 202]

CD = minino,

[D^{k 1}es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en un primer ciclo en un tiempo.]

[0139] A continuación, en las etapas S2020 a S2140, el nodo sumidero recibe una baliza del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo mediante el uso de las siguientes etapas, y recibe un paquete de datos de cada nodo en una unidad de ciclo calculando una latencia tomada para transmitir un paquete de datos.

[Etapa S2020]

[0140] El nodo sumidero determina un orden de recepción de un paquete de datos y establece un retardo de tiempo wi>n asignado a un primer nodo en el ciclo n-ésimo en 0.

[0141] Más detalladamente, se realiza la clasificación de nodos en orden ascendente de ak, a continuación el 1 nodo sumidero se establece como k=1, y wi>n=0. Un nodo k-ésimo significa un nodo que tiene el k-ésimo más bajo ak. En el ciclo n-ésimo, un paquete de datos del nodo k-ésimo se recibe en el nodo sumidero en un orden k-ésimo. En otras palabras, el orden ordenado en lo anterior significa el orden en el que un paquete de datos llega al nodo sumidero. Como procedimiento de clasificación que se puede considerar adicionalmente, se puede usar un procedimiento para clasificar nodos que tienen un valor un< k de i en orden ascendente de ak, a continuación clasificar nodos que tienen un valor U 2,k de 1 entre valores ui,k de 0 en orden ascendente de ak, y, a continuación, clasificar nodos que tienen valores ui,k y U 2,k de 0 en orden ascendente de ak, de modo que la prioridad se asigne a nodos que han obtenido recientemente un tiempo de ida y vuelta. Además, según el campo de aplicación, pueden estar presentes varios procedimientos de clasificación basados en la prioridad.

[Etapa S2030]

[0142] El nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta S¹,n del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y calcula un paquete de datos que recibe el tiempo de finalización ei del primer nodo.

[0143] Con más detalle, cuando U1,1=2, es decir, cuando se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del primer nodo en dos ciclos recientes, se estima un tiempo de ida y vuelta Sm del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y un paquete de datos que recibe el tiempo de finalización e¹del primer nodo se calcula como la [Ecuación 203] a continuación.

[Ecuación 203]

[T⁹es un tiempo de guarda, Sm^-1es alrededor del tiempo de de ida y vuelta del primer nodo obtenido en un ciclo (n-1)-ésimo, Db,n es un valor obtenido cubriendo una longitud de un paquete de baliza en el ciclo n-ésimo hasta un tiempo, tin-i es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del primer nodo en el ciclo (n- i)-ésimo, y Xin es como la Ecuación 204 a continuación.]

[Ecuación 204]

[S¹n^-2es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo obtenido en un ciclo (n-2)-ésimo, y ti n^-2es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del primer nodo en el ciclo (n-2)-ésimo.]

[0144] Cuando un valor U¹,¹+U^2,1es menor que 2, es decir, cuando un tiempo de ida y vuelta del primer nodo no se obtiene con éxito durante al menos una vez en los dos ciclos recientes, se estima un tiempo de ida y vuelta S¹,n del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y un paquete de datos que recibe el tiempo de finalización ei del primer nodo se calcula como la [Ecuación 205] a continuación.

[Ecuación 205]

[S máx es un valor máximo de un tiempo de ida y vuelta, a 1 es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo que es el obtenido más recientemente, Vmáx es una velocidad relativa máxima entre el nodo sumidero y un nodo k-ésimo, Cn-i es un tiempo de duración del ciclo (n-1)-ésimo, 1i es el ciclo más reciente en el que un tiempo de ida y vuelta del primer nodo, y Cmín es una velocidad mínima de transmisión de ondas sonoras bajo el agua.]

[0145] La [Ecuación 203] se obtiene resolviendo ecuaciones simultáneas de la [Ecuación 206] a continuación.

[Ecuación 206]

[t^{i , n}es un valor obtenido al estimar un tiempo de recepción de paquete de datos t^{i , n}del primer nodo en el ciclo nésimo.]

[0146] En la [Ecuación 206], mediante la primera ecuación, la aproximación de un tiempo de ida y vuelta y un tiempo de recepción de paquete de datos de un paquete de datos del primer nodo se obtienen mediante una línea recta que pasa por dos puntos de (t^{i ,n-2},S^{i ,n-2}) y (t^{i , n - i},S^{i , n - i}), y un tiempo de ida y vuelta AS-^i,ncalculado a partir de t^{i , n}. Mientras tanto, t^{i , n}no se obtiene con precisión en un momento en el que se calcula la información de programación del ciclo n-ésimo. Como un tiempo de ida y vuelta y un tiempo de recepción de paquetes de datos del primer nodo tienen una relación como la segunda ecuación de la [Ecuación 206] anterior, AS^{i ,n}se puede calcular como la [Ecuación 203] resolviendo la [Ecuación 206]. La [Ecuación 203] puede no resolverse cuando X ^{i , n}=i. En esta invención, el caso anterior corresponde a un caso en el que una velocidad relativa del primer nodo y el nodo sumidero es igual a una velocidad de una onda sonora, de modo que, prácticamente, el caso no se produce.

[0147] Cuando no se obtiene un tiempo de ida y vuelta del primer nodo para al menos un ciclo entre un ciclo (N-i)-ésimo y un ciclo (N-2)-ésimo, no se obtiene un tiempo de ida y vuelta del primer nodo como la [Ecuación 206]. Por lo tanto, al utilizar una variación máxima que está disponible desde el tiempo más reciente en el que se obtiene un tiempo de ida y vuelta del primer nodo como la [Ecuación 205], se estima un tiempo de ida y vuelta para evitar la colisión. En la [Ecuación 205], 1ⁱes el ciclo más reciente en el que se obtiene un tiempo de ida y vuelta del primer nodo, y por lo tanto n-1 ⁱ significa un tiempo transcurrido después de obtener el tiempo de ida y vuelta. Aquí, un tiempo de duración promedio de un ciclo se aproxima a un tiempo de duración de un ciclo (n-i)-ésimo que es el ciclo más reciente, y 2v _méx C _{n - i} (n-1 ⁱ )/cm^ín se convierte en una variación máxima del tiempo de ida y vuelta en el ciclo n-ésimo después de obtener el tiempo de ida y vuelta más reciente. En consecuencia, aⁱ+ 2v ^méx C ^{n - i} (n-1 ⁱ )/C ^mín se convierte en un tiempo máximo de ida y vuelta del primer nodo en el ciclo n-ésimo. El valor anterior no excede S^máxy, por lo tanto, el tiempo de ida y vuelta del primer nodo se calcula como la [Ecuación 205]. Cuando no se obtiene un tiempo de ida y vuelta del primer nodo en al menos uno de un ciclo (n-i)-ésimo y un ciclo (n-2)-ésimo, se puede reconocer que se ha producido una colisión con un paquete de otros nodos, ya que la movilidad del primer nodo cambia repentinamente cuando una capa física es perfecta. En consecuencia, no es preferible estimar un tiempo de ida y vuelta del ciclo nésimo a partir de la información previa del tiempo de ida y vuelta. Además, S^{i n}calculado como anteriormente es un valor máximo que S^{i n}puede tener, y por lo tanto un tiempo de guarda no está incluido en la [Ecuación 205] cuando se calcula eⁱdiferente a la [Ecuación 203].

[Etapa S2040]

[0148] El nodo sumidero determina si el parámetro k es menor que el último parámetro (K-ésimo).

[Etapa S2050]

[0149] Cuando el parámetro k es menor que el último parámetro (K-ésimo) (Y) en la etapa S2040, el nodo sumidero establece el parámetro k en k+i.

[Etapa S2060]

[0150] El nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta AS ^k,n de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo.

[0151] En más detalle, cuando u ^ik +u ^2k =2, es decir, cuando se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en dos ciclos recientes, un tiempo de ida y vuelta AS ^k,n del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se estima como [Ecuación 207] a continuación.

[Ecuación 207]

[AS^/<^{, n -i}es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo obtenido en un ciclo (n-l)-ésimo, e^{k -i} es un valor obtenido estimando un tiempo en el que el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo, t^k, ^n-1es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo (n-l)-ésimo, y X^k,n es como la Ecuación 211 a continuación]

[Ecuación 211]

[S ^k,n-2 es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo obtenido en un ciclo (n-2)-ésimo, t^k,n-2 es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo (n-2)-ésimo.]

[0152] Mediante el uso de la [Ecuación 207], la relación entre un tiempo de recepción de paquetes de datos y un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo se aproxima mediante una línea recta que pasa por dos puntos de (t^k,n-2, S^k,n-2) y (t^k,n-1 , S^k,n-1), y un tiempo de ida y vuelta S^{k, n} se obtiene calculando un tiempo e^k-1en el que se completa la recepción de un paquete de datos de un nodo (k-1 )-ésimo que es el paquete de datos justo anterior. Por consiguiente, un tiempo p^k en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo mientras que el nodo k-ésimo recibe un paquete de baliza y tan pronto como transmite un paquete de datos con un tiempo de ida y vuelta S^{k, n} se calcula como [Ecuación 208] a continuación.

[Ecuación 208]

En esta invención, cuando pk>ek-₁, a pesar de que el nodo k-ésimo transmite un paquete de datos tan pronto como se recibe un paquete de baliza, la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo comienza cuando se completa la recepción de un paquete de datos de un nodo (k-1 )-ésimo, y después de transcurrir p_k-e_k-1

[0153] Por consiguiente, un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en el tiempo ek^-1estimado por la [Ecuación 207] no es adecuado para un valor estimado de un tiempo de ida y vuelta en un tiempo en el que realmente llega un paquete de datos del nodo k-ésimo. Por consiguiente, un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo se estima usando un procedimiento de estimación de un tiempo de ida y vuelta del primer nodo como la [Ecuación 203] resolviendo la [Ecuación 206]. Por consiguiente, cuando pk>ek-¹, un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo se estima como la [Ecuación 2i0] resolviendo la [Ecuación 209] como se indica a continuación. En la [Ecuación 2i0], X^k,n es como la [Ecuación 2ii] a continuación.

[Ecuación 209]

[Ecuación 210]

[0154] Cuando un valor ui,k+u2,k es menor que 2, es decir, cuando un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo no se obtiene con éxito durante al menos una vez en los dos ciclos recientes, un tiempo de ida y vuelta Sk,n del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se estima como [Ecuación 212] a continuación.

[Ecuación 212]

[1k es un ciclo en el que se obtiene ak]

[0155] La [Ecuación 212] difiere de la [Ecuación 205], para evitar la colisión con un paquete de datos posterior, se estima un tiempo de finalización de un paquete de datos anterior en una dirección que sea tardía, y se estima un tiempo de recepción de un paquete de datos posterior en una dirección que sea temprana.

[Etapa S2070]

[0156] Cuando el nodo k-ésimo transmite un paquete de datos tan pronto como se recibe un paquete de baliza con un tiempo de ida y vuelta Sk,n del nodo k-ésimo estimado por el nodo sumidero en la etapa S2060, un valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo se calcula como la [Ecuación 213] a continuación.

[Ecuación 213]

[Etapa S2080]

[0157] Mediante el uso del valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo < que se obtiene en la etapa S2070, el nodo sumidero calcula una latencia Wk,n del nodo k-ésimo como la [Ecuación 214] a continuación.

[Ecuación 214]

[Etapa S2090]

[0158] Después de calcular el valor de tiempo estimado ek en el que el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo que se obtiene en la etapa S2070 y una latencia Wk,n del nodo k-ésimo que se obtiene en la etapa S2080, se realiza la etapa S2040.

[0159] Con más detalle, cuando ui,k+u2,k =2, es decir, cuando se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en dos ciclos recientes, el valor de tiempo estimado ek en el que el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo se calcula como la [Ecuación 215] a continuación.

[Ecuación 215]

[Dkn es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo en un tiempo.]

[0160] Cuando un valor de ui,k+u2,k es menor que 2, es decir, cuando un tiempo de ida y vuelta del nodo késimo no se obtiene con éxito durante al menos una vez en los dos ciclos recientes, el valor de tiempo estimado ek en el que el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo se calcula como la [Ecuación 216] a continuación.

[Ecuación 216]

[0161] Cuando se calcula el valor de tiempo estimado ek en el que el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo, se realiza la etapa S2040.

[Etapa S2100]

[0162] Cuando se determina que el parámetro k no es menor que el último (K-ésimo) parámetro (N) en la etapa S2040, el nodo sumidero determina si continuar o no un ciclo determinando si transmitir o no un paquete de baliza.

[0163] En la presente etapa S2100, cuando un ciclo no continúa ya que no se difunde un paquete de baliza (N), se finaliza el procedimiento de programación.

[Etapa S2110]

[0164] Cuando un ciclo continúa a medida que se difunde un paquete de baliza en la etapa S2100 (Y), el nodo sumidero difunde un paquete de baliza en un tiempo to,n en el que el nodo sumidero comienza a difundir un paquete de baliza en el ciclo n-ésimo.

[Etapa S2120]

[0165] La recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo se completa o excede el valor de tiempo estimado ek en el que se completa la recepción de un paquete de datos de un nodo k-ésimo.

[Etapa S2130]

[0166] Después de realizar la etapa S2120, el nodo sumidero calcula un tiempo de ida y vuelta Sk n del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y actualiza los valores de disponibilidad ui,k y U2,k del tiempo de ida y vuelta obtenido, y la información relacionada con el tiempo de ida y vuelta ak y Ik, que es la más reciente obtenida.

[0167] Con más detalle, para actualizar los valores de disponibilidad ui,k y u¿k) de obtención del tiempo de ida y vuelta, como la [Ecuación 217] a continuación, se actualiza un valor de disponibilidad U², k de obtención del tiempo de ida y vuelta para todos los nodos. Cuando se recibe con éxito un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo nésimo, se realiza una actualización como la [Ecuación 218] a continuación.

[Ecuación 217]

[Ecuación 218]

[0168] Cuando un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo no se recibe con éxito, se realiza la [Ecuación 219] a continuación.

[Ecuación 219]

[0169] La información más reciente relacionada con el tiempo de ida y vuelta Ik se actualiza como la [Ecuación 220] a continuación.

[Ecuación 220]

[0170] Además, cuando el valor de disponibilidad ui,k de obtención del tiempo de ida y vuelta es 1, se calcula un tiempo de ida y vuelta Sk,n del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y la información relacionada con el tiempo de ida y vuelta recientemente obtenida ak se actualiza como la [Ecuación 221] a continuación.

[Ecuación 221]

[Etapa S2140]

[0171] El nodo sumidero aumenta n en 1, y la etapa S2020 se realiza para calcular Wkn+i para un ciclo (n+1)-ésimo.

[0172] Según la segunda realización de la presente invención configurada como anteriormente, en el procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina, el nodo sumidero realiza una etapa inicial; el nodo sumidero determina un orden de recepción de un paquete de datos y establece un retardo de tiempo wi,n asignado a un primer nodo en el ciclo n-ésimo; el nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta S-in del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y calcula un tiempo de finalización de recepción de paquete de datos e¹del primer nodo; el nodo sumidero determina si un parámetro k es o no menor que el último parámetro (K-ésimo); si es así, el el nodo sumidero establece el parámetro k en k+1; el nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta Sk,n de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor de tiempo estimado pken el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el tiempo estimado de ida y vuelta Sk,n del nodo k-ésimo cuando el nodo k-ésimo transmite un paquete de datos tan pronto como se recibe un paquete de baliza; el nodo sumidero calcula una latencia Wk,n del nodo k-ésimo utilizando el valor de tiempo estimado calculado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo; y el nodo sumidero calcula un valor de tiempo estimado ek en el que se completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo mediante el uso del valor de tiempo estimado calculado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo; y calcula una latencia Wk,n del nodo k-ésimo, y realiza una etapa de determinación.

[0173] En otras palabras, en un entorno de red donde el tiempo de ida y vuelta es largo y la velocidad de transmisión de una capa física es lenta como la red móvil inalámbrica de sonido submarino, etc., cuando múltiples modos transmiten un paquete de datos a un nodo sumidero mediante el uso de un procedimiento de acceso múltiple por división de tiempo, se realiza un seguimiento de un tiempo de ida y vuelta según la movilidad de un nodo en una unidad de ciclo y, por lo tanto, se minimiza un tiempo de inactividad cuando el nodo sumidero recibe un paquete de datos de los nodos. Por consiguiente, la eficiencia de la red según la eficiencia de uso del canal puede mejorarse notablemente. En particular, cuando aumenta el número de nodos, la eficiencia de la red aumenta más. El procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina según la presente invención utiliza información correspondiente a una diferencia de tiempo en lugar de una base de tiempo absoluta, de modo que el procedimiento se opera con precisión a pesar de que la información de tiempo local de cada nodo es diferente. Por consiguiente, no se requiere sincronización de tiempo y, por lo tanto, el procedimiento es aplicable al campo de aplicación en el que se consumen muchos recursos para la sincronización de tiempo.

[0174] Además, se obtiene un valor preciso para la información del tiempo de ida y vuelta para cada ciclo y, por lo tanto, no se acumula un error y no se requiere una reinicialización periódica.

[Tercera realización]

[0175] La figura 8 es una vista que muestra una topología de red a la que se aplica un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según una tercera realización de la presente invención. Un nodo sumidero emite un paquete de baliza que incluye una programación de transmisión de nodos, y nodos distintos del nodo sumidero y que ha recibido el paquete de baliza del nodo sumidero transmite al nodo sumidero un paquete de datos según la programación de transmisión de cada nodo que está incluido en el paquete de baliza. Los nodos, excepto el nodo sumidero, se denominan simplemente nodo. En la presente invención, se considera que la comunicación se realiza mediante el uso de una onda sonora bajo el agua, y se supone que se proporciona una velocidad relativa máxima vmáx entre el nodo sumidero y un nodo k-ésimo, un valor mínimo Cmín de una velocidad de transferencia de onda sonora bajo el agua, y un número total K de nodos excepto para el nodo sumidero.

[0176] La figura 9 es una vista que muestra un diagrama conceptual de un ciclo en un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la tercera realización de la presente invención.

[0177] En la presente invención, un ciclo n-ésimo significa, como se muestra en la Fig.figura 9, un tiempo a partir del cual un nodo sumidero transmite un paquete de baliza n-ésimo al cual el nodo sumidero comienza a transmitir un paquete de baliza (n+1)-ésimo después de completar la recepción de un paquete de datos de todos los nodos.

[0178] Un tiempo en el que se emite un paquete de baliza de un ciclo n-ésimo se representa como fo,n. Entonces, Cn=t_{0n+ 1}-t₀,n [En esta invención, Cn es un tiempo de duración del ciclo n-ésimo.]. En el ciclo n-ésimo, un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos de un nodo k-ésimo se representa como tk,n.

[0179] Según la tercera realización de la presente invención, en el procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina, el nodo sumidero transmite un paquete de baliza que incluye información que indica que después de cuánto tiempo de retardo tiene cada nodo para transmitir un paquete de datos después de recibir el paquete de baliza.

[0180] Una latencia tomada para transmitir un paquete de datos después de recibir una baliza del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se representa como Wk,n. En Wk,n, no se requiere representar el ciclo n-ésimo, pero para mayor claridad en la descripción de la presente invención, se utiliza un subíndice que representa el ciclo n-ésimo en Wk,n. Debido a la movilidad de un nodo, el tiempo de ida y vuelta de los nodos varía en cada ciclo. En la presente invención, un tiempo de ida y vuelta que varía como anteriormente se estima mediante el uso de información de tiempo de ida y vuelta de M ciclos previos, y Wk,n se determina de modo que no se produzca colisión en el nodo sumidero al recibir un paquete de datos de los nodos.

[0181] En la presente invención, se supone que se proporciona un tiempo inicial de ida y vuelta Sk^, ₀entre el nodo sumidero y cada nodo, y un tiempo tk^,0 en el que se obtiene el tiempo inicial de ida y vuelta Sk^, ₀entre el nodo sumidero y cada nodo. Están presentes varios procedimientos para obtener Sk^, ₀y tk^, ₀, y cualquier procedimiento que se use, en el procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina según la tercera realización de la presente invención que usa un procedimiento de interpolación de ecuación polinómica, cuando aumenta un número de ciclos, se logra un estado normal independientemente de Sk^, ₀y tk^, ₀. Por consiguiente, los cambios en el rendimiento del procedimiento de programación de la presente invención en respuesta a un procedimiento utilizado para obtener Sk^, ₀y tk^, ₀es muy pequeño.

[0182] En lo sucesivo en esta invención, se describirá un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la tercera realización de la presente invención que se realiza en una topología de red configurada como anteriormente.

[0183] Las figuras 10a a 10c son vistas que muestran diagramas de flujo para describir un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina según la tercera realización de la presente invención. En esta invención, S significa una etapa.

[0184] En primer lugar, en la etapa S3010, para determinar Wk^, ₁que es un programa de un primer ciclo mediante el uso de Sk^, ₀y tk^, ₀, un nodo sumidero realiza una etapa inicial como la [Ecuación 301] a continuación.

[Ecuación 301]

[0185] [k es un número natural igual o inferior a K, y m=2,3,—,M. u-ik es un parámetro que representa la disponibilidad de obtener un tiempo de ida y vuelta de un nodo k-ésimo en un ciclo (n-l)-ésimo en un ciclo n-ésimo, y dado que se proporciona un valor Sk^{, 0}, todos se establecen en 1. umk es un parámetro que representa la disponibilidad de obtener el tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en un ciclo (n-m)-ésimo en el ciclo n-ésimo, ya que la información de tiempo de ida y vuelta obtenida antes de Sk^,0no está presente, cuando m es mayor que 1, umk se establece en 0. a k es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo que es el obtenido más recientemente, y se establece en ak = Sk^,0como Sk^,0es el tiempo de ida y vuelta obtenido más recientemente, actualmente. Ik es un ciclo en el que se obtiene ak, y se establece en 0. Cn es un tiempo de duración del ciclo n-ésimo, y dado que se desconoce un tiempo de duración antes de un primer ciclo, un usuario tiene que determinar un valor C⁰adecuado, en la Ecuación 301, el valor se representa como CD. CD se puede establecer como el valor medio que es empíricamente conocido o se estima como la Ecuación 302 a continuación, ya que el tiempo de duración del ciclo es mayor que la suma de toda la longitud del paquete de datos y la suma de un valor mínimo de un tiempo de ida y vuelta de los nodos.]

[Ecuación 302]

[Dk^,1es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el primer ciclo en un tiempo]

[0186] A continuación, en las etapas S3020 ~ S3140, el nodo sumidero recibe una baliza del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo mediante el uso de las siguientes etapas, y recibe un paquete de datos de cada nodo en una unidad de ciclo calculando una latencia tomada para transmitir un paquete de datos.

[Etapa S3020]

[0187] El nodo sumidero determina un orden de recepción de un paquete de datos y establece un retardo de tiempo wi,n asignado a un primer nodo en el ciclo n-ésimo a 0.

[0188] Más detalladamente, se realiza la clasificación de ak en orden ascendente, a continuación se establece en k=1 y en w-m=0. Un nodo k-ésimo significa un nodo que tiene el akk-ésimo más bajo. En el ciclo n-ésimo, un paquete de datos del nodo k-ésimo se recibe en el nodo sumidero en un orden k-ésimo. En otras palabras, el orden clasificado en lo anterior significa el orden en el que un paquete de datos llega al nodo sumidero. Como un procedimiento de clasificación que se puede considerar adicionalmente, se puede usar un procedimiento para clasificar nodos que tienen un valor ui k de 1 en orden ascendente de a k, a continuación clasificar nodos que tienen un valor U², k de 1 entre U²,k valores de 0 en orden ascendente de ak, a continuación clasificar nodos que tienen U¹, k y U²,k valores de 0 en orden ascendente de ak, en lo sucesivo repitiendo, y los modos de clasificación que tienen un valor U¹k, u en orden ascendente de ak de modo que la prioridad se asigna a nodos que tienen un tiempo de ida y vuelta obtenido recientemente. Además, según el campo de aplicación, pueden estar presentes varios procedimientos de clasificación basados en la prioridad.

[etapa S3030]

[0189] El nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta S ¹n del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y calcula un paquete de datos que recibe el tiempo de finalización e-i del primer nodo.

[0190] Más detalladamente, se define como

es un número natural igual o mayor que 2. Jo es un valor determinado por un usuario. Cuando J1 > J0, es decir, cuando un número de veces que un tiempo de ida y vuelta del primer nodo se obtiene con éxito durante M ciclos recientes es igual o mayor que J⁰, un tiempo de ida y vuelta S-m del primer nodo en el ciclo n-ésimo se estima resolviendo ecuaciones simultáneas de la [Ecuación 206] a continuación.

[Ecuación 303]

[0191 Qi x es una ecuación olinómica de orden mínimo que pasa coordenadas de

2 . En esta invención, se obtiene un tiempo de ida y vuelta válido del primer nodo en un ciclo (n-m.), y un valor de tiempo de ida y vuelta del primer nodo en ese momento es S¹ n-m.. Q¹(x) es una ecuación polinómica de orden (Ji-1), y se determina fácilmente mediante el uso de un procedimiento de interpolación de ecuación polinómica. Por ejemplo, se puede usar un procedimiento de diferencia dividida. La [Ecuación 303] son ecuaciones simultáneas de una ecuación polinómica de orden (J_{1- 1}) y una ecuación polinómica de orden 1, sustituyendo la primera ecuación polinómica de orden (J_{1 . 1}) de la [Ecuación 303] por la segunda ecuación polinómica de orden 1 de la [Ecuación 303], y como resultado, dando como resultado un problema de resolución de una ecuación polinómica de orden (J_{1- 1}). Para la [Ecuación 303], una solución puede ser única, puede no estar presente, puede estar presente en plural o puede estar presente infinitamente. Cuando una solución de la [Ecuación 303] no está presente, se corresponde con un caso en el que la primera ecuación polinómica de orden (J_1-1) de la [Ecuación 303] está por encima o por debajo de la segunda ecuación polinómica de orden 1 de la [Ecuación 303]. En la presente invención, ya que 0 < 51 n < 5máx, es decir, un intervalo de un valor 51 n es limitado, la primera ecuación polinómica de orden (Ji-1) de la [Ecuación 303] se representa en una gráfica en una forma cercana para que sea paralela a un eje tin dentro de un intervalo predeterminado según los cambios en tin Mientras tanto, la segunda ecuación polinómica de orden 1 de la [Ecuación 303] tiene una pendiente de "1". En consecuencia, no hay ningún caso en el que no haya una solución presente. Además, cuando J₁es 2, la primera ecuación polinómica de orden (J₁-1) de la [Ecuación 303] se convierte en una ecuación polinómica del orden 1. Por las razones anteriores, las dos ecuaciones polinómicas de orden 1 que constituyen la [Ecuación 303] difieren en una pendiente entre sí, y por lo tanto una solución en un número real está presente en la [Ecuación 303]. Cuando J₁es igual o mayor que 3, pueden estar presentes múltiples soluciones que incluyen una solución de números complejos, y varias soluciones de números reales pueden estar presentes. Para obtener varias soluciones de números reales, una pendiente de la primera ecuación polinómica de orden (J_{1- 1}) de [Ecuación 303] tiene que cambiarse notablemente en más de "1". En este caso, considerando 0 < 51>n < 5máx, significa que el historial de un valor 51 n tiene un valor de "0" o "5máx", que es un valor del final. En esta invención, la posibilidad de tener una solución de números reales también es alta. En otras palabras, un entorno donde hay un cambio notable en la topología como el anterior corresponde a un caso en el que es difícil estimar la información actual del tiempo de ida y vuelta utilizando información previa del tiempo de ida y vuelta. En esta invención, la presente invención está diseñada para aplicar de forma conservadora la información de tiempo de ida y vuelta y, por lo tanto, puede funcionar de forma estable. Anteriormente, se menciona que resolver la [Ecuación 303] es obtener una solución de una ecuación polinómica de orden (J₁- 1). En general, la ecuación polinómica de orden (J₁- 1) tiene un número (J₁- 1) de soluciones. En esta invención, se combinan una solución de números complejos y una solución de números reales. En la presente invención, la [Ecuación 303] se resuelve de manera iterativa como se indica a continuación en lugar de resolverse analíticamente de forma directa. En primer lugar, se determina un valor inicial de t¹>n. Por ejemplo, ti n =ton + Dbn + “¹. Además, varios procedimientos para determinar un valor inicial como t1,n tn n + Db n + 5m están presentes. Preferentemente, se establece para que sea un valor cercano a t¹n. Ahora, utilizando el valor inicial de tm, se calcula 5in a partir de [Ecuación 303] como 51 n = Q¹(t¹n). A continuación, usando 51 n calculado como anteriormente, t¹ n se calcula como t¹ n = ton + Dbn + 51 n En esta invención, 5in se calcula a partir del tin calculado como Sin = Qi(ti,n). tin se calcula usando Sin como ti,n = to,n + Db,n + Si,n y un proceso de cálculo de 51 n a partir de t¹n calculado como ¹ n = Q¹(t¹n) se repite para un número predeterminado. A continuación, el valor que finalmente se calcula se determina como 51 n y t¹n. En esta invención, un número de veces de repetición no se determina, y cuando una diferencia entre 51 n previamente calculado y 51 n actualmente calculado es igual o menor que un valor predeterminado, el proceso de repetición se detiene. Del mismo modo, el proceso de repetición se detiene cuando una diferencia entre t¹ n previamente calculado y t¹ n actualmente calculado es igual o menor que un valor predeterminado. S¹ n es menor que Smáx, y por lo tanto se limita a tener un valor de la Ecuación 304 a continuación]

[Ecuación 304]

[Smáx es un valor máximo de un tiempo de ida y vuelta.]

[0192] A continuación, un paquete de datos que recibe el tiempo de finalización ei del primer nodo se calcula como la [Ecuación 305] a continuación.

[Ecuación 305]

[Di,n es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo en un tiempo; y Tg es un tiempo de guarda.]

[0193] Cuando J¹< J⁰, es decir, cuando un número de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del primer nodo es menor que J⁰veces durante los M ciclos recientes, se determina que estimar un retardo de tiempo actual a partir de un retraso de tiempo obtenido previo no es razonable. En esta invención, se estima un tiempo de ida y vuelta n del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y un paquete de datos que recibe el tiempo de finalización ei del primer nodo se calcula como la [Ecuación 306] a continuación.

[Ecuación 306]

[0194] [a¹es un tiempo de ida y vuelta del primer nodo que es el obtenido más recientemente, umáx es una velocidad relativa máxima entre el nodo sumidero y el nodo k-ésimo, Cn-i es un tiempo de duración del ciclo (n-1)-ésimo, I ¹es el ciclo más reciente en el que se obtiene un tiempo de ida y vuelta del primer nodo, y Cmín es una velocidad de transferencia mínima de una onda sonora submarina.]

[0195] Cuando se estima un tiempo de ida y vuelta utilizando una variación máxima que está disponible desde el tiempo más reciente en el que un tiempo de ida y vuelta del primer nodo se obtiene como la [Ecuación 306], la colisión se evita fundamentalmente. En la [Ecuación 306], I ¹es el ciclo más reciente en el que se obtiene un tiempo de ida y vuelta del primer nodo, de modo que (n -/¹) significa un tiempo transcurrido después de obtener el tiempo de ida y vuelta. En esta invención, cuando un tiempo de duración promedio de un ciclo se aproxima a un tiempo de duración de un ciclo (n-l)-ésimo que es el ciclo más reciente, 2umáxCn-1(n - / ¹)/Cmín se convierte en una variación máxima que está disponible para el tiempo de ida y vuelta en el ciclo n-ésimo después de obtener el tiempo de ida y vuelta más reciente. Por consiguiente, a1+2omáxCn-i(n-/1)/Cmín se convierte en un tiempo máximo de ida y vuelta del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y dado que el valor anterior no excede Tmáx, un tiempo de ida y vuelta del primer nodo se calcula como la [Ecuación 306]. Cuando se obtiene un tiempo de ida y vuelta del primer nodo durante los ciclos Jo que es menor que los ciclos M más recientes, se puede reconocer que se ha producido una colisión con un paquete de otros nodos, ya que la movilidad del primer nodo cambia repentinamente cuando una capa física es perfecta. En consecuencia, no es preferible estimar un tiempo de ida y vuelta del ciclo n-ésimo a partir de la información anterior sobre el tiempo de ida y vuelta. Además, S¹ n calculado como anteriormente es el valor más grande que n puede tener, y en la [Ecuación 306] de cálculo de e¹, diferente a la [Ecuación 305], no se incluye un tiempo de guarda.

[Etapa S3040]

[0196] El nodo sumidero determina si el parámetro k es menor que el último parámetro (K-ésimo).

[Etapa S3050]

[0197] Cuando se determina que el parámetro k es menor que el último parámetro (K-ésimo) (Y) en la etapa S3040, el nodo sumidero establece el parámetro k en k+1.

[Etapa S3060]

[0198] El nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta Sk,n del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo.

M

4 - E v *

[0199] Más detalladamente, se define como >« = 1 . Cuando Jk> Jo, es decir, cuando un número de veces que un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo obtenido con éxito es igual o mayor que Jo veces durante M ciclos recientes, un tiempo de ida y vuelta Skn del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se estima como la [Ecuación 307] a continuación.

[Ecuación 307]

[0200] [Q/<(xj es una ecuación polinómica de coordenadas de paso de orden mínimo de

En esta invención, se obtiene un tiempo de ida

y vuelta válido del nodo k-ésimo en un ciclo (n - m), y un valor de tiempo de ida y vuelta del nodo k- ésimo en ese momento es Skn-m. Qk(x) es una ecuación polinómica de orden (Jk - 1), y puede determinarse fácilmente mediante el uso de un procedimiento de interpolación de ecuaciones polinómicas. Mediante la Ecuación 307, la información de tiempo de ida y vuelta obtenida previamente se aproxima mediante el uso del procedimiento de interpolación de análisis numérico, y un tiempo de ida y vuelta Skn cuando se recibe un paquete de datos k-ésimo en un tiempo ek^-1en el que se completa la recepción de un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo que es el paquete de datos precioso.]

[0201] Por consiguiente, un tiempo pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo cuando el nodo k-ésimo transmite el paquete de datos tan pronto como se recibe un paquete de baliza con un tiempo de ida y vuelta Skn se calcula como la [Ecuación 308] a continuación.

[Ecuación 308]

[0202] En esta invención, cuando pk > ek-i, la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo comienza después de que transcurre pk - ek-i después de que se completa la recepción de un paquete de datos del nodo (k-1)-ésimo, aunque el nodo k-ésimo transmite un paquete de datos tan pronto como se recibe un paquete de baliza. Por consiguiente, un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en un tiempo ek-i estimado en la [Ecuación 307] no es adecuado para ser utilizado como un valor estimado de un tiempo de ida y vuelta en un tiempo en el que se recibe prácticamente un paquete de datos del nodo k-ésimo. Por consiguiente, al resolver la [Ecuación 303] mediante el uso de un procedimiento de repetición, se estima un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo como un procedimiento para estimar un tiempo de ida y vuelta del primer nodo. Por consiguiente, cuando pk) ek-i, se estima un tiempo de ida y vuelta Sk n del nodo k-ésimo resolviendo ecuaciones simultáneas de la [Ecuación 309] como se indica a continuación.

[Ecuación 309]

[0203] De manera similar a la [Ecuación 303], la [Ecuación 309] es un problema para obtener una solución de una ecuación polinómica de orden (Jk - 1). Cuando Jk es 2, dado que solo está presente una solución de un número real, se utiliza una solución analítica. Cuando Jk es igual o mayor que 3, se obtiene una solución utilizando el procedimiento de repetición que se indica a continuación. En primer lugar, se determina un valor inicial de Atk,n. Por ejemplo, AtKn = tü n + Db,n + ak. Además, pueden estar presentes varios procedimientos para determinar un valor inicial tales como Atk,n = fo,n Dbn + Smáx. Preferentemente, se puede establecer en un valor cercano a AtKn. Ahora, ASk, n se calcula usando el valor inicial AtKn de la [Ecuación 309] como ASk, n = Qk(Atk,n). A continuación, AtKn se calcula usando Skn calculado como anteriormente como tk,A = fo, n + Db,n + Skn- En esta invención, Skn se calcula a partir de AtKn calculado como ^a Skn = Qk(tkn). tAn se calcula usando ASk,n como Atk,n = fo,n Db,n+ Sk,n, y un proceso de cálculo de ASk,n a partir de Atk,n calculado como ASk,n = Qk(Atk,n) se repite durante un tiempo predeterminado. A continuación, los valores finalmente calculados se determinan como ASk,n y Atk,n. En esta invención, no se determina el número de veces de repetición, y cuando una diferencia entre ASk,n calculado anterior y ASk,n calculado actual es igual o menor que un valor predeterminado, se detiene el proceso de repetición. De manera similar, cuando una diferencia entre el tkn calculado anterior y el Atk,n ASk,n calculado actual es igual o inferior a un valor predeterminado, se detiene el proceso de repetición.

[0204] ASk,n es menor que Smáx y, por lo tanto, está limitado a tener un valor de la [Ecuación 310] a continuación.

[Ecuación 310]

[0205] Cuando Jk < Jo, es decir, cuando un número de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo es menor que Jo veces durante M ciclos recientes, se determina que no es razonable estimar un retardo de tiempo actual a partir del retardo de tiempo obtenido previamente. En esta invención, un tiempo de ida y vuelta ASk,n, n del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se estima como la [Ecuación 311] a continuación.

[Ecuación 311]

[0206] La [Ecuación 311] difiere de la [Ecuación 306], para evitar la colisión con un paquete de datos posterior, se estima un tiempo de finalización de un paquete de datos anterior en una dirección que sea tardía, y se estima un tiempo de recepción de un paquete de datos posterior en una dirección que sea temprana.

[Etapa S3070]

[0207] El nodo sumidero calcula un valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo cuando el nodo k-ésimo transmite un paquete de datos tan pronto como se recibe un paquete de baliza con un tiempo de ida y vuelta ASk,n del nodo k-ésimo obtenido en la etapa S3060 como la [Ecuación 308].

[Etapa S3080]

[0208] El nodo sumidero calcula una latencia Wk,n del nodo k-ésimo como la [Ecuación 312] a continuación mediante el uso del valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo obtenido en la etapa S3070.

[0209] Por consiguiente, en el ciclo n-ésimo, cuando el nodo k-ésimo transmite un paquete de datos después de esperar un tiempo W después de recibir un paquete de baliza, el paquete de datos del nodo k-ésimo se recibe después de recibir un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo se completa de modo que la colisión no ocurre en el nodo sumidero cuando se recibe un paquete de datos.

[Etapa S3090]

[0210] El nodo sumidero calcula un valor de tiempo estimado ek en el que se completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el valor de tiempo estimado pk en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo que se obtiene en la etapa S3070 y una latencia Wkn del nodo k-ésimo obtenido en la etapa S3080, y se realiza la etapa S3040.

[0211] Con más detalle, cuando Jk > Jo (es decir, cuando un número de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo es igual o mayor que Jo veces durante M ciclos recientes), el valor de tiempo estimado ek en el que se completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo se calcula como la [Ecuación 313] a continuación.

[Ecuación 313]

[Dk.n es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo en un tiempo.]

[0212] Mientras tanto, cuando J_k < J₀(es decir, cuando un número de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del primer nodo es menor que J₀veces durante M ciclos recientes), el valor de tiempo estimado ek en el que el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo se calcula como la [Ecuación 314] a continuación.

[Ecuación 314]

[Etapa S3100]

[0213] Cuando se determina que el parámetro k no es menor que el último parámetro (K-ésimo) (N) en la etapa S3040, el nodo sumidero determina si difundir o no un paquete de baliza.

[0214] En otras palabras, cuando se completa el cálculo de una programación del nodo k-ésimo, el nodo sumidero determina si continuar o no un ciclo determinando si emitir o no un paquete de baliza.

[0215] Mientras tanto, cuando un paquete de baliza no se difunde (N) en la etapa S3040, es decir, cuando un ciclo no continúa, el procedimiento de programación finaliza.

[Etapa S3110]

[0216] Cuando se difunde un paquete de baliza y un ciclo continúa (Y) en la etapa S3100, el nodo sumidero difunde un paquete de baliza en un tiempo Skn en el que el nodo sumidero comienza a difundir un paquete de baliza en el ciclo n-ésimo.

[Etapa S3120]

[0217] Se completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo o se ha excedido el valor estimado ek en el que se completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo.

[Etapa S3130]

[0218] Después de realizar la etapa S3120, el nodo sumidero calcula un tiempo de ida y vuelta Skn del nodo késimo en el ciclo n-ésimo, y actualiza un valor de disponibilidad umk de obtención de un tiempo de ida y vuelta, e información relacionada con el tiempo de ida y vuelta ak que es la más reciente obtenida.

[0219] En más detalle, en un tiempo ton, después de difundir un paquete de baliza, cuando se completa la recepción de un paquete de datos del nodo K-ésimo o cuando ha transcurrido un tiempo ek, el nodo sumidero puede determinar si la recepción de un paquete de datos de cada nodo en el ciclo n-ésimo se realiza con éxito o no. Primero, para actualizar un valor umk, como la [Ecuación 315] a continuación, para todos los k = 1,2,— K y m= 1,2,bbb, M-1, se actualiza un valor umk para los nodos como la [Ecuación 315] a continuación.

[Ecuación 315]

[0220] Cuando se recibe con éxito un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, se realiza la [Ecuación 316] a continuación.

[Ecuación 316]

[0221] Cuando un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo no se recibe con éxito, se realiza la [Ecuación 317] a continuación.

[Ecuación 317]

[0222] A continuación, la información relacionada con el tiempo de ida y vuelta 1k que es la más reciente obtenida se actualiza como la [Ecuación 318] a continuación.

[Ecuación 318]

[0223] Además, cuando el valor de disponibilidad uiA de obtención del tiempo de ida y vuelta es 1, se calcula un tiempo de ida y vuelta Skn del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y la información relacionada con el tiempo de ida y vuelta a k que es la más reciente obtenida se actualiza como la [Ecuación 319] a continuación.

[Ecuación 319]

[Etapa S3140]

[0224] El nodo sumidero aumenta n en 1, y la etapa S3020 se realiza para calcular Wkn + 1 para un ciclo (n+1)-ésimo.

[0225] Según la tercera realización de la presente invención, en el procedimiento de programación para la red móvil inalámbrica submarina, el nodo sumidero realiza una etapa inicial; el nodo sumidero determina un orden de recepción de un paquete de datos y establece un retardo de tiempo win asignado al primer nodo en el ciclo n-ésimo en 0; el nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y calcula un tiempo de finalización de recepción de paquete de datos e-i del primer nodo; el nodo sumidero determina si un parámetro (k) es o no menor que el último (K-ésimo); si es así, el nodo sumidero establece el parámetro (k) en k+1; el nodo sumidero estima un tiempo de ida y vuelta Skn del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor estimado pk de un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el tiempo estimado de ida y vuelta Skn del nodo k-ésimo cuando el nodo k-ésimo transmite un paquete de datos tan pronto como se recibe un paquete de baliza; el nodo sumidero calcula una latencia Wkn del nodo k-ésimo utilizando el valor estimado calculado pk de un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo; el nodo sumidero calcula un valor estimado ek de un tiempo en el que se completa la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo usando y el valor estimado calculado pk de un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo y la latencia calculada Wkn del nodo k-ésimo, y realiza una etapa de determinación.

[0226] En otras palabras, en un entorno de red donde el tiempo de ida y vuelta es largo y la velocidad de transmisión de una capa física es lenta como en una red móvil inalámbrica de sonido submarino, etc., se puede mejorar la eficiencia de la red según la eficiencia del uso del canal. Además, no se requiere sincronización de tiempo y, por lo tanto, el procedimiento encuentra aplicación en el campo en el que la sincronización de tiempo no está disponible o se consumen muchos recursos para la sincronización de tiempo. Además, no se acumula un error y no se requiere reinicialización periódica. En particular, cuando aumenta el número de nodos, la eficiencia de la red aumenta más. En el procedimiento de programación de red submarina que utiliza un procedimiento de interpolación de ecuación polinómica según la presente invención, se utiliza información correspondiente a una diferencia de tiempo en lugar de una base de tiempo absoluta, y por lo tanto el procedimiento se opera con precisión a pesar de que la información de tiempo local de cada nodo es diferente. En consecuencia, no se requiere sincronización de tiempo y, por lo tanto, el procedimiento encuentra aplicación en el campo en el que la sincronización de tiempo no está disponible y se consumen muchos recursos para la sincronización de tiempo

[0227] Además, dado que se obtiene un valor preciso de la información del tiempo de ida y vuelta en cada ciclo, no se acumula un error y no se requiere reinicialización periódica.

[0228] Tal como se describió anteriormente, las realizaciones óptimas se han descrito en los dibujos y la memoria descriptiva. Aunque los términos específicos se han utilizado en esta invención, se han utilizado simplemente con el fin de describir la presente invención, y no se han utilizado para limitar los significados de la misma y el alcance de la presente invención establecido en las reivindicaciones. Por lo tanto, los expertos en la materia entenderán que se pueden realizar diversas modificaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de programación para una red móvil submarina, donde el procedimiento se realiza para una topología de red configurada con un nodo sumidero y múltiples nodos, donde hay un número total de K nodos comprendidos en los múltiples nodos, estando el procedimiento caracterizado porque comprende:

una primera etapa (S1010) de difusión, mediante el nodo sumidero, de un paquete inicial a los múltiples nodos; una segunda etapa (S1020) de recepción, por el nodo sumidero, de múltiples paquetes de respuesta inicial de los múltiples nodos durante un primer tiempo establecido (Tiniciai);

una tercera etapa (S1030) de cálculo, por el nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta (RTTh) a partir de cada una de las respuestas entre el nodo sumidero y los múltiples nodos a partir del paquete de respuesta inicial recibido en la segunda etapa;

una cuarta etapa (S1040) de determinación, mediante el nodo sumidero, de si se produce o no una colisión al recibir el paquete de respuesta inicial;

una quinta etapa (S1050) de clasificación, por el nodo sumidero, de los nodos en orden ascendente del tiempo de ida y vuelta utilizando los tiempos de ida y vuelta (RTT^h) calculados en la tercera etapa cuando no se produce una colisión al recibir el paquete de respuesta inicial en la cuarta etapa (S1040);

un primer nodo de los múltiples nodos es el nodo que tiene el tiempo de ida y vuelta más bajo;

una sexta etapa (S1060) de establecer, mediante el nodo sumidero, un parámetro (k), donde un nodo k-ésimo de los múltiples nodos es el nodo con un k-ésimo RTT más bajo, y establecer, mediante el nodo sumidero, el parámetro k=1 para un primer nodo de los múltiples nodos, donde el primer nodo es el nodo con el RTT más bajo, y establecer una latencia (^w-₁,-₁) de un primer nodo de los múltiples nodos en "0", donde una latencia de 0 significa que el primer nodo puede transmitir un paquete de datos tan pronto como recibe una baliza del nodo sumidero;

^ m a x una séptima etapa (S1070) de cálculo, por el nodo sumidero, de un valor de tiempo máximo ( E l ) en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del primer nodo;

calcular recursivamente el valor de tiempo máximo para cada nodo k-ésimo de los K nodos;

una octava etapa (S1080) para determinar si el parámetro (k) es o no menor que K; mientras que k es menor que K, realizando:

una novena etapa (S1090) de establecer el parámetro (k) en k+1;

min

un décima etapa (51100) de calcular, por el nodo sumidero, un valor de tiempo mínimo t 1 ) en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos de un nodo k-ésimo;

una undécima etapa (S1110) de cálculo, por el nodo sumidero, de una latencia (w j del nodo k-ésimo como un tiempo de transmisión programado del nodo k-ésimo;

^max una duodécima etapa (S1120) de cálculo, por el nodo sumidero, de un valor de tiempo máximo ( k , l ) en el que el nodo sumidero recibe un paquete de datos del nodo k-ésimo, y realiza la octava etapa (S1080); mientras que k no es menor que K, realizando:

una decimotercera etapa (S1130) de difusión, por parte del nodo sumidero, a los múltiples nodos de un primer paquete de baliza durante un tercer tiempo establecido (tü^¡1);

una decimocuarta etapa (S1140) de recibir, por el nodo sumidero, un paquete de datos de los múltiples nodos o esperar un cuarto tiempo establecido ( ^4 &>1) después de transmitir el primer paquete de baliza en la decimotercera etapa (Sll30);

una decimoquinta etapa (S1150) de cálculo, por parte del nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta (Sk,n) entre el nodo sumidero y el nodo k-ésimo;

una decimosexta etapa (S1152) de clasificación, por el nodo sumidero, de los nodos en orden ascendente del tiempo de ida y vuelta utilizando los tiempos de ida y vuelta (Sk,n) calculados en la decimoquinta etapa;

una decimoséptima etapa (S1154) de cálculo, por el nodo sumidero, de una variación de tiempo de ida y vuelta (Xmáx) del nodo en el que el tiempo de ida y vuelta varía en un ciclo;

una decimoctava etapa (S1160) de establecer el parámetro (k) en 1, establecer, por el nodo sumidero, un retardo ^max de tiempo (WAn) asignado al primer nodo en un ciclo n-ésimo en "0", y calcular un valor de tiempo máximo ( E n ) en el que recibir de un paquete de datos del primer nodo en el ciclo n-ésimo comienza, donde el ciclo n-ésimo significa un tiempo desde cuando el nodo sumidero difunde un n-ésimo paquete de baliza hasta cuando el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos desde todos los nodos;

una decimonovena etapa (S1170) para determinar si el parámetro (k) es o no menor que K;

mientras que k es menor que K, realizando:

una vigésima etapa (S1180) de establecer el parámetro (k) en k+1;

una vigésima primera etapa (S1190) de cálculo, por el nodo sumidero, de un valor de tiempo mínimo

que comienza la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo; una vigésima segunda etapa (S1200) de cálculo, por parte del nodo sumidero, de un retardo de tiempo (Wk,n) asignado al nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo;

_{una vigésima tercera etapa (S1210) de calcular, por el nodo sumidero, un valor de tiempo máximo (}

en el que comienza la recepción de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y realizar la decimonovena etapa (S1170);

mientras que k no es menor que K, realizando:

una vigésima cuarta etapa (S1220) para determinar, mediante el nodo sumidero, si difundir o no un paquete de baliza; y

una vigésima quinta etapa de finalización del procedimiento de programación cuando el paquete de baliza no se transmite en la vigésima cuarta etapa (S1220).

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que cuando se produce una colisión al recibir el paquete de respuesta inicial en la cuarta etapa (S1040), el procedimiento realiza además:

una vigésima novena etapa (S1260) de difusión, por el nodo sumidero, a los nodos de un paquete de reinicio; una trigésima etapa (S1270) de recepción, por el nodo sumidero, de un paquete de respuesta de reinicio para un segundo tiempo establecido (Trenc);

una trigésima primera etapa (S1280) de cálculo, por parte del nodo sumidero, de un tiempo de ida y vuelta (RTT^h) entre el nodo sumidero y los nodos a partir del paquete de respuesta de reinicio recibido en la trigésima etapa (S1270); y

una trigésima segunda etapa (S1290) para determinar, por el nodo sumidero, si se produce o no una colisión al recibir el paquete de respuesta de reinicio, donde

cuando se produce una colisión al recibir el paquete de respuesta de reinicio en la trigésima segunda etapa 32 (S1290), se realiza la vigésima novena etapa (S1260).

3 El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, donde el valor de tiempo mínimo (

el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se

calcula como la Ecuación 119 a continuación,

[Ecuación 119]

[donde, Skn-i es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en el ciclo (n-1) -ésimo].

4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el retardo de tiempo (Wk n) asignado por el nodo sumidero al nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se calcula como la Ecuación 120 a continuación,

[Ecuación 120]

[donde,
) es un valor de tiempo máximo en el que comienza la recepción de un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo en el ciclo n-ésimo].

5. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el valor de tiempo máximo ( max

k ,n ) en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se calcula como la Ecuación 121 a continuación,

[Ecuación 121]

[Dk,n es un valor obtenido al convertir una longitud de un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo en un tiempo].

6. Un procedimiento de programación para una red móvil inalámbrica submarina, donde el procedimiento se realiza para una topología de red configurada con un nodo sumidero y múltiples nodos, donde hay un número total de K nodos comprendidos en los múltiples nodos, estando el procedimiento caracterizado porque

se realiza para una topología de red utilizando un procedimiento de acceso múltiple por división temporizada, el nodo sumidero está configurado para difundir un paquete de baliza que incluye un programa de transmisión, y los múltiples nodos están configurados para transmitir al nodo sumidero un paquete de datos según un programa de transmisión al recibir el paquete de baliza del nodo sumidero, donde el procedimiento comprende:

una primera etapa (S2010; S3010) de realizar, por el nodo sumidero, una etapa inicial;

una segunda etapa (S2020; S3020) de establecer/determinar, mediante el nodo sumidero, un orden de recepción de una recepción de paquete de datos, y establecer un retardo de tiempo (w-in) asignado a un primer nodo en un ciclo n-ésimo a 0;

una tercera etapa (S2030; S3030) de estimar, por el nodo sumidero, un tiempo de ida y vuelta (AS-i,n) del primer nodo en el ciclo n-ésimo, y calcular un paquete de datos que recibe el tiempo de finalización (e-i) del primer nodo;

una cuarta etapa (S2040; S3040) de determinar, por el nodo sumidero, si un parámetro (k) es o no menor que K;

mientras que k es menor que K, realizando:

una quinta etapa (S2050; S3050) de establecer, por el nodo sumidero, el parámetro (k) en k+1;

una sexta etapa (S2060; S3060) de estimar, mediante el nodo sumidero, un tiempo de ida y vuelta (AS-i,n) de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo;

una séptima etapa (S2070; S3070) de calcular, por el nodo sumidero, un valor de tiempo estimado p) en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el tiempo de ida y vuelta (Sk,n) del nodo k-ésimo estimado en la sexta etapa (S2060; S3060) cuando el nodo k-ésimo transmite el paquete de datos tan pronto como se recibe el paquete de baliza;

una octava etapa (S2080; S3080) de calcular, por el nodo sumidero, una latencia (Wk,n) del nodo k-ésimo utilizando el valor de tiempo estimado calculado (pk) en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo y que se calcula en la séptima etapa (S2070; S3070); y

una novena etapa (S2090; S3090) de calcular, por el nodo sumidero, un valor de tiempo estimado (ek) en el que se completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo utilizando el valor de tiempo estimado (pk) en el que el nodo sumidero comienza a recibir el paquete de datos del nodo k-ésimo y que se calcula en la séptima etapa (S2070; S3070), y la latencia (Wk,n) del nodo k-ésimo que se calcula en la octava etapa (S2080; S3080), y realizar la cuarta etapa (S2040; S3o4o).

7. El procedimiento según la reivindicación 6, donde cuando se determina que el parámetro (k) no es menor que K en la cuarta etapa (S2040; S3040), el procedimiento incluye además una décima etapa (S2100; S3100) de determinar, por el nodo sumidero, si emitir o no un paquete de baliza; donde cuando el paquete de baliza no se transmite en la décima etapa (S2100; S3100), finaliza el procedimiento de programación, donde cuando el paquete de baliza se transmite en la décima etapa (S2100; S3100), el procedimiento incluye además:

una undécima etapa (S2110; S3110) de difusión, por el nodo sumidero, del paquete de baliza en un tiempo (to,n) en el que el nodo sumidero comienza a difundir el paquete de baliza en el ciclo n-ésimo;

una duodécima etapa (S2120; S3120) de recibir o completar la recepción de un paquete de datos de un nodo késimo o esperar hasta que exceda el valor de tiempo estimado (ek) en el que se completa la recepción del paquete de datos del nodo k-ésimo;

una decimotercera etapa (S2130; S3130) de calcular, por el nodo sumidero, un tiempo de ida y vuelta (ASkn) de un nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo, y actualizar un valor de disponibilidad o valores de disponibilidad (uik y U2k) de obtener el tiempo de ida y vuelta, e información relacionada con el tiempo de ida y vuelta (ak, 1k) que es la obtenida más recientemente; y

una decimocuarta etapa (S2140; S3140) de aumentar, por el nodo sumidero, n por 1, y realizar la segunda etapa (S2020; S3020).

8. El procedimiento según la reivindicación 6, donde en la sexta etapa (S2160), cuando el tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo se obtiene con éxito en los dos ciclos recientes, el tiempo de ida y vuelta (a Sk,n) del nodo késimo en el ciclo n-ésimo se estima como la [Ecuación 207] a continuación,

[Ecuación 207]

[donde, Sk,n-i es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo obtenido en el ciclo (n-l)-ésimo, ek-1 es un valor de tiempo estimado en el que el nodo sumidero completa la recepción del paquete de datos del nodo (k-l)-ésimo, tk,n-i es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo (n-l)-ésimo, y Xk,n es como la Ecuación 211 a continuación]

[Ecuación 211]

[donde, ASk,n-2 es un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo obtenido en un ciclo (n-2)-ésimo, y tk,n-2 es un tiempo en el que el nodo sumidero comienza a recibir un paquete de datos del nodo k-ésimo en el ciclo (n-2)-ésimo].

9. El procedimiento según la reivindicación 6, donde en la sexta etapa (S2160), cuando un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo no se obtiene con éxito en dos ciclos recientes durante al menos una vez, el tiempo de ida y vuelta (Skn) del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se estima como la [Ecuación 212; Ecuación 312] a continuación,

[Ecuación 212; Ecuación 312]

[donde, lk es un ciclo en el que se obtiene ak].

10. El procedimiento según la reivindicación 6, donde en la octava etapa (S2180), la latencia (Wkn) del nodo k- ésimo se calcula como la [Ecuación 214] a continuación,

[Ecuación 214]

11. El procedimiento según la reivindicación 6, donde en la sexta etapa (S3060), cuando un número de veces que se obtiene con éxito un tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo es igual o mayor que Jo veces durante M ciclos recientes, el tiempo de ida y vuelta (Sk,n) del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se estima como la [Ecuación 307] a continuación,

[Ecuación 307]

[donde, Qk(x) es una ecuación polinómica de orden mínimo que pasa coordenadas de

valor válido del

tiempo de ida y vuelta del nodo k-ésimo en un ciclo (n-mj) y ek-i es un valor estimado de un tiempo en el que el nodo sumidero completa la recepción de un paquete de datos de un nodo (k-1)-ésimo].

12. El procedimiento según la reivindicación 6, donde en la sexta etapa (S3060), cuando pk>ek-i, el tiempo de ida y vuelta (ASkn) del nodo k-ésimo en el ciclo n-ésimo se estima como la [Ecuación 309] a continuación,