專利名稱：一種跳頻電臺組網的動態時隙分配接入方法
技術領域：
本發明涉及移動通信網絡系統的時隙接入方法，具體涉及一種跳頻電臺組網的動 態時隙分配接入方法。
背景技術：
在移動無線通信的所有應用和服務中，無線信道的使用率以及無線網絡的總流量 是系統設計最迫切提升的內容。無線通信網絡系統中，在節點的個數或者局部節點的個數 變動很大的情況下，很多靜態或者準靜態的時隙接入方式的使用效率很低，CSMA類的競爭 接入方式的使用效率比靜態或者準靜態的時隙接入方式有所提高，但在節點數較多的時 候，效率也直線下降。
發明內容
為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的目的在于提供一種在跳頻電臺組網中 具有優先策略的動態時隙分配接入方法。本發明的方法通過以下技術方案來實現一種跳頻電臺組網的動態時隙分配接入 方法，包括以下步驟步驟(1)組網；步驟O)時隙劃分將一個完整的幀分為申明子幀、應答子幀和數傳子幀；各子幀 按照網上節點的個數N分為N個子時隙；確定每個節點的主時隙；步驟(3)業務申明將業務時隙按照網上節點的個數N分成N個小時隙，每個節點 在屬于自己的小時隙上公告自己的業務情況，把有業務發送的節點確定為活躍節點；步驟(4)業務應答將業務時隙按照網上節點的個數N分成N個小時隙，每個節點 在屬于自己的小時隙上廣播自己鄰居的業務情況；步驟(5)決策為活躍節點分配備用時隙；步驟(6)數傳根據決策的結果，每個節點使用自己的主時隙和占有的備選時隙 發送，在其他時隙上接收。所述步驟(3)中，每個節點在自己的小時隙上廣播自己一跳內的鄰居的業務情況。所述步驟(5)包括以下步驟步驟(a)根據所述步驟( 和步驟中得知的各節點的業務情況，每個活躍節 點把在本節點2跳范圍內的活躍節點確定為潛在競爭對手；如果潛在競爭對手的發送對象 為本節點1跳范圍內的節點或者本節點的發送對象是潛在競爭對手的一跳范圍內的節點， 則把潛在競爭對手確定為真正競爭對手；步驟(b)設定每個節點對于每時隙的優先級；對于每個時隙，分別比較活躍節點 本身和每個真正競爭對手的優先級，若活躍節點在某時隙的優先級較高，則該時隙為活躍 節點的備選時隙；
步驟(c)對于每個備選時隙，比較活躍節點本身與所有真正競爭對手的優先級， 若某時隙優先級最高的是活躍節點本身，則該備選時隙被活躍節點占用。所述步驟(3)中采用靜態TDMA的方式將業務時隙按照網上節點的個數N分成N 個小時隙。所述步驟中采用靜態TDMA的方式將業務時隙按照網上節點的個數N分成N 個小時隙。所述步驟⑴采用搜索組網的方式主臺在屬于自己的時隙逐跳發送同步信息， 各從臺進入長搜索過程，以固定的頻率窗口接收主臺入網同步信息；從臺在捕獲到主臺入 網同步信息后，更新自己的系統信息，與主臺保持同步，并在屬于自己的時隙廣播這些信 息；重復上述過程，直至網內的每個節點在時間和跳頻圖案上都保持一致。本發明采用優先策略來分配活躍節點的備選時隙，與現有技術相比，本發明具有 以下優點1、避免了隱終端和暴露終端的問題；2、根據業務發送對象的不同，把2跳內的活躍節點分成潛在競爭對手和真正競爭 對手，較少了競爭對手的數目，增加了時隙利用率；3、在減少時隙碰撞中，只用到局部信息，沒用到全局信息，雖然性能略有下降，但 是極大地減少了全局信息交互的開銷，同時信息交互的協議比較簡單，減少因交互的無線 信道出錯引起的錯誤。
圖1為申明、應答、數傳時隙結構圖。圖2為業務申明步驟時隙結構圖。圖3為業務應答步驟時隙結構圖。圖4為電臺組網拓撲結構。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限 于此。實施例本發明的跳頻電臺的動態時隙分配接入方法，在主臺和叢臺連接好后先進行搜 索組網，組網成功后，自動進入業務申明、業務應答和數傳步驟，下面對各步驟進行詳細說 明步驟(1)搜索建網主臺在屬于自己的時隙(L個頻點)逐跳發送同步信息，各從 臺進入長搜索過程(長度為L+1)，以固定的頻率窗口接收主臺入網同步信息。從臺在捕獲 到主臺入網同步信息后，更新自己的系統信息，與主臺保持同步，并在屬于自己的時隙廣播 這些信息；重復上述過程，直至網內的每個節點在時間和跳頻圖案上都保持一致。步驟( 將一個完整的幀分為三個子幀，分別是申明子幀、應答子幀和數傳子幀， 如圖1所示。其中，申明子幀和應答子幀分別用于交換1跳和2跳鄰居節點信息；數傳子幀 用來傳輸業務。各子幀分為N個子時隙，從1到N編號，分別與1到N號節點對應，并稱第i號節點為第i號數傳時隙的主節點，第i號數傳時隙為第i號節點的主時隙(1 < i < N)。步驟⑶業務申明按照網上節點的個數以靜態TDMA的方式分成N個小時隙；如 果某節點有業務發送，則在申明子幀的對應時隙發送一個RTS分組，如圖2所示，其它節點 處于偵聽狀態。由于所有節點都只在自己的對應時隙發送RTS分組，因此不會出現RTS分 組之間的沖突。RTS分組的內容包含節點號、業務對象、業務長度、業務優先級。我們稱在申 明子幀中發送了 RTS分組的節點為活躍節點。經過從時隙1到N的一輪偵聽，所有節點都 知道了1跳范圍內有哪些活躍節點。步驟(4)業務應答按照網上節點的個數以靜態TDMA的方式分成N個小時隙； 應答子幀中，每個節點把業務申明步驟聽到的所有活躍節點業務信息包含在一個CTS分組 中，然后從各自的對應時隙發送出去，節點不發送CTS分組時都處于接收信息狀態，如圖3 所示。對應答子幀進行了一輪偵聽之后，各節點會收到所有鄰節點發送的CTS分組；把這些 分組綜合起來，得到2跳范圍內的所有活躍節點的信息。步驟( 決策決策過程是一個為節點分配備選時隙的過程，具體通過下列步驟 來實現步驟(a)根據所述步驟(3)和步驟⑷中得知的各節點的業務情況，每個活躍節 點把在本節點2跳范圍內的活躍節點確定為潛在競爭對手；如果潛在競爭對手的發送對象 為本節點1跳范圍內的節點或者本節點的發送對象是潛在競爭對手的一跳范圍內的節點， 則把潛在競爭對手確定為真正競爭對手；步驟(b)設定每個節點對于每時隙的優先級；對于每個時隙，分別比較活躍節點 本身和每個真正競爭對手的優先級，若活躍節點在某時隙的優先級較高，則該時隙為該活 躍節點的備選時隙；步驟(c)對于每個備選時隙，比較活躍節點本身與所有真正競爭對手的優先級， 若某時隙優先級最高的是活躍節點本身，則該備選時隙被活躍節點占用。假設網絡中的所有節點都盡可能的復用時隙。若某節點是活躍節點，則執行業務 應答步驟后，它可以立即在接下來的主時隙發送數據。除了主時隙以外，該節點還要設法競 爭更多的時隙。下面以一個例子來說明分配備選時隙的方法，圖4為一個實際應用中的電臺組網 拓撲結構圖，圖中兩個節點間的連接線表示兩個節點正常通信的數據鏈路。假設某一時刻 有節點2、3、6、7是活躍節點，節點2有業務發送給1，節點3發送給5，節點6發送給4，節 點7發送給1，則對于節點6來說，節點2和節點3在它的兩跳范圍之內，是它的潛在競爭對 手，而只有節點3在它的一跳范圍內，根據判斷準則，只有節點3才是節點6的真正競爭對 手。競爭在2跳范圍以內的真正競爭對手之間展開，采用一種優先級策略來完成對于 備用時隙的競爭過程 如表1所示，設定一個N行*N列的優先級分配表，表的行號與節點號一一對應，列 號與時隙號一一對應，而表中的元素則規定了各節點對于各時隙的優先級。對任一指定時 隙，所有節點的優先級都不同，且主節點的優先級總是最高。每個節點都持有這個優先級 表，并且所有節點的優先級表是完全一致的。競爭過程就是對優先級表的查找過程。活躍 節點已經知道有哪些真正競爭對手，并且知道有哪些備選時隙。于是，對應于每個備選時隙，活躍節點查找具有最高優先級的真正競爭對手，若優先級最高的是活躍節點本身，將該 時隙標示為“TX”(發送)。對于節點6來說，時隙6為主時隙，備選時隙為4、5 ；在4、5時 隙，相比于所有真正競爭對手(此例中只有節點3)，節點6的優先級最高，則節點6占用時 隙4、5 ；因此節點6占用的時隙有4、5、6。(6)數傳根據決策的結果，每個節點使用自己的主時隙和占有的備選時隙發送， 在其他時隙上接收。表1每個時隙被各個節點使用的優先級分配表
權利要求
1.一種跳頻電臺組網的動態時隙分配接入方法，其特征在于，包括以下步驟步驟(1)組網；步驟O)時隙劃分將一個完整的幀分為申明子幀、應答子幀和數傳子幀；各子幀按照 網上節點的個數N分為N個子時隙；確定每個節點的主時隙；步驟(3)業務申明將業務時隙按照網上節點的個數N分成N個小時隙，每個節點在屬 于自己的小時隙上公告自己的業務情況，把有業務發送的節點確定為活躍節點；步驟⑷業務應答將業務時隙按照網上節點的個數N分成N個小時隙，每個節點在屬 于自己的小時隙上廣播自己鄰居的業務情況；步驟(5)決策為活躍節點分配備用時隙；步驟(6)數傳根據決策的結果，每個節點使用自己的主時隙和占有的備選時隙發送， 在其他時隙上接收。
2.根據權利要求1所述的一種跳頻電臺組網的動態時隙分配接入方法，其特征在于， 所述步驟⑶中，每個節點在自己的小時隙上廣播自己一跳內的鄰居的業務情況。
3.根據權利要求2所述的一種跳頻電臺組網的動態時隙分配接入方法，其特征在于， 所述步驟( 包括以下步驟步驟(a)根據所述步驟(3)和步驟⑷中得知的各節點的業務情況，每個活躍節點把 在本節點2跳范圍內的活躍節點確定為潛在競爭對手；如果潛在競爭對手的發送對象為本 節點1跳范圍內的節點或者本節點的發送對象是潛在競爭對手的一跳范圍內的節點，則把 潛在競爭對手確定為真正競爭對手；步驟(b)設定每個節點對于每時隙的優先級；對于每個時隙，分別比較活躍節點本身 和每個真正競爭對手的優先級，若活躍節點在某時隙的優先級較高，則該時隙為該活躍節 點的備選時隙；步驟(c)對于每個備選時隙，比較活躍節點本身與所有真正競爭對手的優先級，若某 時隙優先級最高的是活躍節點本身，則該備選時隙被活躍節點占用。
4.根據權利要求1所述的一種跳頻電臺組網的動態時隙分配接入方法，其特征在于， 所述步驟(3)中采用靜態TDMA的方式將業務時隙按照網上節點的個數N分成N個小時隙。
5.根據權利要求1所述的一種跳頻電臺組網的動態時隙分配接入方法，其特征在于， 所述步驟(4)中采用靜態TDMA的方式將業務時隙按照網上節點的個數N分成N個小時隙。
6.根據權利要求1所述的一種跳頻電臺組網的動態時隙分配接入方法，其特征在于， 所述步驟(1)采用搜索組網的方式主臺在屬于自己的時隙逐跳發送同步信息，各從臺進 入長搜索過程，以固定的頻率窗口接收主臺入網同步信息；從臺在捕獲到主臺入網同步信 息后，更新自己的系統信息，與主臺保持同步，并在屬于自己的時隙廣播這些信息；重復上 述過程，直至網內的每個節點在時間和跳頻圖案上都保持一致。
全文摘要
本發明提供了一種跳頻電臺組網的動態時隙分配接入方法，包括以下步驟組網；將一個完整的幀分為申明子幀、應答子幀和數傳子幀，各子幀按照網上節點的個數N分為N個子時隙，確定每個節點的主時隙；業務申明；業務應答；決策；數傳。本方法采用優先策略來分配活躍節點的備選時隙，避免了隱終端和暴露終端的問題，增加了時隙利用率。
文檔編號H04W48/10GK102118832SQ201110029179
公開日2011年7月6日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者張婷, 鄭晨熹 申請人:廣州海格通信集團股份有限公司