[发明专利]一种基于分布式时分多址无线自组网的节点入网方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术，具体地说是一种基于分布式时分多址无线自组网中节点入网操作方法。

背景技术

随着同步处理系统(CPS)技术的发展和应用，无线自组网的终端同步已经不成问题，并且由于分布式时分多址(TDMA)技术具有数据碰撞率低，公平性好，网络资源利用率高等优点，使其对无线自组网越来越具有吸引力，特别针对网络拓扑结构动态变化以及超负荷的数据发送具有较好的适用性。

基于分布式时分多址无线自组网在实际应用中经常会遇到由于实际任务的需要而引发的节点入网问题。节点入网过程具体包括两个步骤：时隙预约和路由表的建立。节点入网技术需要解决的核心是如何降低入网时延以及减少入网时占用的网络资源问题。

有关时隙预约方面的工作有的是针对固定的循环周期开展研究的，一般是将每个循环周期划分为多个业务时隙和竞争时隙，业务

时隙和竞争时隙按有无导言标识区分。新节点捕获到竞争时隙后，监听竞争时隙中的“忙”标识序列了解循环周期中的时隙使用情况，再利用握手机制预约循环周期中的空闲时隙。这种预约时隙的方法由于握手机制的引入，大大增加入网时延。

此外，还有的研究建立在可变循环周期基础上，将一个完整的循环周期分成三个子时隙，分别是请求时隙、应答时隙和报文时隙。其中请求时隙用于各个节点发送请求信息，请求时隙的微时隙个数与网内节点数目一致。若有新节点入网，则增加请求时隙的微时隙个数；应答时隙用于控制中心统计网内各节点的发送请求信息，再按照动态分配算法制定时隙分配表并发送至各网内节点，网内节点则在此时隙内接收该时隙分配表；报文时隙用于网内各节点根据收到的时隙分配表来发送和接收报文，报文时隙中的微时隙个数不固定。这种做法使得在整个循环周期内只有报文时隙真正用来实现网络节点间的数据通信，控制信息占用资源太多，使得网络资源利用率低；而且整个时隙的分配完全依靠控制中心决定，一旦该控制中心遭到毁坏，将导致整个网络瘫痪。虽然基于分布式时分多址无线自组网内的每个节点在最初入网的时候需要由控制中心为其提供频率信息、加密参数、波形参数以及时隙分配情况等基本信息，但在之后的运行中不依赖于控制中心，所以上述研究工作不适合基于分布式时分多址的无线自组网。

有关路由表建立方面的研究通常分为两大类，一类为表驱动路由协议；一类为按需驱动路由协议。表驱动路由协议采用周期性广播路由信息的方法实现网内节点路由表的建立与维护工作。虽然网络节点发送数据的时延较小，但是周期性广播的路由信息会占用大量网络资源，降低其利用率。按需驱动路由协议只在有报文需要发送时才会创建或维护路由信息，虽然这样做节约了一定的网络资源，但网络节点发送报文时会有较大的时延。

以上众多研究中，还没有看到将节点入网过程中的预约时隙以及路由表的建立二者相结合的先例。从提高网络资源利用率角度出发，将预约时隙和路由表的建立二者结合可以节省建立路由表时发送终端链路控制/自动增益控制(TLC/AGC)序列、同步头序列以及报文头等信息所需占用的网络资源；从降低节点入网时延角度出发，将预约时隙和路由表的建立二者结合相当于将路由表建立过程提前进行，且提前的时间量最大可达一个循环周期的长度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低新节点入网时延以及降低部分短距离报文的发送时延的无线自组网的节点入网操作方法

本发明的目的是这样实现的：

一种基于分布式时分多址无线自组网的节点入网方法包括以下步骤：

(1)新节点在无线自组网内发送“入网请求消息”；

(2)现有节点评估自身的网络负载情况，判断是否向新节点发送“入网允许消息”；

(3)新节点接收到“入网允许消息”后，记录到达该消息的源地址的路由信息；

(4)新节点分析接收到的“入网允许消息”，选择可接受的微时隙，并发送“时隙接受消息”予以确认；

(5)网络中收到“时隙接受消息”的节点判断是否释放自己的富余时隙，并增加到达新节点的路由信息；

(6)入网过程结束。