[发明专利]一种基于TDMA技术跳频组网的实现方法

权利要求书

1.一种基于TDMA技术跳频组网的实现方法，其组网方式如下：

1.1网络包含有1个主节点，设置容纳最大从节点数为M，并为所有M+1个节点设置固定地址，根据TDMA(时分多址)技术为M+1个节点分配等间隔时间长度称为时隙，每个地址映射到一个时隙；

1.2初始同步过程所有节点处于独立信道进行通信；首先进入主节点发送时隙，主节点在网内广播包含有自身时间信息的初始同步帧，主节点发送时隙结束，在后续的M个时隙变为接收状态；从节点开机便处于接收状态，如果接收到主机初始同步帧，提取主机时间信息校准自身实时时钟与其对齐，完成同步，在自身地址映射的时隙中发送同步确认帧；初始同步过程每经过一个时隙，时隙计数器加1，共计数M+1个时隙称为1个初始同步TDMA时帧，其结构为1个主节点发送时隙和M个从节点发送时隙；

1.3如果主节点在M个接收时隙接收到从节点发送的同步确认帧，表明存在节点入网并已同步，建网成功，如果未接收到同步确认帧，则表明建网失败，继续进入初始同步TDMA时帧，直到主节点接收到有从节点同步确认帧；建网成功后在当前初始同步TDMA时帧结束后开始进行有效数据传输；

1.4有效数据传输阶段每一个时隙跳频一次，所有节点的频率根据统一的伪随机序列进行跳变；此阶段开始的第1个时隙为勤务同步时隙，主节点在此时隙发送勤务同步帧，从节点在此时隙接收勤务同步帧，接收到后校准自身时间信息；第2时隙为主节点发送时隙，主节点在此时隙发送包含有自身有效数据的数据帧；接下来的M个时隙为各从节点的发送时隙，从节点根据自身地址映射的时隙，依次发送包含自身有效数据的数据帧；此过程每经过一个时隙，时隙计数器加1，共计数M+2个时隙称为一个数据传输TDMA时帧；当一个数据传输TDMA时帧结束继续进入下一个TMDA时帧，时帧内第1个勤务同步时隙的作用为减少各节点因时间推移产生的时间漂移和偏移；

1.5每完成一个数据传输TDMA时帧，时帧计数器加1，当时帧计数器为N时，进入迟入网同步阶段；迟入网同步过程所有节点处于独立信道进行通信；主节点在第1时隙发送包含自身时间的迟入网同步帧，迟入节点开机在独立信道一直处于接收状态，当接收到主节点迟入网同步帧后，提取时间信息进行校准完成同步，之后迟入节点在自身地址对应时隙发送同步确认帧，如果未收到则等待下一个迟入网过程进行入网；

1.6之前已入网节点在收到迟入网同步帧后，同样在自身时隙发送同步确认帧，如果未收到则表明自身掉网，不发送同步确认帧，掉网节点一直处于独立信道等待下一个迟入网过程重新入网；迟入网过程每经过一个时隙，时隙计数器加1，共计数M+1个时隙称为迟入网TDMA时帧，迟入网TDMA时帧结束后，继续进行1.4过程。

2.根据权利要求1所述的基于TDMA跳频组网的实现方法，其特征在于：前述1.2、1.3、1.4、1.5、1.6中的初始/迟入网同步帧、同步确认帧、勤务同步帧和数据帧，其作用为：

2.1初始同步帧和迟入同步帧在独立信道发送，携带有主节点时间信息和频率信息，完成网络的时间同步和频率同步，同步确认帧包含从节点地址信息，告知主节点网络的成功建立；

2.2勤务同步帧携带主节点时间信息，定时对网内节点进行校准，减少时钟漂移误差，提高网络稳健性；

2.3数据帧为包含动态长度有效数据，提高系统应用的灵活性。

3.根据权利要求1所述的基于TDMA跳频组网的实现方法，其特征在于：前述1.2、1.4、1.6的时隙计数器对初始同步时帧、数据传输时帧、迟入网时帧三个阶段内的时隙进行计数。

4.根据权利要求1所述的基于TDMA跳频组网的实现方法，其特征在于：前述1.4中的频率跳变只与时间信息有关，频率在一个时隙结束后才发生跳变。

5.根据权利要求1所述的基于TDMA跳频组网的实现方法，其特征在于：前述1.5的时帧计数器对数据传输时帧进行计数，每完成1个数据传输TDMA时帧加1，当计数为N时清零进入迟入网TDMA时帧。

6.根据权利要求1所述的基于TDMA跳频组网的实现方法，其特征在于：前述1.2、1.4、1.5、1.6的发送时隙开始与结尾留有等长度的保护间隔。