[发明专利]一种基于TDMA技术跳频组网的实现方法

说明书

本发明涉及一种基于TDMA(时分多址)技术跳频组网的实现方法，该方法在确定网络容纳最大节点数之后，根据各节点地址进行固定时隙分配，以避免通信碰撞。跳频组网过程分为初始同步、数据传输和迟入网三个阶段。初始同步和迟入网阶段在固定信道发送携带时间信息的协议帧，完成网内节点的初始入网、迟入网和掉网重连；数据传输阶段定时跳频传输有效数据，并定时通过勤务同步减小时间误差。网内各从节点校准自身时间与主节点对齐，频率的跳变只与时间信息有关。本方法使用协议帧维持网络的运行，协议帧包括：初始同步帧、迟入同步帧、同步确认帧、勤务同步帧和有效数据帧。发送时隙前后各有等时长保护间隔，以增强时间误差容错率，提升网络稳定性。

技术领域

本发明涉及一种基于TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)技术跳频组网的实现方法。跳频通信是扩频通信的重要分支，属于无线通信领域。跳频通信具有很强的抗截获、抗干扰能力，主要应用于军事通信，并越来越广泛的应用在民用通信中。

背景技术

跳频通信是一种双方在约定规律进行频率跳变的通信方式，与定频通信相比，跳频通信具有很强的抗截获、抗干扰能力。跳频电台在实际应用中通常要组成跳频通信网，使得网中任意两个通信终端均能进行点对点正常通信。随着跳频电台数量的增加，网内电台的同道干扰、阻塞干扰等也相应增加。采用时分多址技术(TDMA)确保时隙同步以避免发生网内节点的通信冲突。时分多址技术(TDMA)将时间划分成时隙，分配给不同的节点使用，网络内节点通过使用时隙分时共享无线信道，以解决网络节点间的碰撞问题，提高通信效率。采用跳频的多址通信网具有抗干扰能力强、截获概率低、抑制衰落等作用。

本发明提出的基于TDMA技术跳频组网实现方法要求所有节点拥有独立运行的实时时钟，以主节点时钟为网络时间基准，从节点校准自身时间与主节点对齐完成同步。同步过程采用独立信道法与同步头法相结合的方式，具有建立同步时间短的特点；同时对网内节点进行固定时隙分配避免通信碰撞，并定时对网内节点进行掉网重连和迟入网处理，增强网络的稳健性和连续性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于TDMA技术跳频组网的实现方法，能够实现网内节点间的分时隙点对多点跳频通信，频率跳变只与时间信息有关，定时对网内节点进行掉网重连和迟入网处理。具有建立同步时间短、失步概率低、抗干扰性强、抗截获性强等特点。

本发明是采用以下技术手段实现的：

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技术为M+1个节点分配等间隔的时间长度称为时隙，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；