[发明专利]在网络融合发现过程中对网络节点发送方式的优化方法

说明书

本发明公开了一种在移动Ad Hoc网络网络融合场景下，网络节点发现过程中对网络节点发送方式的优化方法。主要解决现有技术发送效率不高，发现概率低、发现时间长的问题。其实现方案为：发送节点将空闲数据时隙划分为若干个微时隙；发送节点产生第一个复帧的基本方向序列；根据第一个复帧的基本方向序列，在当前空闲数据时隙的每个微时隙发送发现包，并判断当前复帧的操作是否完成：若完成，则继续当前复帧下一个空闲数据时隙的发送操作；否则，判断发送节点是否完成所有复帧的操作：如果未完成，则在下一个复帧继续发送；如果完成，则发送工作结束。本发明提高了节点发送效率，增大了节点发现概率，减少了节点发现时间，可用于网络融合。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种对网络节点发送方式的优化方法，可用于移动Ad Hoc网络网络融合的节点发现阶段，在保证网络节点能够成功发现的条件下，提高节点发送效率，增大网络节点发现概率，降低网络节点发现时长。

背景技术

Ad Hoc网络是一种特殊的无线网络，其与WLAN和蜂窝无线网络不同。Ad Hoc网络无需网络控制中心和基站，它由许多带有无线收发装置的移动节点组成，是一种分布式网络。Ad Hoc网络可以在任何时间、任何地点快速完成无线网络组建，在应急、救灾、等领域应用较多，因而受到广泛的研究和关注。

由于Ad Hoc网络具有移动性，当两个属于不同Ad Hoc网络的网络节点移动到彼此的通信范围内时，两个网络中的网络节点就会产生冲突。如果在发生冲突之前，两个网络中的网络节点可以交互控制信息，则可通过调整收发时隙，避免冲突的发生。这就是两个处于不同网络的网络节点相互发现的过程，即Ad Hoc网络的网络融合过程。

网络融合过程是在网络节点的MAC层进行，网络节点采用TDMA超帧接入方式，节点天线具有定向发送和全向接收能力。由于网络节点发现时使用的发送时隙和接收时隙在选择上不能影响原有时隙的工作状态和工作模式，因而发现过程需要在空闲的数据时隙中进行。

不同Ad Hoc网络中的节点完成发现需要满足三个条件：第一个条件是一个节点处于发送扫描，一个节点处于接收扫描；第二个条件是发送节点的天线波束要对准接收节点；第三个条件是两个节点的空闲数据时隙在时域上有重叠。然而在实际的网络融合问题中，由于不同Ad Hoc网络时钟不同步，每个网络节点数据时隙的时隙分配状况不同，网络节点的发送、接收状态不同，节点间的相对位置未知，因此对于处于网络融合状态的发送节点和接收节点要满足上述三个条件的概率很低，这会降低网络节点的发现概率，从而增长网络节点的发现时长，影响Ad Hoc网络的网络融合速度。

在定向Ad Hoc网络中，节点记录有本网络的邻居节点信息和邻居节点所在的波束方向信息。若节点在某个波束方向上没有邻居节点，则定义该波束方向为节点的一个网络外方向，也就是说在网络融合时，这个方向上可能存在其他网络的节点。

假设节点的定向天线数为M，则一个节点的最大网络外方向数为(M-1)。针对上述网络融合时的节点发现问题，假设网络外方向数为a，且在连续的a个发送复帧上空闲时隙位置不变。在现有的解决方法中，进行网络融合的发送节点是以时隙为最小发送单位，即在一个复帧的空闲时隙向某个固定的网络外方向定向发送节点发现序列，在连续a个复帧的空闲时隙上向不同的网络外方向发送节点发现序列。

应用上述解决方法，只有当节点有重叠的空闲时隙，且发送节点的发送波束对准了接收节点，两个节点才可以完成发现，因而发送方式效率较低，网络节点完成发现的概率为平均发现时间为随着网络外方向数的增多，由于这种发送方法的发现概率很低且平均发现时间很长，从而导致网络融合时间过长，且在未完成发现之前容易产生广播时隙号冲突。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，在保证网络节点能够成功发现的前提下，提出一种在网络融合发现过程中对网络节点发送方式的优化方法，以增大Ad Hoc网络融合时节点间的发现概率，降低网络节点平均发现时间，从而减少广播时隙号冲突的发生。