[发明专利]一种实现多种速率自适应的TDMA通信方法

说明书

本发明提供了一种实现多种速率自适应的TDMA通信方法，涉及网络通信技术领域，解决了目前速率切换方案存在的通信效率比较低的技术缺陷。步骤为：分别计算通信节点s_i,a₁,a₂,…,a_r的通信速率；在握手节点集合{(s_i,a₁),(s_i,a₂),…,(s_i,a_r)}中确定最优握手节点及握手速率；中心节点分配切换时隙；所述切换时隙用于所述最优握手节点间进行速率切换；所述最优握手节点在所述切换时隙进行速率切换，在所述最优握手节点间进行通信。本发明在同一个通信时隙中，将数据帧协议中的一个或多个字段用于定义握手速率，最大限度保证了收发双方的通信握手，并提高通信的可靠性和覆盖性，而且不占用对个通信时隙，因而本发明的方法能够大大提升通信的效率，具备较强的应用价值。

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，尤其涉及一种实现多种速率自适应的TDMA通信方法。

背景技术

在任何通信网络中，根据香农定律公式可知，当通信信道带宽B确定后，通信容量C与信道的信噪比S/N相关。一般来说，在常规的通信信道中，通信容量与通信速率直接相关，而信噪比除了与干扰噪声相关外，另一个相关的要素是通信距离，因为距离越远，信号强度越小。由此可见，在通信网络中，通信速率与通信覆盖范围是负相关的关系，速率越高，通信距离越近，相反，速率越低，通信距离越远。

为了解决速率与网络覆盖之间的矛盾，一般选择网络速率自适应技术，即在通信距离比较近的情况下，通信采用高速速率，在通信距离比较远的情况下，通信采用低速速率。当然，网络还可以选择更多级速率，以便保证网络能够更有效的运行。

在TDMA网络通信过程中，每次通信都是在一个时隙中完成。而在一个通信时隙中切换速率，本身也需要浪费一定的效率。常见的两种速率切换方案如下：

方案一，如图1所示，网络中的发送节点在低速速率上发送切换命令，接收节点收到命令后给出ACK应答，双方节点切换速率后用新的速率通信。这个流程需要多个时隙(至少2个)才能完成一次通信。

方案二，网络组网完成后，中心节点在每个信令信标中定义每个时隙的速率，外围节点在每次发起通信时，都先选择合适的时隙进行通信。

上述第一个方案占用多个时限，第二种方案每个节点都定义通信速率，不通信的节点之间也会占用空间和进行通信匹配选择，由此会导致通信效率比较低，甚至比直接使用单一的低速速率通信的效率还低，特别是在使用两种以上的通信速率的情况下，效率更低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述两种速率切换方案存在的通信效率比较低的技术缺陷，提供了一种新的速率自适应通信方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实现多种速率自适应的TDMA通信方法，包括如下步骤：

S100：分别计算通信节点s_i,a₁,a₂,…,a_r的通信速率，其中，s_i∈{s₁,s₂,…,s_n}为从TDMA网络中n个发送点集合中选择1个，a_j∈{a₁,a₂,…,a_m},r＜m为从TDMA网络中m个接收点集合中选择r个；

S200：根据计算结果，在握手节点集合{(s_i,a₁),(s_i,a₂),…,(s_i,a_r)}中确定最优握手节点及握手速率，并在所述最优握手节点间的通信数据帧协议中定义所述握手速率；