[发明专利]一种中继网络的接入方法

说明书

本发明提供了一种中继网络的接入方法，源节点侦听信道，直到信道空闲，源节点需要发送信息时，对标志位进行判断，并将信息进行转发，无需进入MAC层处理；并根据无人机中继的源节点发送的信息进行不同的单播和广播，接收节点收到无人机转发的信息时，判断MAC帧头的目的地址字段，从而接收或丢弃该转发的信息。本发明通过对标志位的检查，可以避免没有必要的转发，减少了转发时延，同时提高了系统的吞吐量，更能准确的采取相应响应机制。相比较所有信息全部通过无人机广播中继，这种只将重要信息广播，则能够使目的节点耗能降低，同时更容易做出判断和响应。

技术领域

本发明涉及通信组网技术领域，具体为一种网络的接入方法，尤其涉及中继系统中，由于环境条件不利于人们直接监测信息，从而进行数据的采集和转发环境中的协议设计方法。

背景技术

由于无人机(UAV)中继网络系统易于部署，便于扩大网络覆盖，因此得到了广泛的研究和应用。通常，这种网络系统称为UAV-中继网络系统(URNS)，由一个UAV和多个接地节点组成。UAV在空中悬停或旋转，并将一个数据帧从源节点中继到目的节点。

目前大多数URNS中使用有碰撞避免功能的载波侦听协议(CSMA/CA)，需要用到数据链路层(MAC)，这样无疑增加了转发时延，同时降低了吞吐量，首先，UAV没有区分节点是否需要转发，默认全部转发，这些无谓的转发可能会干扰其他传输并导致性能下降。其次，在无人机中继系统中，一般是源节点通过无人机中继到目的节点的点对点发送，并没有针对源节点中因为信息的不同从而采用不同的发送模式，对于一些特殊情景，个别节点的信息比较重要，需要所有接收节点接收到此信息，同时接收节点需要这些信息和其固定接收信息进行联合判断，否则接收节点无法做出准确的响应机制。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种中继网络的接入方法。为了避免没有必要的中继，同时考虑源节点由于信息的不同而采用的发送模式，本发明提出一种改进的协议，面向多发多收的无人机中继网络系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1：源节点侦听信道，若发现信道忙，则继续侦听信道，直到信道空闲，则进入步骤2；

步骤2：当检测到信道空闲，源节点需要发送信息时，则该节点将位于PHY层收敛协议(PLCP)报头中的第一位即标志位f进行设置，该位为一个二进制位，设置为0或者1，当源节点需要无人机中继信息，则将该标志位设置为1，然后发送数据，无人机只要检测标志位为1，则表明该信息需要进行转发，随后立即进行转发，无需进入MAC层处理；当源节点不需要无人机中继信息，则将该标志位设置为0，若无人机检测到标志位f＝0，则不转发；

步骤3：无人机中继的源节点发送的信息因为不同从而需要不同的发送模式，对于一些特殊情景，个别节点的信息比较重要，需要所有接收节点接收到此信息，则广播该源节点数据，802.11协议规定了MAC帧头中目的地址(32位)的设置方法，分为两种形式，单播和广播，单播和广播在MAC帧头中的地址位设置规则不一样，若地址位第8位设置为0，则为单播，后24位为具体地址，即接收节点只有一个；若地址位全部设置为1，则为广播，即所有的节点都接收到该信息；

步骤4：接收节点收到无人机转发的信息时，判断MAC帧头的目的地址字段是否全为1，若是全为1，则该数据帧是广播数据，则接收；若不是全为1，则根据目的地址进行接收；若无该接收目的节点，则丢弃该转发的信息；之后跳转至步骤1不断重复。

所述步骤1中，源节点经过DCF帧间间隔DIFS后，退避两个时隙时间，向无人机发送请求帧信息(RTS)，无人机检查RTS帧中PLCP报头中的标志位f是否为1，若为1则进入步骤2，若不为1，则不进行任何处理。