[发明专利]超短波自组网中电台协同通信方法

说明书

一技术领域

本发明属于无线网络通信技术，特别是一种超短波自组网中电台协同通信方法。

二背景技术

超短波电台可采用直扩和跳频两种抗干扰机制，但实际中，为兼顾抗干扰与通信 速率需求，以跳频机制为主。超短波跳频电台存在的较大问题是：同步和建链时间较 长，组网时更是如此。因此，在超短波高速数传电台组网时，媒体接入控制(MAC) 技术选择需要谨慎地考虑这一点。

目前，可实际应用的MAC方案有两个：载波侦听多址(CSMA)和时分多址 (TDMA)。CSMA支持突发业务和非实时业务，在网络轻业务负荷情况下具有较好的 性能。TDMA支持连续业务和实时业务，各电台不存在竞争关系，组网简单，在网络 中等或重业务负荷情况下具有较好性能。

TDMA方式最大特点是电台周期发送数据，导致数据传输时延较大。另外，超短 波信道最大特点是传输距离远和误码率高。高误码率导致高误帧率，进而增加重传次 数和传输时延。虽然可以通过改善物理层的信道编码、均衡和同步等关键技术降低误 码率，但性能提升有限。

TDMA方式下，各电台发送数据机会宝贵，因此常采用捎带(piggyback)技术解 决发送短帧(如网络层路由请求和应答短帧、拓扑信息短帧、邻居信息短帧以及数据 链路层的应答短帧)时信道利用率低下的问题。TDMA网中数据链路层可采用应答机 制，但无法实现实时应答，这也同样制约了网络传输性能。

协同自动重传请求(ARQ)技术通过协同电台(例如邻居电台)转发源数据信息 的冗余信息，可以实现数据信息的预重传和重传，进而降低重传时延和误码率，直接 提升TDMA接入方式下的网络传输性能。

三发明内容

针对现有超短波TDMA网在传输质量、传输效率和传输时延等性能方面的不足， 本发明提供一种能够提高传输质量、减少重传次数和传输时延的超短波自组网中电台 协同通信方法。

实现本发明目的的技术解决方案包括以下步骤：

一种超短波自组网中电台协同通信方法，第n台电台在所分配的时隙t中发送第n 台电台的信息帧，其它电台m在时隙t中接收第n台电台发送的信息帧，发送信息帧周 期为一个时帧，其中，m，n∈{1，2，…，N}，m≠n，N为入网电台个数，t∈{1，2，…，T}，T 为一个时帧包含的时隙数，T取正整数，N≤T≤128，剩余T-N个时隙备用，其特 征在于：

所述的第n台电台在所分配的时隙t中发送第n台电台的信息帧，信息帧长度等于 一个时隙长度，时隙长度不超过2秒，信息帧由物理层帧头、MAC层帧头、信息载荷 和帧尾组成，所述的信息载荷至少由数据信息分组、中继信息分组和短帧分组中的一 个或多个组成，所述的数据信息分组指的是第n台电台发送的数据信息，所述的中继 信息分组指的是第n台电台为接收到的电台k∈{1，2，…，N}，k≠n的数据信息分组转发 的冗余信息，中继信息分组的目的电台是电台k的数据信息分组的接收电台，此时， 称电台k为中继信息分组的源电台，中继信息分组由源电台地址、目的电台地址，分 组类型，分组长度、中继信息内容和校验等部分构成，所述的短帧分组至少为网络层 路由请求和应答短帧、拓扑信息短帧、邻居信息短帧以及数据链路层的应答短帧中的 一种，实现路由寻址和维护、拓扑维护、邻居管理以及应答反馈功能，

所述其它电台m在时隙t中接收到第n台电台发送的信息帧后，对第n台电台发送 的信息帧进行如下处理：

步骤1，解析信息帧参数，

步骤2；如果信息载荷中不存在发送给电台m的中继信息分组，转步骤3；如果信 息载荷中存在发送给电台m的中继信息分组，做如下处理：

步骤2.1，若该中继信息分组被正确接收，则送往物理层，与对应的之前接收并缓 存在物理层中的有误的数据信息分组根据选择性自动重传请求(ARQ)技术进行联合 检测译码，

步骤2.2，若该中继信息分组存在错误，则抛弃中继信息分组，

步骤3，如果信息载荷中不存在发送给电台m的短帧分组，转步骤4；如果信息载 荷中存在发送给电台m的短帧分组，做如下处理：

步骤3.1，若该短帧分组被正确接收，则送往上层，

步骤3.2，若该短帧分组存在错误，则抛弃短帧分组，

步骤4，如果信息载荷中不存在发送给电台m的数据信息分组，转步骤5；如果信 息载荷中存在发送给电台m的数据信息分组，做如下处理：