[发明专利]一种Ad Hoc电台网络中多优先级话音接入方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络接入领域，特别是在Ad Hoc电台网络中实现多优先级话音业务的方法。 

背景技术

Ad hoc网络是一种无线、多跳的自组织网络。网络中的节点借助于其他节点的转发，可实现与信号覆盖范围外的节点的通信。网络拓扑结构有可能为全通网、链状网、复杂网等多种拓扑结构，而且由于节点的可移动性，节点可随时的加入或退出网络，网络拓扑结构变化频繁。 

Ad Hoc电台网络的实际应用中，话音业务是非常重要的业务。与一般Ad Hoc网络相比，Ad Hoc电台网络的话音业务有三个特点：实时性要求高，可靠性要求高，采用半双工通播方式。实时性要求高，因此话音和数据业务需要分开传输，占用不同的时隙。可靠性要求高，因此要求避免话音业务的碰撞。采用半双工通播方式，因此一个节点进行话音呼叫时，其两跳范围内的节点都只能接收话音而无法发送话音，其它节点必须能够通过某种机制要求其停止话音发送，才能保证高优先级的话音业务能及时发送。与数字对讲系统相比，Ad Hoc电台网络的话音业务有两个特点：多跳拓扑，拓扑结构可能快速变化。多跳拓扑指网内各节点不一定处于全连通状态，可能出现隐终端问题。拓扑结构的变化指网内各节点不断运动的过程中，可能导致节点间的拓扑距离发生变化，例如由两跳变为三跳。 

要在Ad Hoc电台网络实现可靠稳定的多优先级话音业务，必须解决三个问题：隐终端问题，拓扑变化导致的接入状态更新问题以及话音时隙抢占问题。 

隐终端问题是指在多跳Ad Hoc网络内，某节点A在向另一节点B发送话音或数据的过程中，距离其两跳距离的另一个节点C，由于无法通过载波侦听获知A节点在发送话音或数据，因此也在此时发送话音或数据，导致话音或数据在B点碰撞。对于实时性不强的数据业务，可以通过预先分配时隙的TDMA接入解决此问题。对于高实时的话音业务，必须采用其它机制解决。 

拓扑变化导致的接入状态更新问题是指Ad Hoc网络内由于节点的运动，导致拓扑结构发生变化，例如一个距离发话音节点两跳以外的节点运动到两跳以内，就要及时通知其当前话音时隙使用情况，避免出现与其它电台同时抢占话音时隙。 

话音时隙抢占问题是指在低优先级电台先占用话音时隙的情况下，高优先级电台无法使用话音时隙。解决话音信道抢占问题，必须实现多优先级话音强插功能。话音强插是高优先级电台通过反馈信道要求低优先级电台停止话音发送，从而让出话音时隙的一种功能。由于电台间的话音通信使用半双工通信方式，电台只能处于收话音或发话音状态，必须有话音强插功能才能避免低优先级的话音业务长期占用信道，从而保证高优先级的话音业务能够及时抢占信道。多优先级的设置，能够更好地满足多种场合的需求。例如，对于多级领导同处一个电台网，或者正副职领导同处一个电台网的情况，通过设置不同的优先级，可以更好的区分网内的话音业务。 

当前的Ad Hoc电台网络中，以上三个问题都未能解决，因而会出现话音碰撞从而导致话音中断，以及低优先级业务长时间占用信道的情况。综上所述，迫切需要一种在分布式Ad Hoc电台网络中实现无碰撞地占用话音时隙的方法，在保证话音业务稳定、可靠传输的同时，让高优先级话音业务能迅速抢占话音时隙。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单快捷的在Ad Hoc电台网络中实现多优先级话音业务的方法。 

本发明的技术方案是这样实现的： 

一种在Ad Hoc电台网络中实现多优先级话音业务的方法，包括以下步骤： 

(1)设定各电台的话音通信优先级，将数据时隙平均分配给各节点，然后进行同步组网，建立Ad Hoc网络。如未事先设定优先级，默认主台为最高优先级，其它电台为一般优先级。各电台节点采用时分多址接入TDMA方式，各信道被划分为一个个等长的时帧，每一个时帧划分为三种时隙：管理时隙、话音时隙、数据时隙，其中管理时隙传输同步信息和管理信息；话音时隙传输话音数据采用2400bps混合激励线性预测melp声码话编码算法，且所述话音时隙不进行预先分配，由所有节点竞争使用；数据时隙传输除话音数据外的其他数据，所述的其他数据分为优先数据和普通数据两种类型，各节点将优先发送和转发优先数据。