[发明专利]基于多跳频图案的适用于无线移动自组织网的通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线自组网技术领域，具体涉及一种基于多跳频图案的适用于无线移动自组织网的通信方法。

背景技术

无线Ad Hoc网络(或称MANET——Mobile Ad Hoc network)，即无线移动自组织网，是由带有无线收发信机的移动节点组成的无线移动通信网络。同是作为无线网络，它与传统的蜂窝网络和集群网络相比具有很大不同，Ad Hoc网络没有中心控制节点，网内所有节点采用分布式运行，共同承担网络构造和管理功能。网络的组成具有任意性和临时性，可以随时建立和拆除，因此广泛应用于军事行动、灾难救援和移动会议等需要进行实时业务传输的场合。

在实际应用中，随机接入方式(也称为竞争型接入方式)是目前Ad hoc网络采用的主流信道接入技术，它起源于经典的随机接入协议ALOHA和CSMA(载波侦听多路访问)协议。节点根据自身业务需求，它以某种方式竞争信道的使用权，竞争成功后独占信道资源并发送信息，同时通知其他用户，信道资源已经被占用，不能使用。显然，如果同一区域中的多个节点同时有大量数据需要发送，那么发生冲突的可能性将增加。而实时业务的传输，需要连续预留足够的时隙直至发送结束,以满足实时性要求,同时要避免接入的冲突，因此采用目前主流的随机接入方式很难保证避免冲突。

在诸多提高视频等大数据量业务传输性能的方法中，在数据链路层进行接入性能的优化是一个重要的方面，采用时分多址(Time Division Multiple Access，简称TDMA)的接入方式可以改善接入性能。TDMA协议的同步通信模式抖动性能、时延性能较好，非常适合话音、视频等周期性衡比特业务。通常TDMA时隙资源的典型分配方式包括固定分配方式和动态分配方式：

(1)在固定分配方式中，按照某种分配算法，在一个时帧中给网络中每个节点分配其所需数目的时隙，这种方式在单跳网络中可以较好的工作，时隙固定分配的协议虽然具有简单易实现和控制开销小的优点，但不能针对某节点的大业务量数据的突发增加而进行调整，使得该业务网络的时延比较大，恶化通信性能。

(2)在动态分配方式中，通常将时帧划分为预约部分和业务部分。节点根据自己业务的需求择机对时隙资源进行预约。如当某节点需要使用时隙资源时，会在预约时隙发起竞争，竞争成功的节点将获得相应业务时隙的使用权。这样的动态分配方式，有效的提高了信道的利用率。但时隙动态分配方式的缺点在于实现复杂程度较高，并且随着网络传输业务量的增大，竞争类的协议碰撞的概率大幅增加，使得协议性能下降较快；另外，由于节点竞争接入随机性的特征以及退避机制，特别是在业务量较大的情况下，很难满足实时业务的需求。由此可见，依靠TDMA接入方式不能完全满足传输大业务量数据的需求。

此外，提高带宽也是一种解决途径，但很多情况下提高带宽存在诸多技术限制。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于多跳频图案的适用于无线移动自组织网的通信方法，在限定带宽的条件下，能够解决固定时隙分配方式组网中传输大业务量数据会产生的时延较大的问题，以及动态时隙分配方式组网中传输大业务量数据会产生的协议性能下降较快和不能满足实时业务需求的问题。

为此目的，本发明提出一种基于多跳频图案的适用于无线移动自组织网的通信方法，包括：

对于预先建立的无线移动自组织网，源节点通过预设的公用跳频图案建立的组网与目的节点单独建立通信链路；其中无线移动自组织网采用时分多址的接入方式，所述公用跳频图案为预设的跳频图案组中的跳频图案，该跳频图案组由与所述无线移动自组织网使用的频点数相同且两两正交的经排序的跳频图案组成；

在单独建立通信链路成功之后，所述源节点通过所述跳频图案组中前一个单独建立的通信链路使用的跳频图案后第一个非所述公用跳频图案的跳频图案建立的组网将待发送的大业务量数据发送给所述目的节点；其中第一个单独建立的通信链路使用的跳频图案为所述跳频图案组中所述公用跳频图案后的第一个跳频图案，所述跳频图案组中最后一个跳频图案后第一个跳频图案为所述跳频图案组中第一个跳频图案。