[发明专利]一种基于TDMA的无线电智能感知网络设计方法

说明书

本发明公开了一种基于TDMA的无线电智能感知网络设计方法，该方法中通信电台网络的通信节点分成骨干节点和用户节点，每一个子网有1个骨干节点和多个用户节点，骨干节点有2部电台，1部用作信令台，1部用作业务台；用户节点只有1部电台，在获得业务通信频点前为信令台，获得业务通信频点后自动转到业务台，智能感知网络就是通过运行在信令台上，自动进行网络拓扑维护，并能协调各个子网进行无线电探测和决策，以保证每个子网都能找到最好的业务通信频率。本发明的方法能够保证网络迅速建立，并最快的探测出各子网的业务通信频率，另外本发明整个探测和频点选择过程由决策算法自动进行处理，保证探测过程以及选择出的频点不会冲突。

技术领域

本发明涉及认知无线电研究领域，特别涉及一种基于TDMA的无线电智能感知网络设计方法。

背景技术

无线电通信在人们中生活中使用的越来越多，还有就是广播、电视等等。空间传播的电磁波越来越复杂，频率作为一种资源，越来越稀缺。无线电智能感知设备就是感知和发现在允许的通信频段范围内最干净的频率，进行通信，以获得最佳的通信效果。而对于多子网的网络通信除了感知最干净的频率之外，还需要协调不同子网的频率，以免网络内部发生冲突。一般来讲，利用无线传感器节点组成的无线传感器网络中无线通信技术的理想选择是ZigBee技术，基于其节约能源，成本也较低，适合节点数量较多的无线传感器网络。虽然ZigBee技术是实现无线传感器网络的理想解决方案，但在实际的工程应用中也有不足的一面。ZigBee在全球范围内使用的频率是2.4GHz，属于微波范畴，特点是频率高、波长短、直线传播，在传播方向上几乎绕不开障碍物，再加上ZigBee节点的射频发射功率非常低，因此ZigBee无线信号的穿透障碍物能力非常有限。虽然可以通过增加布置ZigBee路由节点来绕开障碍物，但这将会增加网络的容量以及网络的成本，而且有的场合是不允许再布置一个网络节点的。此外，当网络节点密度较大时，采用单独的ZigBee频段，可能会导致传输效率下降、网络拥塞等情况。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于TDMA的无线电智能感知网络设计方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于TDMA的无线电智能感知网络设计方法，该方法包括下述步骤：

通信电台网络的通信节点分成骨干节点和用户节点，每个子网包括骨干节点和用户节点；

智能感知网络以TDMA模式组网，每个时隙由三跳组成，三跳分别采用通信频段的高、中、低三个频率；

将时隙帧分为骨干网帧和接入网分帧，所述骨干网帧用于骨干节点发射，目标对象为其它骨干节点或本子网的用户节点，接入网分帧用于用户节点发射，目标对象为本子网的骨干节点；

骨干网分帧使用三个频率，称为信令频率，接入网分帧每个子网选择三个子网接入频率；

骨干节点信令台在骨干网帧每帧相应时隙均发射信令，

由骨干节点的业务电台对本子网用户节点发起探测；

用户台支持智能感知网络的迟入网，用户节点在子网探测结束后发送入网申请，骨干节点感知台可以将先前探测的频点直接回复到用户节点。

作为优选的，在所述通信电台网络的通信节点分成骨干节点和用户节点，每个子网包括骨干节点和用户节点的步骤中：

每个子网包括1个骨干节点和多个用户节点，所述骨干节点包括2部电台，其中一部电台用作信令台，不参与业务通信，另一部电台作为业务台；所述用户节点包括1部电台，在获得业务通信频点前为信令台，获得业务通信频点后自动转到业务台，该智能感知网络运行在信令台上。

作为优选的，将0号骨干节点设置为主骨干节点。