[发明专利]分布式飞行器通信星型拓扑帧结构组网方法

说明书

本发明提出的一种分布式飞行器通信星型拓扑帧结构组网方法，旨在提供一种组网节点数量灵活，具有抗干扰能力的星形拓扑帧结构。本发明通过下述技术方案予以实现：在星型拓扑结构的网络中，中心节点A与非中心节点B、C、D、E通过无线帧RF交互，每个无线帧RF包含多个资源单元RU，第一个资源单元RU承载中心节点发送波形，其它资源单元RU承载非中心节点发送波形；每个RU包含由同步头、导引序列和控制数据区组成的控制时隙、导引序列和业务数据区组成的业务时隙、以及保护间隔；控制时隙中的控制数据区采用BPSK调制、卷积编码和GOLD码扩频；业务时隙中的业务数据区采用QPSK调制、卷积编码和GOLD码扩频。

技术领域

本发明适用于无线通信领域的星形拓扑帧结构，尤其涉及一种应用于分布式飞行器通信组网的帧结构。

技术背景

分布式飞行器的重要特征是工作的“集群化”和“协同性”，只有空间分布的多个飞行器形成集群，并且密切协作，才能构成统一的分布式系统，从而充分发掘分布式飞行器的应用潜能，超越传统的单飞行器。而“集群化”和“协同性”的基础在于：通过分布式飞行器通信组网，实现通畅的信息交互。分布式飞行器相比传统的单飞行器系统，以“群”、“簇”、“编队”等形式存在的分布式飞行器系统在低成本、高性能、灵活性、可靠性和抗毁能力等各方面具有显著优势。另外，分布式飞行器通信属于无线通信体制，容易受到无用信号干扰，因此通信组网中必须考虑有效的抗干扰技术以对抗干扰威胁。分布式飞行器组网在兼顾网络利用效率的同时，十分关注网络拓扑结构建立的速度。常规的层级式、网格式、协作式等拓扑结构建立过程相对复杂，建立需要较长的时间，不太适应快速响应的需要。

星形拓扑结构有一个中心点，从中心点向外延伸，也就是由一个中心往外发散。由于每一个连接点只连接一个设备，所以当一个连接点出现故障时只影响相应的设备，不会影响整个网络。由于每个节点直接连接到中心节点，如果是某一节点的通信出现问题，就能很方便地判断出有故障的连接，方便的将该节点从网络中删除，故障诊断和隔离容易。如果是整个网络的通信都不正常，则需考虑是否是中心节点出现了错误。星型拓扑结构可靠性依赖于中心节点，如果中心节点出现故障，则需要重新指定中心节点，否则全网将无法工作。总的来说星型拓扑结构相对简单，便于管理，建网容易，已在有线局域网中普遍应用。

帧结构是实现数字同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键。帧由几个执行不同功能的部分组成，以更利于传输。数据在网络上是以很小的称为帧（Frame）的单位传输的，帧由几部分组成，不同的部分执行不同的功能。常规的层级式、网格式、协作式等拓扑结构建立过程相对复杂，建立需要较长的时间，不太适应快速响应的需要。

目前，适用于分布式飞行器通信组网的帧结构依然较少，有必要提供一种新的帧结构设计以满足分布式飞行器通信组网的需求。

发明内容

本发明的目的是针对分布式飞行器通信组网应用帧结构较少问题，提供一种组网过程简单快速；组网节点数量灵活；具有一定的抗干扰能力，适分布式飞行器通信星型拓扑帧结构组网方法，可以实现快速，高效的分布式飞行器组网。