[发明专利]一种宽带跳频分簇多级自组织网波形设计方法

权利要求书

1.一种宽带跳频分簇多级自组织网波形设计方法，实现了分布式无中心多跳跳频同步、初始网络建立、动态网关选择、物理层调制解调与编译码以及基于链路学习的自适应路由选择，其特征在于包括如下步骤：

(1)节点设备开机，配置节点参数信息，所述的节点参数信息包括节点号、跳频速率、跳频频率集和跳频图案；

(2)节点按照本地的时间基准、跳频速率和跳频频率集，根据调取的“同步”跳频图案选择发射跳频频点，将本地同步信息以广播的形式发射出去，其余时隙接收子网内其它节点发送的同步信息，进行跳频同步和节点间同步；

(3)同步完成后，节点获得预先分配的拓扑时隙表，并在本地维护一个邻居表，接收到其他节点的邻居表信息后进行解析，将接收到的所有节点的邻居表信息与本地的邻居表信息融合计算得到全网的拓扑图，在自己的发送时隙将全网的拓扑图发送出去，完成入网同步；

(4)节点完成入网同步后，获得预先分配的一对“调度时隙”，即DOWN帧和UP帧，节点在DOWN帧侦听DOWN信息，如果设定周期内收到DOWN信息，则该子网内有簇头，如果设定周期内没有收到DOWN帧，则根据拓扑选择子网内节点号最小的节点作为簇头；

(5)节点周期性的发送同步信息并接收其余节点发送的同步信息，维持网络的同步状态；

(6)当节点接收到子网外节点的同步信息后向簇头发送跨网节点申请帧，簇头做出决策后下发跨网节点指定帧，当节点接收到跨网节点指定帧后即可确定为本子网的跨网节点；

(7)节点若未接收到业务信息，则转向步骤(5)；若接收到上层业务申请，则转向步骤(8)；若接收到其它节点发送的业务则转向步骤(10)；

(8)当节点收到上层的业务申请时，首先判断业务目的节点为子网内还是子网外，若业务目的节点为子网外节点，则将本子网内的跨网节点作为子网内目的节点，若目的节点为子网内节点，则子网内目的节点和业务目的节点为同一节点；

(9)节点根据网络拓扑和子网内目的节点，自适应确定子网内路由策略，选择出链路质量最好的传输路由，传输路由中每个节点进行业务传输时在调度时隙向簇头发送时隙资源申请，并转向步骤(11)；

(10)当节点收到其它节点发送的业务后，首先根据业务中承载的路由信息判断业务的最终目的节点是否是自己本身，如果是，则将业务解析后发送给上层输出，并在业务结束后转向步骤(7)；如果不是，则向簇头申请时隙资源，并转向步骤(11)；

(11)簇头收到时隙资源申请后，首先判断网络内是否有跨网业务，有跨网业务时先分配跨网节点的跨网时隙，然后根据当前的业务数量及类型分配其余节点的本子网时隙；没有跨网业务时，直接分配本子网时隙；

(12)若节点不是跨网节点，则在簇头分配的本子网时隙内转发信息；若节点本身为跨网节点，则判断目的节点是否是本子网内，若目的节点为子网内节点，则在簇头分配的本子网时隙内转发信息，若目的节点为子网外节点，则在簇头分配的跨网时隙内转发信息；

(13)节点信息转发完毕后转向步骤(7)。

2.根据权利要求1所述的宽带跳频分簇多级自组织网波形设计方法，其特征在于：步骤(11)中簇头分配本子网时隙时，若节点同时并发的单播业务数量为1，则转向步骤(1.1)；若节点同时并发的单播业务数量大于1但小于预设最大值N_max，则转向步骤(1.2)；若节点同时并发的单播业务的数量大于预设最大值N_max或存在广播/组播业务，则转向步骤(1.3)；

(1.1)簇头为该业务分配除跨网时隙外的剩余时隙资源，分配中采用时隙复用原则，即中继跳数大于等于3以后时隙同时分配给两个或更多的节点使用；

(1.2)簇头根据存在的业务数量及每个业务的源节点和转发节点分配除跨网时隙外的剩余时隙资源；

(1.3)簇头按照在网的节点数将除跨网时隙外的剩余时隙资源进行均分。