[发明专利]一种基于北斗授时的大规模跳频组网系统

摘要

本发明属于无线电台通信领域，公开了一种基于北斗授时的大规模跳频组网系统，包括：N个子网，每个子网包含M个电台节点，N*M个电台节点采用分层式组网结构进行组网，且不同子网采用相互正交的跳频图案，子网之间通信采用统一的跳频图案；每个子网内的网关节点由该子网的主节点根据该子网内所有电台节点的位置进行选取；每个电台节点开机后，获取精确的北斗实时时间，采用逐级扩散的方式完成跳频同步；当某个电台节点收不到北斗授时信号或北斗信号中断时，则该电台节点将其所属子网的主节点作为对时参考节点，实现子网内的跳频同步；能够在扩大网络规模、减小业务时延、提升网络吞吐量的同时，增强网络抗毁性和抗干扰性。

主权项

1.一种基于北斗授时的大规模跳频组网系统，其特征在于，所述大规模跳频组网系统包括：N个子网，每个子网包含M个电台节点，N×M个电台节点采用分层式组网结构进行组网，M、N分别为大于或者等于2的正整数；且同一个子网内部采用固定的跳频图案进行子网内部通信，不同子网采用相互正交的跳频图案，子网之间通信采用统一的跳频图案；每个子网包含的M个电台节点中至少有一个电台节点为主节点，且至少有一个电台节点为网关节点；每个子网内的网关节点由该子网的主节点根据该子网内所有电台节点的位置进行选取；每个子网内所有电台节点的位置信息存储在该子网内每个电台节点的本地路由表中，每个子网包含东西南北四个网关节点，每个子网内的网关节点由该子网的主节点根据该子网内所有电台节点的位置进行选取，具体包括：获取主节点的本地路由表中所有电台节点的位置信息，所述位置信息为对应电台节点在所述大规模跳频组网系统的二维坐标系中的位置，确定本子网的地理范围(X_min，X_max，Y_min，Y_max)，并根据所述地理范围确定本子网的地理中心(X₀，Y₀)，其中，其中，X_min为本子网内所有电台节点X坐标的最小值，X_max为本子网内所有电台节点X坐标的最大值，Y_min为本子网内所有电台节点Y坐标的最小值，Y_max为本子网内所有电台节点Y坐标的最大值；以所述地理中心为原点按照东南西北四个方向建立四个坐标轴，将本子网划分为四个区域；在以原点为顶点，以东西南北四个坐标轴分别为对称轴，顶角为Θ的四个区域内，分别依次选取到每个坐标轴的投影距离最大的节点为对应方向的网关节点，从而得到东西南北四个网关节点；其中，Θ∈[0，π/2]；每个电台节点开机后，通过扫描北斗授时信号，获取精确的北斗实时时间，并将北斗实时时间转换为电台TOD时间，采用逐级扩散的方式完成跳频同步；当某个电台节点收不到北斗授时信号，或者北斗授时信号中断时，则该电台节点将其所属子网的主节点作为对时参考节点，实现子网内的跳频同步。