專利名稱：一種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)接入領(lǐng)域，特別是一種在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)時分多址接入(Time Division Multiple Access，TDMA)系統(tǒng)的時隙同步方法。
背景技術(shù)：
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是一種無線、多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)借助于其他節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)，可實現(xiàn)與信號覆蓋范圍外的節(jié)點(diǎn)的通信。由于節(jié)點(diǎn)的可移動性，節(jié)點(diǎn)可隨時的加入或退出網(wǎng)絡(luò)，引起網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁，這使得Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)變得困難。
TDMA(Time Division Multiple Access)時分多址接入是一種典型的多址接入方式，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過使用時隙分時共享無線信道。該方式解決了網(wǎng)絡(luò)用戶間的碰撞問題，提高了效率，可以確保部分實時數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)傳輸。為了確保各用戶發(fā)射時隙不產(chǎn)生碰撞，全網(wǎng)需要統(tǒng)一時間基準(zhǔn)，時間基準(zhǔn)站要不斷發(fā)同步信息以維持基準(zhǔn)的統(tǒng)一性。TDMA一般應(yīng)用在含有中心節(jié)點(diǎn)的單跳通信場合，如蜂窩系統(tǒng)中的小區(qū)，小區(qū)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)經(jīng)過一跳就可以接入基站，基站間通過有線連接，因此易于實現(xiàn)全網(wǎng)的同步。在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中不存在可以直接和所有用戶通信的中心節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一般要經(jīng)過多跳才能與其它節(jié)點(diǎn)通信，在這樣的網(wǎng)絡(luò)中使用TDMA接入，時隙同步問題變得復(fù)雜。所以實現(xiàn)基于TDMA的多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問題之一就是時隙同步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種安全、簡單和可靠的應(yīng)用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的時分多址接入(TDMA)系統(tǒng)用時隙同步方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙同步方法，包括以下步驟(1)、將時分多址接入(TDMA)系統(tǒng)中的各節(jié)點(diǎn)中的時元的每一個時幀的第一個時隙設(shè)置為用于競爭的管理時隙，該時隙傳輸時間同步信息(TOD)幀；(2)、各節(jié)點(diǎn)中的管理時隙通過選舉產(chǎn)生時間主控節(jié)點(diǎn)和備份主控節(jié)點(diǎn)并將其余次節(jié)點(diǎn)按照其與主控節(jié)點(diǎn)的距離跳劃分等級；(3)、在主控節(jié)點(diǎn)與其余次節(jié)點(diǎn)之間采用跳頻數(shù)傳方式發(fā)送時間同步信息(TOD)以實現(xiàn)各次節(jié)點(diǎn)與主控節(jié)點(diǎn)之間的跳頻同步而使各節(jié)點(diǎn)的時間基準(zhǔn)向主控節(jié)點(diǎn)靠齊；(4)、在主控節(jié)點(diǎn)與其余次節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置一個換頻計數(shù)器來對具體的換頻時刻進(jìn)行實時控制而使收發(fā)雙方的換頻基準(zhǔn)一致；(5)在每個節(jié)點(diǎn)上增設(shè)一個用于在時幀內(nèi)部計數(shù)的時隙計數(shù)器和一個用于對時元內(nèi)的時幀進(jìn)行計數(shù)的時幀計數(shù)器而實現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間的時間同步和時間更新并使整個網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)時間基準(zhǔn)基本一致。
其中，為進(jìn)一步提高本方法中數(shù)據(jù)收發(fā)的可靠性，上述各時幀中的每一時隙的前部設(shè)置為允許時隙在一定范圍內(nèi)抖動的保護(hù)帶，以確保數(shù)據(jù)包在節(jié)點(diǎn)間的準(zhǔn)確無誤傳送。
本發(fā)明由于采用將各時幀中第一個時隙設(shè)置為用于競爭的管理時隙并結(jié)合跳頻數(shù)傳方式來實現(xiàn)時隙同步的方法，首先使本發(fā)明可以方便的利用以網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)(主控節(jié)點(diǎn))的時間作為整個網(wǎng)絡(luò)的時隙同步基準(zhǔn)，避免了采用外部時鐘來源而造成的可靠性低的問題的出現(xiàn)，并通過這種網(wǎng)絡(luò)的封閉性使整個網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性。其次，通過其用于競爭的管理時隙來采用選舉產(chǎn)生時間主控節(jié)點(diǎn)和備份主控節(jié)點(diǎn)，又大大地增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗毀性，可進(jìn)一步確保系統(tǒng)的安全性。同時基于物理層的跳頻數(shù)傳的時隙同步方法，既可以在跳頻同步的基礎(chǔ)上增加一定的控制來實現(xiàn)時隙的同步，又使其實現(xiàn)控制簡單，占用系統(tǒng)資源少，不需要在網(wǎng)絡(luò)中傳送具體的時間信息，占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬少。這對于處理能力有限的Ad hoc節(jié)點(diǎn)和實際傳輸帶寬小的Ad hoc節(jié)點(diǎn)和實際傳輸帶寬較小的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)來說是很有利的。而且本發(fā)明又利用在各時隙中增加保護(hù)帶的方法，通過犧牲少部分的帶寬，而有效避免對于在移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下難以估計且相對較小的傳播時延進(jìn)行估計，降低了實現(xiàn)的復(fù)雜度。并通過在時隙間添加保護(hù)帶而允許時隙在一定范圍內(nèi)的抖動，從而避免了在時節(jié)隙的交接處可能存在的沖突，雖然犧牲了一小部分帶寬，但可有效提高傳輸?shù)目煽啃浴?br> 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明


圖1是本發(fā)明所述的時分多址接入系統(tǒng)用時元的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是本發(fā)明所述的Ad hoc平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1～圖2所示，本發(fā)明所述的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙同步方法，包括以下步驟(1)、將時分多址接入(TDMA)系統(tǒng)中的各節(jié)點(diǎn)中的時元的每一個時幀的第一個時隙設(shè)置為用于競爭的管理時隙，該時隙用于傳輸時間同步信息(TOD)幀。
(2)、各節(jié)點(diǎn)中的管理時隙通過優(yōu)先級的方法或令牌的方法來選舉產(chǎn)生時間主控節(jié)點(diǎn)和備份主控節(jié)點(diǎn)以保證時隙基準(zhǔn)來源的可靠性，并將網(wǎng)絡(luò)中的其余次節(jié)點(diǎn)按照與主控節(jié)點(diǎn)的距離跳劃分等級和使全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的時間基準(zhǔn)向主控節(jié)點(diǎn)靠齊其中，時間主控節(jié)點(diǎn)除了作為時間基準(zhǔn)之外，其他各項功能與網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)相同；在主控節(jié)點(diǎn)無法工作時，迅速將備份節(jié)點(diǎn)升級為主控節(jié)點(diǎn)。同時網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)按照與主控節(jié)點(diǎn)距離的跳數(shù)劃分了等級，主控節(jié)點(diǎn)的等級最高為0級，其余網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)距離主控每增加一跳，等級加1。為了使全網(wǎng)時間基準(zhǔn)都向主控節(jié)點(diǎn)靠齊，節(jié)點(diǎn)只有在接收到等級高于本地的同步信息時，才對本地的時隙基準(zhǔn)進(jìn)行更新；(3)在主控節(jié)點(diǎn)與其余次節(jié)點(diǎn)之間采用跳頻數(shù)傳方式發(fā)送時間同步信息(TOD)以實現(xiàn)各次節(jié)點(diǎn)與主控節(jié)點(diǎn)之間的跳頻同步，此時由于物理層采用跳頻數(shù)傳方式，為保證在長周期、高復(fù)雜度跳頻碼的需求下也能快速、可靠的同步，可通過發(fā)送時間同步信息(TOD)(time of date)來實現(xiàn)跳頻同步。其中所述同步信息(TOD)幀一般包括前導(dǎo)字、分隔符、同步信息(TOD)內(nèi)容三個部分。其中分隔符在每個跳頻包中的位置是固定的，當(dāng)檢測到分隔符時可以準(zhǔn)確的對跳頻包定位，實現(xiàn)收發(fā)雙方換頻一致。同步信息TOD內(nèi)容主要包括了發(fā)送同步信息(TOD)的節(jié)點(diǎn)號、同步信息(TOD)等級、跳頻同步控制信息和時幀定位信息等，同時根據(jù)系統(tǒng)的具體需求可發(fā)送系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的控制信息；(4)在主控節(jié)點(diǎn)與其余次節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置一個換頻計數(shù)器來對具體的換頻時刻進(jìn)行實時控制而實現(xiàn)收發(fā)雙方的換頻基準(zhǔn)一致，由于收發(fā)中斷由系統(tǒng)時鐘驅(qū)動，其頻率是固定的，一跳的時間長度對應(yīng)于固定個數(shù)的收發(fā)中斷。換頻計數(shù)器通過對收發(fā)中斷的計數(shù)，可以知道具體的換頻時刻。當(dāng)檢測到分隔符時，節(jié)點(diǎn)會對換頻計數(shù)器進(jìn)行校正。由于系統(tǒng)可以對接收處理時延進(jìn)行準(zhǔn)確估計，根據(jù)當(dāng)前處理到分隔符的位置，補(bǔ)償接收處理時延后就是當(dāng)前空中信號實際接收的位置，將換頻計數(shù)器校正到該位置，在忽略空中傳播時延的情況下，可實現(xiàn)收發(fā)雙方的換頻基準(zhǔn)一致；(5)在每個節(jié)點(diǎn)上增設(shè)一個用于在時幀內(nèi)部計數(shù)的時隙計數(shù)器和一個用于對時元內(nèi)的時幀進(jìn)行計數(shù)的時幀計數(shù)器而實現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間的時間同步和時間更新并使整個網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)時間基準(zhǔn)基本一致，此時因為在收發(fā)雙方的換頻基準(zhǔn)一致的基礎(chǔ)上可以增加一些控制機(jī)制，以實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時間基準(zhǔn)基本一致。本發(fā)明在每個節(jié)點(diǎn)采用了一個時隙計數(shù)器和時幀計數(shù)器來維持節(jié)點(diǎn)的時間。時隙計數(shù)器用于在時幀內(nèi)部計數(shù)，計數(shù)的頻率與換頻計數(shù)器的計數(shù)頻率相同；時幀計數(shù)器用于對時元內(nèi)的時幀進(jìn)行計數(shù)。對于收發(fā)雙方都以空中信號作為時隙計數(shù)器的計數(shù)基準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過時隙計時器來判定時隙的起始，當(dāng)各個節(jié)點(diǎn)的時隙計時器計數(shù)一致時，也就實現(xiàn)了時間同步。因此，時間同步也就是對各個節(jié)點(diǎn)時隙計數(shù)器的同步。同時因為時隙計數(shù)器的初始化代表了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時間初始化的過程。系統(tǒng)啟動后，網(wǎng)絡(luò)中的時間主控節(jié)點(diǎn)開始向外發(fā)送同步信息(TOD)；其他節(jié)點(diǎn)則開始慢搜索同步信息(TOD)。主控節(jié)點(diǎn)在連續(xù)發(fā)送完一個時隙的同步信息(TOD)后對時隙計數(shù)器設(shè)置初值；其他節(jié)點(diǎn)則在搜索到同步信息(TOD)時，并接收完整個時隙的同步信息(TOD)后再設(shè)置時隙計數(shù)器的初始值。時間主控節(jié)點(diǎn)的(TOD)等級最高，為0級。假設(shè)每個時元由M個時幀組成，每個時幀由N個時隙組成，每個時隙由K個物理跳組成，每一跳對應(yīng)了時隙計數(shù)器P次計數(shù)，發(fā)送端處理時延估計值對應(yīng)了時隙計數(shù)器的Q次計數(shù)，可以得到主控節(jié)點(diǎn)時隙計數(shù)器的初始值為Tslot init s＝K·P-Q網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)在開機(jī)后開始對同步信息(TOD)的慢搜索過程。在搜索到同步信息(TOD)時，在收完整個時隙的同步信息(TOD)幀后對同步信息(TOD)的內(nèi)容作聯(lián)合判決，可獲知發(fā)送方的節(jié)點(diǎn)號、同步信息(TOD)等級以及所在的時幀等信息。時幀信息可用于對時幀計數(shù)器進(jìn)行初始化。設(shè)置本地的同步信息(TOD)等級為接收到的同步信息(TOD)等級加1。在DSP處理完整個同步信息(TOD)時隙的內(nèi)容時，對時隙計數(shù)器進(jìn)行初始化，此時實際空中信號的位置還需要加上接收處理時延。假設(shè)接收處理時延的估計值對應(yīng)了時隙計數(shù)器的R次計數(shù)，那么可以得到接收端時隙計數(shù)器的初始值為Tslot init r＝K·P+R對時隙計數(shù)器的更新實際上就是對節(jié)點(diǎn)時間基準(zhǔn)的更新。由于時鐘漂移的存在，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時間在一次同步后，隨著時間的推移，節(jié)點(diǎn)之間的時間偏差會越來越大，因此需要進(jìn)行同步跟蹤。同步跟蹤通過網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)按照特定的算法在每個時幀的第一個時隙發(fā)送同步信息(TOD)實現(xiàn)。節(jié)點(diǎn)在初始同步后，在每個時幀的第一個時隙，如果是發(fā)送，那么就將本地的同步信息(TOD)發(fā)送出去；如果是接收，那么就接收整個時隙的同步信息(TOD)，解析出同步信息(TOD)等級，高于本地時對本地的時隙計數(shù)器進(jìn)行更新，否則不予處理。在處理完整個同步信息(TOD)時隙的內(nèi)容時對時隙計數(shù)器進(jìn)行更新，更新的值為
Tslot renew＝K·P+R各個節(jié)點(diǎn)的時隙計數(shù)器代表了節(jié)點(diǎn)的時間，節(jié)點(diǎn)通過時隙計數(shù)器來定位時隙的起始和結(jié)束，通過對時隙計數(shù)器的設(shè)置和更新實現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)之間的時間同步和時間更新。
其中，由于在同步信息從一個節(jié)點(diǎn)傳遞到另一個節(jié)點(diǎn)的過程中，會經(jīng)歷各種時延，這些時延的不確定性成為影響同步精度的一個主要因素，形成同步偏差誤差。同時，節(jié)點(diǎn)往往通過內(nèi)部晶振來維持時間，晶振的精度受多種因素的影響，隨著時間的推進(jìn)，會發(fā)生漂移，產(chǎn)生漂移誤差。也就是說，節(jié)點(diǎn)的時間在一次同步之后，隨著時間的推進(jìn)，與基準(zhǔn)時間之間的偏差可能會越來越大。為了保證不發(fā)生失步，需要進(jìn)行再次同步。由于這些誤差不可避免，節(jié)點(diǎn)之間的時間基準(zhǔn)無法做到完全一致，因此有可能在時隙的開始和結(jié)束的一定范圍內(nèi)發(fā)生沖突。為了避免沖突的發(fā)生，以有效提高本方法的數(shù)據(jù)收發(fā)可靠性，上述各時幀中的每一時隙的前部設(shè)置為允許時隙在一定范圍內(nèi)抖動的保護(hù)帶，而在該保護(hù)帶可以方便地通過特征字檢測來判斷時隙的精確起始位置，從而可確保數(shù)據(jù)包在節(jié)點(diǎn)間的準(zhǔn)確無誤傳送。其中保護(hù)帶的具體的長度的設(shè)置需要考慮時幀漂移偏差和同步偏差的存在。一個跳頻幀從發(fā)送節(jié)點(diǎn)到接收節(jié)點(diǎn)，按照先后順序主要經(jīng)歷的時延有發(fā)送處理時延、空中傳播時延和接收處理時延。
發(fā)送處理時延主要是產(chǎn)生跳頻幀的時間和跳頻幀通過發(fā)送通道到達(dá)空中的時間。由于跳頻幀可以在一跳開始前準(zhǔn)備好，時間的對齊從跳頻幀的發(fā)送時刻開始計算，因此這部分的時延只需要考慮經(jīng)歷發(fā)送通道的時間。在軟件無線電平臺下，跳頻幀經(jīng)過發(fā)送通道的時延主要取決于數(shù)字上變頻器的時延，由成形濾波器和其他HBF、CIC濾波器引起。
空中傳播時延主要取決于兩個節(jié)點(diǎn)之間的距離。
接收處理時延主要是跳頻幀經(jīng)過接收通道的時間和在接收緩沖器中等待處理的時間。接收通道的時延主要取決于數(shù)字下變頻器的時延，主要由半帶濾波器引起。DSP/ASIC處理等待時延大小取決于進(jìn)入緩沖器的數(shù)據(jù)率和緩沖區(qū)的大小，其最大值為數(shù)據(jù)第一次進(jìn)入緩沖區(qū)時，填滿緩沖區(qū)的時間。
當(dāng)系統(tǒng)的參數(shù)確定時，可以對發(fā)送處理時延和接收處理時延進(jìn)行準(zhǔn)確的估計，估計的精度可控制在幾μs之內(nèi)。由于網(wǎng)絡(luò)是一個移動ad hoc網(wǎng)絡(luò)，在移動環(huán)境下估計兩個節(jié)點(diǎn)之間的傳播時延比較困難，需要付出較大的系統(tǒng)代價。在ad hoc環(huán)境下，源節(jié)點(diǎn)往往需要經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)的多跳轉(zhuǎn)發(fā)才能將數(shù)據(jù)送到目的節(jié)點(diǎn)，但是在TDMA組網(wǎng)下，中間轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)在收到轉(zhuǎn)發(fā)包時，要等到分配給該節(jié)點(diǎn)的時隙到達(dá)時才將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去，也就是節(jié)點(diǎn)的各個時隙之間是相互獨(dú)立的。因此，只有可以直接通信的兩個節(jié)點(diǎn)之間的傳播時延才會影響保護(hù)帶設(shè)置。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中可直接通信的兩個節(jié)點(diǎn)之間的最大距離在幾十公里時，其間的傳播時延為幾十μs，如果時隙長度為幾十ms，通過在時隙間增加幾十μs的保護(hù)帶來允許傳播時延的存在不會對系統(tǒng)性能造成很大的影響。因此，系統(tǒng)可以對節(jié)點(diǎn)間的傳播時延不作具體估計。
假設(shè)晶振的精度為10-p，晶振頻率為fMhz，在每個時元周期里，網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點(diǎn)至少會收到一次同步更新信息，跳頻系統(tǒng)采用的是h跳/秒。那么，系統(tǒng)的最大時鐘漂移偏差為tdrift＝fMhz·M·N·K·(l/h)同步偏差主要由對處理時延的估計殘留偏差和傳輸時延引起。假設(shè)對處理時延的估計誤差為tpro i∈(-Δtpro，Δtpro)，網(wǎng)絡(luò)中兩節(jié)點(diǎn)之間的最大傳輸時延為ttrans max，將所有傳輸時延都估計為0.5ttrans max時，傳輸時延的估計誤差為τtrans i∈(-0.5ttrans max，0.5ttrans max)，那么相鄰?fù)降燃壒?jié)點(diǎn)之間的同步偏差為toffset i＝τpro i+τtrans i數(shù)據(jù)包從一個節(jié)點(diǎn)發(fā)送到另一個節(jié)點(diǎn)的過程中同樣會經(jīng)歷處理時延和傳播時延，在多跳環(huán)境下，隨著節(jié)點(diǎn)與時間主控節(jié)點(diǎn)之間跳數(shù)的增加，時間基準(zhǔn)偏差也會增大。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中最多有N跳節(jié)點(diǎn)，那么網(wǎng)絡(luò)主控節(jié)點(diǎn)與N跳節(jié)點(diǎn)之間時間基準(zhǔn)偏差值為Σi=1Ntoffset_i.]]>考慮最差情況時，基準(zhǔn)偏差的最大值為toffset_max＝N(Δtpro+0.5ttrans_max)在從低等級節(jié)點(diǎn)往高等級節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時，還存在一個同步偏差，加上時間漂移偏差，保護(hù)帶的長度要容許這些偏差的存在，長度為tprotect≥toffset_max+toffset+tdrift通過提高時鐘晶振的精度或者加快重同步的頻率，可以減小保護(hù)帶的長度，增加時隙的利用率；但是提高晶振的精度增加了系統(tǒng)成本，而加快重同步的頻率也就是需要更多的同步時隙，從而減少了數(shù)據(jù)時隙，因此需要在系統(tǒng)效率和系統(tǒng)代價之間進(jìn)行折中求獲取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)帶長度。
權(quán)利要求
1.一種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙同步方法，其特征在于包括以下步驟(1)、將時分多址接入(TDMA)系統(tǒng)中的各節(jié)點(diǎn)中的時元的每一個時幀的第一個時隙設(shè)置為用于競爭的管理時隙，該時隙傳輸時間同步信息(TOD)幀；(2)、各節(jié)點(diǎn)中的管理時隙通過選舉產(chǎn)生時間主控節(jié)點(diǎn)和備份主控節(jié)點(diǎn)并將其余次節(jié)點(diǎn)按照其與主控節(jié)點(diǎn)的距離跳劃分等級；(3)、在主控節(jié)點(diǎn)與其余次節(jié)點(diǎn)之間采用跳頻數(shù)傳方式發(fā)送時間同步信息(TOD)以實現(xiàn)各次節(jié)點(diǎn)與主控節(jié)點(diǎn)之間的跳頻同步而使各節(jié)點(diǎn)的時間基準(zhǔn)向主控節(jié)點(diǎn)靠齊；(4)、在主控節(jié)點(diǎn)與其余次節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置一個換頻計數(shù)器來對具體的換頻時刻進(jìn)行實時控制而使收發(fā)雙方的換頻基準(zhǔn)一致；(5)在每個節(jié)點(diǎn)上增設(shè)一個用于在時幀內(nèi)部計數(shù)的時隙計數(shù)器和一個用于對時元內(nèi)的時幀進(jìn)行計數(shù)的時幀計數(shù)器而實現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間的時間同步和時間更新并使整個網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)時間基準(zhǔn)基本一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙同步方法，其特征在于上述各時幀中的每一時隙的前部設(shè)置為允許時隙在一定范圍內(nèi)抖動的保護(hù)帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙同步方法，其特征在于上述時間同步信息(TOD)由前導(dǎo)字、分隔符、同步信息(TOD)內(nèi)容三個部分組成，其中分隔符可以準(zhǔn)確對跳頻包進(jìn)行定位，以實現(xiàn)收發(fā)雙方換頻的一致；同步信息(TOD)內(nèi)容主要包括發(fā)送同步信息(TOD)的節(jié)點(diǎn)號、同步信息(TOD)等級、跳頻同步控制信息和時幀定位信息及系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的控制信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙同步方法，其特征在于上述步驟(5)中的主控節(jié)點(diǎn)的時隙計數(shù)器的初始化是在其向其余次節(jié)點(diǎn)發(fā)送完一個時隙的同步信息(TOD)幀后對其時隙計數(shù)器設(shè)置初始值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙同步方法，其特征在于上述步驟(5)中其余次節(jié)點(diǎn)的時隙計數(shù)器的初始化是在其接收到主控節(jié)點(diǎn)發(fā)出的整個時隙的同步信息(TOD)幀后對其時隙計數(shù)器設(shè)置初始值。
全文摘要
一種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙同步方法，包括以下步驟將時分多址接入(TDMA)系統(tǒng)中的各節(jié)點(diǎn)中的時元的每一個時幀的第一個時隙設(shè)置為用于競爭的管理時隙，且通過選舉產(chǎn)生時間主控節(jié)點(diǎn)和備份主控節(jié)點(diǎn)，在主控節(jié)點(diǎn)與其余次節(jié)點(diǎn)之間采用跳頻數(shù)傳方式發(fā)送時間同步信息并設(shè)置一個換頻計數(shù)器來實現(xiàn)收發(fā)雙方的換頻基準(zhǔn)一致；增設(shè)一個時隙計數(shù)器和一個時幀計數(shù)器而實現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間的時間同步和時間更新并使整個網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)時間基準(zhǔn)基本一致。本發(fā)明由于采用將各時幀中第一個時隙設(shè)置為用于競爭的管理時隙并結(jié)合跳頻數(shù)傳方式來實現(xiàn)時隙同步的方法，使本發(fā)明通過以網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的時間作為整個網(wǎng)絡(luò)的時隙同步基準(zhǔn)，使得網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性。
文檔編號H04L12/28GK1719781SQ200510035710
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者趙民建, 羅志勇, 徐明霞, 黃耕文, 劉勇, 張建軍, 楊仕平, 鐘杰 申請人:廣州海格通信有限公司, 浙江大學(xué)