一種終端自組網(wǎng)的接入方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種終端自組網(wǎng)的接入方法，包括：a發(fā)送方：在偵聽到的空閑時隙的隨機位置或系統(tǒng)預(yù)設(shè)位置發(fā)送接入幀探測信號，在該時隙的其他時段接收其他終端的信號；若接入失敗，則隨機等待一段時間后重新發(fā)起接入；若接入成功，則占用該時隙發(fā)送業(yè)務(wù)消息。b接收方：接收同步信息和其他終端的探測信號，生成本地動態(tài)路由表；接收來其他終端的業(yè)務(wù)消息，判斷該信息目標(biāo)地址為本終端，則本地處理；若目標(biāo)地址為其他終端，則轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)消息。
【專利說明】-種終端自組網(wǎng)的接入方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信，尤其涉及一種終端自組網(wǎng)的接入方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 以802. X. X為代表的無線Mesh技術(shù)是目前的研究熱點和重點，這類無線Mesh技 術(shù)是針對Internet無線接入和應(yīng)用發(fā)展起來的，它的典型應(yīng)用主要表現(xiàn)在城市特定區(qū)域、 復(fù)雜街區(qū)、建筑物群內(nèi)外、辦公區(qū)、家庭室內(nèi)及個人周邊等場景。在這種應(yīng)用環(huán)境中，各節(jié)點 常為固定或低速移動，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化慢，業(yè)務(wù)以Internet接入為主，語音等實施業(yè) 務(wù)也是以VoiP的方式為主。技術(shù)實現(xiàn)上，物理層與PMP相同，僅在MAC做針對Mesh的路由 處理。
[0003] 在戰(zhàn)術(shù)通信和搶險救災(zāi)等場景中，業(yè)務(wù)往往以集群語音、短數(shù)據(jù)實時組播業(yè)務(wù)為 主，且要滿足各接入點在移動中通信的需求，因此網(wǎng)絡(luò)的拓撲變化快，承載的業(yè)務(wù)實時性 強，對單跳的覆蓋要求高?，F(xiàn)有的終端自組網(wǎng)無法滿足上述需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提出一種終端自組網(wǎng)的接入方法，包括如下步驟：
[0005] a發(fā)送方：
[0006] a. 1在偵聽到的空閑時隙的隨機位置或系統(tǒng)預(yù)設(shè)位置發(fā)送接入幀探測信號，在該 時隙的其他時段接收其他終端的信號；
[0007] a. 2若接入失敗，則隨機等待一段時間后重新發(fā)起接入；若接入成功，則占用該時 隙發(fā)送業(yè)務(wù)消息；
[0008] b接收方：
[0009] b. 1接收同步信息和其他終端的探測信號，生成本地動態(tài)路由表；
[0010] b. 2接收來其他終端的業(yè)務(wù)消息，判斷該信息目標(biāo)地址為本終端，則本地處理；若 目標(biāo)地址為其他終端，則轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)消息。
[0011] 優(yōu)選的，步驟a. 1還包括：若為高優(yōu)先級業(yè)務(wù)，則在接入幀信號同步頭上疊加高優(yōu) 先級業(yè)務(wù)搶占標(biāo)識；若接收到其他終端攜帶了高優(yōu)先級業(yè)務(wù)搶占標(biāo)識的接入幀信號，則結(jié) 束本次接入。
[0012] 優(yōu)選的，步驟a. 2中的失敗可以為：若探測到?jīng)_突，則尋找其他空閑時隙再次發(fā)送 接入幀探測信號，若連續(xù)兩次均探測到?jīng)_突，則認為接入失敗；所述接入成功為：在所述空 閑時隙上連續(xù)兩幀均未探測到?jīng)_突，則認為接入成功。
[0013] 進一步的，探測信號進一步疊加用戶標(biāo)識信息；用戶標(biāo)識大小與該終端的用戶優(yōu) 先級一致；其中優(yōu)先級可以是用戶優(yōu)先級、業(yè)務(wù)優(yōu)先級、或業(yè)務(wù)優(yōu)先級和用戶優(yōu)先級。
[0014] 優(yōu)選的，步驟b. 1還包括：接收方同時收到來自相互為隱蔽節(jié)點的兩個及以上終 端的探測信號時，指示優(yōu)先級較低的終端重新接入；所述指示通過在優(yōu)先級較低的終端發(fā) 送探測信號的位置發(fā)送避讓指示信號來完成；其中避讓指示信號可以是用戶標(biāo)識最高位置 1的探測信號。
[0015] 本發(fā)明提出的接入方法避免了接入?yún)f(xié)商過程，能夠使終端快速搶占信道，滿足特 殊通信的實時性要求高的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖10FDM/TDMA的資源劃分和物理幀信號示意圖；
[0017] 圖2GMSK/TDMA/FDMA的資源劃分和物理幀信號示意圖；
[0018] 圖3接入幀信號示意圖；
[0019] 圖4接入過程示意圖；
[0020] 圖5隱節(jié)點的應(yīng)用場景示意圖；
[0021] 圖6業(yè)務(wù)幀格式示意圖；
[0022] 圖7按需路由協(xié)議示意圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面以McWiLL終端為例，結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施作進一步詳細的說明。 該具體實施例中的系統(tǒng)和方法能夠支持最大8跳的無中心實時集群業(yè)務(wù)，且集群業(yè)務(wù)中的 用戶具有優(yōu)先級，在8跳時集群業(yè)務(wù)的接入時間小于50mS，傳輸時延小于200mS，滿足實時 集群語音指揮調(diào)度通話的需要；支持最大8跳的無中心實時數(shù)據(jù)傳輸，在8跳時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 接入時間小于50mS，單向最大延時小于100mS，雙向最大延時小于200mS ;支持最大8跳的 無中心點對點語音和視頻的實時傳輸，在8跳時傳輸延時小于200mS。
[0024] 自組網(wǎng)終端可以通過更換軟件的方式實現(xiàn)終端的兩種工作模式，即McWiLL下的 終端和自組網(wǎng)中的節(jié)點。工作模式的更換可以是手動方式，也可以是自動方式。
[0025] -、應(yīng)用場景描述
[0026] 營及營以下作戰(zhàn)單位野戰(zhàn)指揮、應(yīng)急搶險、野外作業(yè)。支持實時的集群語音業(yè)務(wù)， 支持短數(shù)據(jù)、圖片傳輸和數(shù)據(jù)傳輸。在有GPS/DB支持的環(huán)境下，提供相互間的位置信息，以 標(biāo)圖的形式動態(tài)呈現(xiàn)。依靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?，共享整體態(tài)勢信息。自組網(wǎng)的終端，可以通過 無線網(wǎng)關(guān)的形式實現(xiàn)與McWiLL網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。因此終端自組網(wǎng)可以看做是McWiLL網(wǎng)絡(luò) 在網(wǎng)絡(luò)邊緣的一種延伸。
[0027] 二、物理層
[0028] 以5MHz X 10mS或1MHz X 10mS為一個資源塊，將這個資源塊劃分成相互正交的8 或4個獨立子塊。每個獨立子塊為各終端以偵聽競爭的方式進行搶占的最小傳輸資源，終 端在搶占了空閑的傳輸資源后，發(fā)送本終端的信息。本終端的信息為本地用戶產(chǎn)生的基帶 碼流加上為其他終端轉(zhuǎn)發(fā)的基帶碼流，合成的碼流以單用戶的形式在空口發(fā)送?？紤]到泛 洪路由或部分泛洪路由的使用，發(fā)射以廣播的模式，信道編碼建議采用1/2卷積碼。
[0029] 選用5MHz射頻帶寬時，采用0FDM的調(diào)制方式，以TDMA進行資源塊的劃分，此種工 作方式更側(cè)重在滿足傳輸帶寬的需求。采用0FDM/TDMA的資源劃分和幀結(jié)構(gòu)如圖1所示。 l〇ms為1幀，1幀分為8個時隙，每個時隙包含97uS的保護間隔和63uS同步頭。保護間隔 中的預(yù)留7uS作為收發(fā)轉(zhuǎn)換保護，90uS為距離保護，90uS的距離預(yù)計能滿足13Km傳輸距離 的需要。也可以將8個時隙合并成4個時隙，此時最大跳數(shù)為4。兩個時隙合并時，載荷傳 輸能力擴大一倍，同步頭和收發(fā)轉(zhuǎn)換保護間隔變成一個，距離保護間隔則擴大到187uS，對 應(yīng)的最大傳輸距離28Km。
[0030] 選用1MHz射頻帶寬時，采用恒包絡(luò)的GMSK調(diào)制方式，以TDMA進行資源劃分為主， 兼顧FDMA。在終端采用相同功放的情況下，GMSKOlMHz的發(fā)射功率比0FDM@5MHz的發(fā)射功 率理論上可以高19dB。采用GMSK/TDMA/FDMA的資源劃分和幀結(jié)構(gòu)如圖2所示，幀格式中同 步頭與載荷相同，其他與5MHz相同。
[0031] 自組網(wǎng)的同步可以采用三種方式，其一是采用全球定位系統(tǒng)或北斗系統(tǒng)（GPS/BD) 進行同步，在能夠接收GPS/BD的環(huán)境中，通過GPS/BD可以獲得終端的位置信息和系統(tǒng)的絕 對時間基準(zhǔn)。從利用GPS/BD獲得的秒脈沖可以進行同步，同時利用GPS/BD獲得的位置信 息，可以呈現(xiàn)協(xié)作人員的位置信息。如果產(chǎn)品在設(shè)計時選擇具有發(fā)射模式的DB模塊，還可 以利用BD的短信功能，在無其它傳輸手段的環(huán)境下進行短信通信；其二采用相關(guān)區(qū)域發(fā)送 同步時標(biāo)的方式實現(xiàn)終端10mS時間基準(zhǔn)的標(biāo)定；第三種方式是利用發(fā)送的同步信號，終端 相互之間進行時間基準(zhǔn)的鎖定。
[0032] 終端在發(fā)送信息前，如果沒有收到其他終端的同步信號，則按自己本地時鐘進行 信號的發(fā)送，該終端發(fā)送的同步信號就是自組織網(wǎng)中的種子時鐘，接收到同步信號的網(wǎng)內(nèi) 其他終端與該種子同步信號同步，不能直接收到該種子同步信號的終端，則接收其他終端 轉(zhuǎn)發(fā)的同步信號并與收到的信號進行同步。
[0033] 資源塊在時間軸上采用發(fā)送m序列的方式進行分割，此m序列調(diào)制了 2bit的信 息，分別代表高優(yōu)先級業(yè)務(wù)搶和跳頻圖樣序號等重要信息。此m序列發(fā)射的信號功率高且 擴頻增益大，因此這個m序列具有同步、時隙標(biāo)識、兩點之間無線鏈路預(yù)算測量、全網(wǎng)廣播 消息發(fā)送、終端喚醒、節(jié)電、業(yè)務(wù)分擔(dān)、接收機增益調(diào)整、接收機頻偏校準(zhǔn)、實現(xiàn)接收機相干 解調(diào)等功能。
[0034] 無論是1MHz的射頻帶寬還是5MHz的射頻帶寬，同步頭均用1MHz的帶寬發(fā)送，采 用長度為63的m序列，chip時長為luS，共占用63uS的時間。不同時隙的同步頭采用不同 的m序列，這樣在搜索同步頭的同時，也可以知道所用時隙的序號。在63位的m序列上，模 二疊加兩個31位長的m序列，用以利用同步時的63uS時間和功率傳送2bit的信息，分別 代表：〇〇高優(yōu)先級業(yè)務(wù)搶占，收到此標(biāo)識，所有終端暫停在已占用的時隙上發(fā)送2幀，等待 高優(yōu)先級業(yè)務(wù)接入后再重新接入，接入后延續(xù)業(yè)務(wù)。〇1、1〇、11代表跳頻圖樣序號。沒有疊 加這2bit的信息,則為正常的同步頭。
[0035] 對5MHz帶寬的系統(tǒng)而言，同步頭的發(fā)射功率比業(yè)務(wù)信道的功率高7dB，63位長的 m序列解擴增益高達18dB，理論上講同步頭的鏈路預(yù)算比業(yè)務(wù)信道的鏈路預(yù)算在采用5MHz 射頻帶寬時要高25dB，在采用1MHz射頻帶寬時要高18dB。采用同步頭進行鏈路預(yù)算測量， 在采用5MHz射頻帶寬時可以測到相同業(yè)務(wù)時隙20dB以上的隔離度，在采用1M射頻帶寬時 可以測到15dB以上的隔離度。有了相同業(yè)務(wù)時隙隔離度的測量結(jié)果，就可以復(fù)用時隙。初 步認為采用0FDM的調(diào)制方案，為達到傳輸16QAM的能力，需要20db的隔離度，而GMSK需要 15dB的隔尚度。
[0036] 終端的省電設(shè)計，在網(wǎng)絡(luò)中沒有信號需要發(fā)送時，終端處于睡眠狀態(tài)，此時僅有前 端的低噪放工作，如果有其他終端的發(fā)送信號到來，低噪放輸出的信號會高于某個門限值， 利用這個狀態(tài)信號，喚醒終端進行接收和完成相關(guān)的其他操作。如果超過一定的時間終端 沒有喚醒，則終端可以根據(jù)自己的定時時間喚醒，定時時間的間隔可根據(jù)不同的需要進行 設(shè)置。終端在被喚醒后，要接收GPS/BD的信號，進行位置更新和時鐘校準(zhǔn)。
[0037] 在電量不足時，可以降低本節(jié)點終端的發(fā)射功率。降低發(fā)射功率相當(dāng)于調(diào)整了路 由表中最關(guān)鍵的鏈路預(yù)算測量，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)路由會自動降低需要該節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)量，也代 表了有網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點分擔(dān)能量，達到全網(wǎng)能量均衡的目的。根據(jù)路由表中的兩點間鏈路 質(zhì)量，應(yīng)盡可能的選擇高階調(diào)制方式，這樣在發(fā)射功率不變的情況下，盡可能縮短通信時 間。
[0038] 因此，同步頭具有同步、時隙標(biāo)識、兩點之間無線鏈路預(yù)算測量、全網(wǎng)廣播消息發(fā) 送、終端喚醒、節(jié)電業(yè)務(wù)分擔(dān)這六個主要功能。當(dāng)然，還可以同步頭調(diào)整接收機增益、實現(xiàn)完 成接收機頻偏校準(zhǔn)，實現(xiàn)接收機的相干解調(diào)等。
[0039] 三、終端接入過程
[0040] 為了達到50mS業(yè)務(wù)快速接入系統(tǒng)的要求，設(shè)計了終端在接收的同時，直接判斷空 閑幀，在終端判斷為空閑幀的時隙，直接發(fā)送攜帶有用戶標(biāo)識或避讓標(biāo)識的擴頻編碼序列， 由于擴頻嗎序列具有很高的擴頻增益，能夠準(zhǔn)確方便的在正常通信的業(yè)務(wù)流中檢測出來， 且具有比正常通信業(yè)務(wù)高很多的鏈路預(yù)算，能夠探測更大的范圍，從而在保證快速接入的 同時有效解決了自組織網(wǎng)中隱終端的問題。
[0041] 需要接入的終端，在接收10mS完整信號的時候就知道哪些時隙是空閑的。在接下 來的下一個10mS幀的空閑時隙處發(fā)送接入幀，接入幀信號示意圖如圖3所示。接入幀在隨 機位置(該隨機位置從工程實現(xiàn)簡化的角度出發(fā)，可以定義固定的8個時間點，實現(xiàn)時僅在 這8個固定的時間點上進行隨機探測)上發(fā)送碰撞探測信號，碰撞探測信號時長64uS，采用 m序列模二加 Walsh碼的方式，設(shè)計64位長，8X8的Walsh攜帶1字節(jié)的用戶標(biāo)識信息。這 樣接收方在接收到同步信號、探測信號后，就知道什么時隙什么用戶占用這個時隙，為動態(tài) 路由提供路由所需的相關(guān)信息。用戶的標(biāo)識信息占用7bit，如果將1個字節(jié)中的最高位置 1，則在有相互間為隱節(jié)點的場景中用來做接入避讓指示。
[0042] 終端的接入過程如圖4所示。接入幀的探測信號時長64uS，僅占一個時隙很小的 一部分，在該時隙不發(fā)送的時間段上，接收其他終端的信號，根據(jù)接收信號的情況判斷是否 有接入沖突，如果發(fā)現(xiàn)有接入沖突（即收到了其他終端發(fā)送的沖突檢測信號）表明發(fā)生了接 入碰撞，繼續(xù)接收，尋找其他的空閑時隙。如果沒有檢測到接入沖突，在下一個10mS繼續(xù)發(fā) 接入幀，這個接入幀中的探測信號同樣是隨機產(chǎn)生。如果檢測到有碰撞，繼續(xù)尋找空閑時 隙，重復(fù)接入過程。如果連續(xù)兩次均有碰撞，認為接入失敗，隨機等待一段時間再進行接入。 如果連續(xù)兩次的接入幀均沒有檢測到碰撞，則認為可以正常占用該時隙，接入成功。如果一 直不能找到空閑的時隙，則認為網(wǎng)絡(luò)處于滿載狀態(tài)，此事如果是一般的業(yè)務(wù)，一直接收10mS 幀，直到發(fā)現(xiàn)空閑幀。如果是高優(yōu)先級業(yè)務(wù)，則在同步頭上疊加高優(yōu)先級業(yè)務(wù)搶占標(biāo)識，進 行高優(yōu)先級搶占接入。沖突探測信號根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計要求不同，也可以采用擴頻碼分的方 式發(fā)送。
[0043] 相互間為隱節(jié)點的應(yīng)用場景示意圖如圖5所示。節(jié)點A和節(jié)點B由于地形的原因 相互之間無法收到對方的信號，此時我們稱節(jié)點A和節(jié)點B為相互之間的隱節(jié)點。但節(jié)點A 和節(jié)點B均與節(jié)點C有良好的無線信號傳輸通道，此時如果節(jié)點A和節(jié)點B分別在相同的 時隙上進行接入，此時隙又無其他節(jié)點接入，會出現(xiàn)節(jié)點A和節(jié)點B均能正常接入，但實際 上兩個節(jié)點分別發(fā)送的信號會在節(jié)點C處發(fā)生碰撞，造成節(jié)點C不能正確接收和轉(zhuǎn)發(fā)信息。 節(jié)點C在收到節(jié)點A和節(jié)點B分別在同一時隙發(fā)送的接入幀后，應(yīng)該可以收到兩個探測信 號，此時節(jié)點C可以根據(jù)用戶標(biāo)識的優(yōu)先級排序，指示低優(yōu)先級的用戶重新接入。操作的方 法是，節(jié)點C在A、B兩個節(jié)點同時選中的時隙的下一幀，在要避讓的終端發(fā)送探測信號的位 置，發(fā)送避讓指示信號，避讓指示信號為將用戶標(biāo)識中的最高為置1的探測信號。優(yōu)先級低 的節(jié)點，在做沖突檢測時會收到節(jié)點C發(fā)送的避讓指示信號，此時低優(yōu)先級用戶重新選擇 空閑時隙進行接入，高優(yōu)先級用戶則正常接入。若相互間隱節(jié)點的數(shù)量大于兩個，按同樣的 處理方法。
[0044] 四、網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計思路
[0045] 網(wǎng)絡(luò)路由的核心是要建立和動態(tài)維持一個類似MAC表的動態(tài)路由表，動態(tài)路由表 可在網(wǎng)絡(luò)輕載的狀態(tài)下，進行相互之間的傳遞更新，用以使單點上的動態(tài)路由表盡可能的 完善成能反映全網(wǎng)狀態(tài)的動態(tài)路由表。更新的頻度可視使用環(huán)境設(shè)定。
[0046] 動態(tài)路由表包含節(jié)點的物理標(biāo)識號，對最大120個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，可以采用1個字節(jié) (8位）來標(biāo)識，這個標(biāo)識是網(wǎng)絡(luò)中物理節(jié)點的唯一標(biāo)識號。其中8?127這120個用戶標(biāo) 識給使用用戶，〇?7這8個標(biāo)識為系統(tǒng)特殊標(biāo)識，代表不同的集群組。用戶標(biāo)識按從小到 大的順序排優(yōu)先級，00H表示最高優(yōu)先級集群組，08H表示最高優(yōu)先級用戶。
[0047] 路由表根據(jù)GPS/BD測量的每一個終端的經(jīng)緯度位置，計算相互之間的距離，可以 根據(jù)接收同步頭信號的強度，計算相互之間的鏈路預(yù)算，有了相互之間的位置，特別是相互 之間的鏈路預(yù)算，物理路由的算法就有了基礎(chǔ)。對沒有相互之間位置和鏈路預(yù)算數(shù)據(jù)的節(jié) 點，只能采用最簡單和穩(wěn)健的泛洪算法，即將收到的信號廣播發(fā)送。
[0048] 路由表為128 X 128的矩陣，矩陣中每一個元素用來描述鏈路狀態(tài),該狀態(tài)通過接 收同步信號的功率來判定，采用4字節(jié)描述。其中高兩位：00代表沒有測量值，01表示鏈路 狀態(tài)差，10表示鏈路狀態(tài)良好，11表示鏈路狀態(tài)優(yōu)秀；低兩位暫時為保留位。對角線上元素 描述本節(jié)點的狀態(tài)，包括：忙閑狀態(tài)、路由表動態(tài)更新記錄。其中的忙閑可以從每個節(jié)點緩 存的情況來反映。實時集群業(yè)務(wù)為高優(yōu)先級業(yè)務(wù)，系統(tǒng)設(shè)計具有支持8組并發(fā)的能力，每個 節(jié)點在不傳輸其他存儲轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的情況下(或暫停發(fā)送存儲轉(zhuǎn)發(fā)類業(yè)務(wù))，可以保證集群業(yè) 務(wù)通暢。
[0049] 自組網(wǎng)的業(yè)務(wù)幀格式如圖6所示，由幀頭和載荷兩部分構(gòu)成。幀頭包括：7bit的 源用戶標(biāo)識，7bit的目標(biāo)用戶標(biāo)識，2bit的業(yè)務(wù)類型和3bit的傳輸幀號記錄。2bit的業(yè)務(wù) 標(biāo)識分別為：〇〇代表集群業(yè)務(wù)，01代表單呼業(yè)務(wù)，10代表視頻業(yè)務(wù)，11代表數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在集 群業(yè)務(wù)中，目標(biāo)用戶標(biāo)識中〇?7代表8個不同的集群組。3bit的幀號有兩個作用，其一是 消除網(wǎng)絡(luò)上可能出現(xiàn)的洪泛。當(dāng)接收節(jié)點多次收到同一個轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸幀，即具有相同的原 用戶標(biāo)識、相同的目標(biāo)用戶標(biāo)識，則表明在最大8跳的傳輸時間（80mS)內(nèi)有重復(fù)包，將接收 到的重復(fù)包丟棄。其二是實現(xiàn)目標(biāo)節(jié)點的業(yè)務(wù)包排序。在自組織網(wǎng)中，存在不同的業(yè)務(wù)包 走不同傳輸路徑的狀況，導(dǎo)致目標(biāo)節(jié)點接收數(shù)據(jù)包亂序，設(shè)置3bit的幀計數(shù)，相當(dāng)于做了 一個Buffer，可以利用這個Buffer調(diào)整接收數(shù)據(jù)包的順序。
[0050] 集群業(yè)務(wù)的路由采用簡單的泛洪方法，即終端收到后，根據(jù)集群組標(biāo)識，屬于自己 的組業(yè)務(wù)，將語音包取下來，轉(zhuǎn)交給本地的聲碼器還原聲音。不屬于自己組的集群包，轉(zhuǎn)發(fā)。 設(shè)計支持8個語音業(yè)務(wù)并發(fā)，能夠滿足所有組同時工作。
[0051] 當(dāng)多個用戶從相互之間無直接無線通路的網(wǎng)絡(luò)中獨立發(fā)起PTT搶占時(幾乎同 時)，各接收節(jié)點會收到多個發(fā)自不同源地址的同組集群業(yè)務(wù)包，各節(jié)點按最高優(yōu)先級將業(yè) 務(wù)取出并還原成聲音。對正在進行PTT搶占的用戶，在搶占的同時，也能收到其他用戶發(fā)來 的同組PTT業(yè)務(wù)包，按收到源節(jié)點節(jié)點標(biāo)識號與本節(jié)進行比較，如果收到低于本節(jié)點的同 組信息，繼續(xù)進行PTT發(fā)話業(yè)務(wù)。如果收到高于本節(jié)點的同組集群業(yè)務(wù)，則采用聲音或震動 或文字的方式提醒有本組高優(yōu)先級的用戶業(yè)務(wù)接入，此時操作者應(yīng)該松開PTT鍵，推出PTT 發(fā)話狀態(tài)，進入聽講狀態(tài)。
[0052] 當(dāng)節(jié)點收到有高優(yōu)先級組時，同樣應(yīng)該采用有提示或無提示的方式，直接進入高 優(yōu)先級組的聽講狀態(tài)。
[0053] 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的路由采用本地節(jié)點輔助的路由方式。根據(jù)終端收到的數(shù)據(jù)包中的目的 地址，判斷是否為送達本節(jié)點的數(shù)據(jù)，如果是，就將數(shù)據(jù)包取下來，不再轉(zhuǎn)發(fā)。如果不是，將 根據(jù)本節(jié)點的路由表決定是否要轉(zhuǎn)發(fā)。從本節(jié)點的路由表中可以查到是否與目標(biāo)節(jié)點有可 以到達的鏈路，如果有，則代為轉(zhuǎn)發(fā)。如果沒有，則可以根據(jù)本節(jié)點的忙閑狀態(tài)，決定是否以 泛洪的方式發(fā)，閑則發(fā)，忙則不發(fā)。本節(jié)點的忙閑狀態(tài)可以根據(jù)本節(jié)點代發(fā)數(shù)據(jù)隊列的情況 定?？諡殚e，有排隊為忙。
[0054] 對點對點語音業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)，可以采用以上的路由方式，也可以采用按需路由， 按需路由協(xié)議示意圖如圖7所示。對點對點語音業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)在業(yè)務(wù)發(fā)起前有一個撥號 的過程，利用撥號的過程采用泛洪的方式向目標(biāo)節(jié)點發(fā)送路由請求消息。目標(biāo)節(jié)點在收到 路由請求消息后，根據(jù)路由請求消息中記錄的路由情況，在多條路由中選擇最佳的路由。選 定的最佳路由消息再由目標(biāo)節(jié)點返回原節(jié)點，之后的業(yè)務(wù)包按此路由傳遞。
[0055] 路由算法是當(dāng)前節(jié)點參與的算法。用戶的狀態(tài)、業(yè)務(wù)優(yōu)先級、業(yè)務(wù)類型等當(dāng)前節(jié)點 都已知，且這些信息在網(wǎng)絡(luò)使用中一般不發(fā)生變化，或變化的頻率頻度很低，最大限度的利 用這些信息并結(jié)合當(dāng)前節(jié)點的動態(tài)路由表，就能優(yōu)化路由。
[0056] 終端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對外接口采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)口和以太網(wǎng)協(xié)議，在終端內(nèi)實現(xiàn)IP協(xié) 議的代理。
[0057] 本發(fā)明提出的系統(tǒng)和方法在物理層進行了特殊的設(shè)計，尤其是充分利用同步頭信 號同步、時隙標(biāo)識、兩點之間無線鏈路預(yù)算測量、全網(wǎng)廣播消息發(fā)送、終端喚醒、節(jié)電、業(yè)務(wù) 分擔(dān)這六個主要功能。當(dāng)然，還可以同步頭調(diào)整接收機增益、實現(xiàn)完成接收機頻偏校準(zhǔn)，實 現(xiàn)接收機的相干解調(diào)等。同步頭采用長序列擴頻碼，其鏈路預(yù)算遠高于業(yè)務(wù)傳輸信道，因此 能夠較為簡潔的解決自組織網(wǎng)中隱終端的問題。
[0058] 物理層的特殊設(shè)計使系統(tǒng)在工作的過程中可以方便的獲取包含節(jié)點間鏈路質(zhì)量 的路由表，配合周期的路由表廣播消息，與其他系統(tǒng)設(shè)計相比，借助物理層同步頭的特定設(shè) 計，可以以非常低的網(wǎng)絡(luò)代價，獲得全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)路由表，從而解決自組織網(wǎng)中隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增 力口，效率急劇下降的問題。
[0059] 在初步建立網(wǎng)絡(luò)路由表的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)可以有效解決集群和數(shù)據(jù)組播業(yè)務(wù)在使用 泛洪算法時洪泛的問題，從而使系統(tǒng)在較大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的情況下仍然可以很好的支持實時業(yè) 務(wù)。對點對點業(yè)務(wù)，由于存在一個路由表，可以利用已有的研究成果，有效優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能。
[0060] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種終端自組網(wǎng)的接入方法，其特征在于，包括如下步驟： a發(fā)送方： a. 1在偵聽到的空閑時隙的隨機位置或系統(tǒng)預(yù)設(shè)位置發(fā)送接入幀探測信號，在該時隙 的其他時段接收其他終端的信號； a. 2若接入失敗，則隨機等待一段時間后重新發(fā)起接入；若接入成功，則占用該時隙發(fā) 送業(yè)務(wù)消息； b接收方： b. 1接收同步信息和其他終端的探測信號，生成本地動態(tài)路由表； b. 2接收來其他終端的業(yè)務(wù)消息，判斷該信息目標(biāo)地址為本終端，則本地處理；若目標(biāo) 地址為其他終端，則轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)消息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟a. 1進一步包括：若為高優(yōu)先級 業(yè)務(wù)，則在接入幀信號同步頭上疊加高優(yōu)先級業(yè)務(wù)搶占標(biāo)識；若接收到其他終端攜帶了高 優(yōu)先級業(yè)務(wù)搶占標(biāo)識的接入幀信號，則結(jié)束本次接入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a. 2,所述接入失敗為：若探測到?jīng)_突， 則尋找其他空閑時隙再次發(fā)送接入幀探測信號，若連續(xù)兩次均探測到?jīng)_突，則認為接入失 敗；所述接入成功為：在所述空閑時隙上連續(xù)兩幀均未探測到?jīng)_突，則認為接入成功。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述探測信號進一步疊加用戶標(biāo)識信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述用戶標(biāo)識大小與該終端的用戶優(yōu)先 級一致。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b. 1進一步包括：接收方同時 收到來自相互為隱蔽節(jié)點的兩個及以上終端的探測信號時，指示優(yōu)先級較低的終端重新接 入。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述指示通過在優(yōu)先級較低的終端發(fā)送 探測信號的位置發(fā)送避讓指示信號來完成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述避讓指示信號為用戶標(biāo)識最高位置1 的探測信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述優(yōu)先級為用戶優(yōu)先級、或業(yè)務(wù)優(yōu)先 級、或業(yè)務(wù)優(yōu)先級和用戶優(yōu)先級。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，接收方首先比較業(yè)務(wù)優(yōu)先級，若業(yè)務(wù)優(yōu) 先級相同再比較用戶優(yōu)先級；或，接收方首先比較用戶優(yōu)先級，若用戶優(yōu)先級相同再比較業(yè) 務(wù)優(yōu)先級。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10任意一項所述的方法，其特征在于，所述終端為SCDMA終端， 以5MHz X 10mS或1MHz X 10mS為一個資源塊，各資源塊又被劃分成相互正交的8個或4個 獨立子塊，各獨立子塊為終端搶占的最小傳輸資源。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，該方法還包括：采用TDMA進行資源劃 分：10ms為1幀，1幀包括8個時隙，每個時隙包含97uS的保護間隔和63uS同步頭；或，1 幀包括4個時隙，每個時隙包含187uS的保護間隔和63uS同步頭。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述同步頭由一個63長的m序列構(gòu)成， 不同時隙采用不同的63長m序列。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述同步頭進一步包括：在63長的m序 列上疊加2個31長的m序列傳送2比特信息，分別用于指示高優(yōu)先級業(yè)務(wù)搶占和跳頻圖樣 序號。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述探測信號時長64uS，采用m序列疊 力口 walsh碼的方式，Walsh碼攜帶用戶標(biāo)識信息。
【文檔編號】H04W74/08GK104125653SQ201310146695
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月25日
【發(fā)明者】蔣伯峰, 孫鵬, 黃其華, 鄭磊 申請人:北京信威通信技術(shù)股份有限公司