一种分布式TDMA协议中的随机数闲置时隙竞争方法技术

本发明专利技术公开了一种分布式TDMA协议中的随机数闲置时隙竞争方法，涉及通信技术领域，解决自组网中分布式TDMA协议信道利用率较低的问题,该方法以分布式TDMA为基础，通过分布式方法让每个节点固定占用一个时隙，以满足基本业务需求。对于有多个数据包需要传输的节点，产生一个随机数并与其他节点交互，获得一个节点排名，当有节点不使用其占用的时隙时，这些节点将根据节点排名按顺序使用该闲置时隙。本发明专利技术以较少的开销减少了TDMA网络中的时隙浪费，提高了信道利用率，通过引入随机数竞争机制，进一步提高了信道利用率。

A Random Number Unused Slot Competition Method in Distributed TDMA Protocol

【技术实现步骤摘要】
一种分布式TDMA协议中的随机数闲置时隙竞争方法
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种分布式TDMA协议中的随机数闲置时隙竞争方法。
技术介绍
移动自组网是一种动态的、无中心的通信网络。移动自组网部署简单，不存在单点失败问题，适合应用于战场、应急通信等场景，近年来受到越来越多的关注。介质访问控制（MediumAccessControl，MAC）协议负责信道资源的分配，控制节点对信道的使用，对移动自组网的网络性能起着重要作用。一般将MAC协议分为预留类与竞争类两种。预留类协议从时间、空间、频率等资源将信道划分为多个相互正交的子信道，并按照一定的规则将这些子信道分配给用户使用。竞争类协议无需资源的划分，用户按照一定的规则争用信道。对于车联网、航空自组网等移动自组网的具体应用场景而言，节点间需实时交互位置、速度等信息，避免碰撞，这需要MAC层能提供较低的传输时延。竞争类协议存在接入时延不可控的问题，因此一般采用TDMA来保证时延。移动自组网中的TDMA一般采用分布式的方式进行时隙分配。节点间通过相互协商的方式进行时隙分配，无需中心节点的参与。节点将一直使用所分配到的时隙直到发生冲突或离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式TDMA协议中的随机数闲置时隙竞争方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)新节点接收已入网节点发送的控制消息，获知网络时隙占用情况，建立时隙状态表，并随机选择一个空闲时隙作为候选时隙；(2)候选时隙首次到来时，新节点发送占用申请，等待邻居节点的确定；(3)候选时隙再次到来时，若全部邻居节点均已确认该申请，则节点把备选时隙标记为主时隙；否则重新随机选择一个空闲时隙作为候选时隙，回到步骤（2）；(4)主时隙到来时，队列中如果有多个数据包等待发送，节点把控制消息的随机数字段设为 [0，MAX]之间的一个随机整数并发送；否则将控制消息的随机数字段设为‑1并发送；(5)在新一帧开始时，参与竞...

【技术特征摘要】
1.一种分布式TDMA协议中的随机数闲置时隙竞争方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)新节点接收已入网节点发送的控制消息，获知网络时隙占用情况，建立时隙状态表，并随机选择一个空闲时隙作为候选时隙；(2)候选时隙首次到来时，新节点发送占用申请，等待邻居节点的确定；(3)候选时隙再次到来时，若全部邻居节点均已确认该申请，则节点把备选时隙标记为主时隙；否则重新随机选择一个空闲时隙作为候选时隙，回到步骤（2）；(4)主时隙到来时，队列中如果有多个数据包等待发送，节点把控制消息的随机数字段设为[0，MAX]之间的一个随机整数并发送；否则将控制消息的随机数字段设为-1并发送；(5)在新一帧开始时，参与竞争的节点将所有参与竞争节点的随机数进行排序，得到自身的排名；(6)每个时隙开始时，若占用该时隙的节点将本时隙声明为闲置时隙，则参与竞争的节点判断当前时隙是第几个闲置时隙，并由相应排名的节点使用。2.根据权利要求1所述的分布式TDMA协议中的随机数闲置时隙竞争方法，其特征在于，步骤（1）具体过程如下：已入网节点在所占用的主时隙到来时，发送一个控制消息，消息中携带自己的时隙状态表，该表记录了自身及邻居节点的时隙占用情况，新节点通过接收邻居节点发送的控制消息，获得邻居节点的时隙状态表，从而得到网络内节点对时隙的占用情况，随机选择一个未被其他节点占用的空闲时隙作为候选时隙。3.根据权利要求1所述的分布式TDMA协议中的随机数闲置时隙竞争方法，其特征在于，步骤（2）具体过程如下：候选时隙首次到来时，新节点发送一个控制消息向邻居节点申请占用该时隙；若只有一个新节点发出占用申请，邻居节点可以正确接收控制消息并更新自身的时隙状态表，加入新节点的信息；若同时有多个新节点发出占用申...

【专利技术属性】
技术研发人员：符杰林，陆毅，仇洪冰，蔡冲霄，张亚楠，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45