基于分布式TDMA的MAC协议以及无线自组织网络制造技术

本发明专利技术提供了一种基于分布式TDMA的MAC协议，该协议面向多业务无线自组网的支持时敏应用多跳传输。所述协议包括MAC层时帧，MAC层时帧的单个时帧帧结构包括依次设置的：RTS子帧、CTS子帧、路由信息子帧以及业务信息子帧，所述RTS子帧与CTS子帧之间、CTS子帧与路由信息子帧之间以及业务信息子帧之后设置Blank保护间隔。同时提供了一种基于上述协议实现的无线自组织网络。本发明专利技术能兼容多种优先级业务在网络中协同传输，资源配置灵活、时隙资源利用率高，并可以尽可能减小高动态无线自组网中隐藏终端出现的概率。该发明专利技术对于多跳时敏应用传输任务具有能够快速响应，并在满足时敏应用时延约束的条件下进行快速传输的优点。

MAC protocol and wireless ad hoc network based on distributed TDMA

【技术实现步骤摘要】
基于分布式TDMA的MAC协议以及无线自组织网络
本专利技术涉及无线通信领域，具体地，涉及一种基于分布式TDMA的MAC协议以及多业务无线自组网络。该MAC协议用于无线自组网多优先级业务协同传输，并可支持时敏业务的多跳传输。
技术介绍
如今无人机群被广泛用于大型建筑物(如桥梁、大厦)的质量检查、灾害评估、抢险救灾。随着作业的复杂化，无人机群对通信的要求与依赖程度也越来越高，从低速率的数据传输发展到现在新提出的进行多跳实时视频的传输。无线自组织网络(MobileAdhocNetwork，MANET)因其不需要地面基础设施的支持、用户终端之间可以自行组网的特点被用于缺乏地面设施、移动性较强的无人机群通信场景。无线自组网在带来低成本、随时随地易组网优点的同时，同样存在着网络动态性导致的链路不可靠、隐藏终端导致的系统容量低的问题。MAC(mediaaccesscontrol，介质访问控制)层接入协议对减小无线组织网弊端对通信的影响起着至关重要的作用。分布式无线自组网的MAC协议可以大致分成两类：基于竞争的协议和基于预约的协议。CSMA是典型的基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分布式TDMA的MAC协议，其特征在于，用于多优先级业务协同传输且支持时敏业务多跳传输，包括MAC层时帧，所述MAC层时帧的单个时帧帧结构包括依次设置的：RTS子帧、CTS子帧、路由信息子帧以及业务信息子帧，RTS子帧与CTS子帧之间、CTS子帧与路由信息子帧之间以及业务信息子帧之后分别设置Blank保护间隔；/n其中：/n所述RTS子帧和CTS子帧：用于节点间业务发送情况的声明，声明信息作为节点进行时隙预约的依据；/n所述路由信息子帧：用于维持全网路由信息的更新，进而适应自组网的动态性；/n所述业务信息子帧：用于传输不同优先级的业务。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式TDMA的MAC协议，其特征在于，用于多优先级业务协同传输且支持时敏业务多跳传输，包括MAC层时帧，所述MAC层时帧的单个时帧帧结构包括依次设置的：RTS子帧、CTS子帧、路由信息子帧以及业务信息子帧，RTS子帧与CTS子帧之间、CTS子帧与路由信息子帧之间以及业务信息子帧之后分别设置Blank保护间隔；
其中：
所述RTS子帧和CTS子帧：用于节点间业务发送情况的声明，声明信息作为节点进行时隙预约的依据；
所述路由信息子帧：用于维持全网路由信息的更新，进而适应自组网的动态性；
所述业务信息子帧：用于传输不同优先级的业务。


2.根据权利要求1所述的基于TDMA的MAC协议，其特征在于：当自组网中有N个节点时，所述RTS子帧、CTS子帧以及路由信息子帧均由长度为t1的N个时隙组成；所述业务信息子帧由长度为t2的N个时隙组成，其中，t1＜t2；自组网中第n个节点对应第n个时隙，节点按照节点序号依次向邻居广播信令信息；其中，1≤n≤N。


3.根据权利要求1所述的基于分布式TDMA的MAC协议，其特征在于，所述RTS子帧、CTS子帧和路由信息子帧中每一个节点所分配的时隙均是固定的，所述业务信息子帧中每一个节点所分配的时隙通过RTS子帧和CTS子帧的交互实现时隙的空间动态复用。


4.根据权利要求2所述的基于分布式TDMA的MAC协议，其特征在于，设物理层最小的时间颗粒度为ts，业务信息子帧中的每一个长度为t2的时隙划分为如下四部分：
-最高优先级指令的专用指令时隙占用ts；
-发送时间敏感业务信令的时敏应用专用信令时隙占用ts；
-发送忙音的忙音专用时隙占用ts；
-多优先级业务共享业务传输阶段占用t2-3ts。


5.根据权利要求4所述的基于分布式TDMA的MAC协议，其特征在于，在所述业务信息子帧一个时隙的传输过程中，用于发送最高优先级指令的专用指令时隙不能被竞争，剩下的t2-ts按照如下规则完成传输任务：
-如果是时敏应用的发送节点，首先节点在长度为ts的时敏应用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎修璞，朱世超，俞晖，归琳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31