一种改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法技术

本发明专利技术公开了一种改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法，涉及通信技术领域，所述方法包括：首尾包时，发送节点使用三次握手及重传机制，保证首尾包的准确性，首尾包失败则需要重新进行网络同步；首包成功后，在尾包到来之前，过程中的每个跳频时隙都需要进行一次通信，如果没有数据包，MAC层填充数据长度为0的跳频帧空包；网络内的节点首先使用默认频表进行通信，当节点间通信出现中断时，按照频表切换原则在内置的频表中进行切换。本发明专利技术针对实时语音传输等情况，当节点间通信出现中断时，可以在组网不中断的情况下，收发节点同步切换频表，实现网络恢复并继续保持语音通信的流畅，提升跳频网络稳定性，减少出现断网和重新组网等情况。新组网等情况。新组网等情况。

【技术实现步骤摘要】
一种改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法。

技术介绍

[0002]在无线跳频网络通信系统中，跳频同步及网络中断后的网络恢复至关重要，尤其是在实时语音传输中。由于纠错算法的存在，整个通信过程允许存在少量丢包，因此，跳频网络快速恢复对系统性能提升有着显著影响，这就对跳频网络的鲁棒性提出更高的要求。传统跳频通信系统，通常考虑断网重传、公共频道重新同步等方式解决跳频网络不稳定问题，但在许多实时传输中，重连或重新同步所需时间过高，不能满足网络快速恢复的需求；
[0003]同时，目前大多跳频技术都是通过多次发射增加可靠性，或将多次发射作为跳频算法的基础，但是在部分低速率应用场景中(以64Bytes，10kbps为例，单包时间51.2ms)，为保障语音传输流畅性，网络恢复的时隙不得超过2秒钟(约为17个跳频时隙，跳频时隙即每个跳频频点持续的时间，一般跳频时隙时间大于一次收发通信所需要的时间)，那么多次发射将极大增加传输耗时，降低传输效率，无法在17个时隙内同步并使用更多的有效信道。
[0004]因此，本领域的技术人员致力于开发一种改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法，针对实时传输等需要在线快速恢复的网络系统，提升网络的鲁棒性。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是当节点间通信出现中断时，可以在组网不中断的情况下，实现网络恢复并继续保持语音通信的流畅。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法，所述方法包括：
[0007]首尾包时，发送节点使用三次握手及重传机制，保证首尾包的准确性，首尾包失败则需要重新进行网络同步；
[0008]首包成功后，在尾包到来之前，过程中的每个跳频时隙都需要进行一次通信，如果没有数据包，MAC层可以填充数据长度为0的跳频帧空包；
[0009]网络内的节点首先使用默认频表进行通信，当节点间通信出现中断时，按照频表切换原则在内置的频表中进行切换。
[0010]进一步地，发送节点的跳频帧的帧结构包括帧序号、TXACK、三次握手标志；所述帧序号是指本包数据的序列号；所述TXACK是指发送节点收到的上一个ACK序列号；所述三次握手标志是指本包数据是否需要三次握手；
[0011]接收节点的跳频帧ACK回复的帧结构包括ACK序号；所述ACK序号是指本包数据要回复的确认包的序列号。
[0012]进一步地，当节点间通信出现首次中断时，节点进入恢复周期，在恢复周期内，如果连续出现异常，则按照所述频表切换原则进行恢复。
[0013]进一步地，发送节点判断是否收到正确的ACK包，如果连续四次没有收到正确的ACK包，则表示在恢复周期内恢复失败，下一个时隙发送节点切换频表进行通信；发送节点的频表切换原则是时隙1至时隙4选用本频表成功过的最近两个频点，即频点A和频点B，按照ABAB的顺序；时隙5至时隙8选用新频表的前两个频点，即频点C和频点D，按照CDCD的顺序；时隙9至时隙11选用公共信道频点，即频点E，按照EEE的顺序。
[0014]进一步地，接收节点在本地存储一个错误计数和一个丢包计数。
[0015]进一步地，所述错误计数的初始值为1；当接收到发送节点的数据包时，所述错误计数等于数据包中的所述帧序号的值减去所述TXACK的值。
[0016]进一步地，当所述错误计数大于等于4时，接收节点不再回复ACK，直接在下一个时隙切换频表继续进行通信，此时接收节点的频表切换原则与发送节点的频表切换原则相同。
[0017]进一步地，所述丢包计数的初始值为0；当本时隙中未收到任何数据包时，所述丢包计数累计加1，当接收到发送节点的数据包时，所述丢包计数清零。
[0018]进一步地，当所述丢包计数为4时，接收节点认为恢复失败，下一个时隙接收节点切换频表继续进行通信；
[0019]当所述丢包计数为4且所述错误计数为2时或者当所述丢包计数为4且所述错误计数为3时，接收节点的频表切换原则为，在发送节点的频表切换原则上，进行时隙调整；
[0020]当所述丢包计数为4且所述错误计数为1时，接收节点采用窗口加长进行通信，接收节点的切换原则为时隙1至时隙4选用本频表成功过的最近两个频点，即频点A和频点B，按照AAAB的顺序；时隙5至时隙8选用新频表的前两个频点，即频点C和频点D，按照CCDD的顺序；时隙9至时隙11选用公共信道频点，即频点E，按照EEE的顺序。
[0021]进一步地，所述时隙调整为：当所述错误计数为2时，向前调整2个时隙；当所述错误计数为3时，向前调整3个时隙。
[0022]与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益技术效果：
[0023]本专利技术可以在组网不中断的情况下，收发节点同步切换频表，实现网络恢复并继续保持语音通信的流畅，提升跳频网络稳定性，提高网络快速恢复的自适应性，减少出现断网和重新组网等情况。
[0024]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的一个较佳实施例的方法流程图；
[0026]图2是本专利技术的一个较佳实施例的跳频帧结构示意图；
[0027]图3是本专利技术的一个较佳实施例的跳频频表切换示意图。
具体实施方式
[0028]以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
[0029]在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0030]本专利技术针对实时语音传输等情况，当节点间通信出现中断时(干扰导致通信中断)，可以在组网不中断的情况下，收发节点同步切换频表，实现网络恢复并继续保持语音通信的流畅，提升跳频网络稳定性，减少出现断网和重新组网等情况。
[0031]如图1所示，是本专利技术的一个较佳实施例的方法流程图，以最简单的点对点网络为例，首先，收发节点完成了组网和时间同步。当节点开始业务通信时，将按照如下原则：
[0032]1、首尾包时，TXNode会使用三次握手及重传机制，保证首尾包的准确性，首尾包失败则需要重新进行网络同步。
[0033]2、首包成功后，在尾包到来之前，过程中的每个跳频时隙都需要进行一次通信，如果没有数据包，MAC层可以填充数据长度为0的跳频帧空包。
[0034]3、频表的使用及切换。网络内的节点首先使用默认频表进行通信，当节点间通信出现中断时，将按照频表切换原则在内置的频表中进行切换，其中，内置频表事先预置在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法，其特征在于，所述方法包括：首尾包时，发送节点使用三次握手及重传机制，保证首尾包的准确性，首尾包失败则需要重新进行网络同步；首包成功后，在尾包到来之前，过程中的每个跳频时隙都需要进行一次通信，如果没有数据包，MAC层填充数据长度为0的跳频帧空包；网络内的节点首先使用默认频表进行通信，当节点间通信出现中断时，按照频表切换原则在内置的频表中进行切换。2.如权利要求1所述的改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法，其特征在于，发送节点的跳频帧的帧结构包括帧序号、TXACK、三次握手标志；所述帧序号是指本包数据的序列号；所述TXACK是指发送节点收到的上一个ACK序列号；所述三次握手标志是指本包数据是否需要三次握手；接收节点的跳频帧ACK回复的帧结构包括ACK序号；所述ACK序号是指本包数据要回复的确认包的序列号。3.如权利要求2所述的改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法，其特征在于，当节点间通信出现首次中断时，节点进入恢复周期，在恢复周期内，如果连续出现异常，则按照所述频表切换原则进行恢复。4.如权利要求3所述的改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法，其特征在于，发送节点判断是否收到正确的ACK包，如果连续四次没有收到正确的ACK包，则表示在恢复周期内恢复失败，下一个时隙发送节点切换频表进行通信；发送节点的频表切换原则是时隙1至时隙4选用本频表成功过的最近两个频点，即频点A和频点B，按照ABAB的顺序；时隙5至时隙8选用新频表的前两个频点，即频点C和频点D，按照CDCD的顺序；时隙9至时隙11选用公共信道频点，即频点E，按照EEE的顺序。5.如权利要求4所述的改善低速率无线跳频通信网络鲁棒性的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晋侨，崔永强，
申请(专利权)人：上海磐启微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：