本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法及裝置，方法包括：由脈沖源發(fā)起泛洪，通過協(xié)同中繼以使組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)獲取自身至脈沖源的跳數(shù)信息，及通過鄰居交互各節(jié)點(diǎn)獲得兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息；基于各節(jié)點(diǎn)至脈沖源的跳數(shù)信息，及各節(jié)點(diǎn)兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，建立以脈沖源為中心節(jié)點(diǎn)的時隙劃分規(guī)則，并生成時隙生成樹，脈沖源發(fā)起周期性脈沖，各節(jié)點(diǎn)獲得到脈沖源的路由并根據(jù)時隙生成樹轉(zhuǎn)發(fā)；確定組網(wǎng)內(nèi)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏敼?jié)點(diǎn)，并基于傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)起尋路，以根據(jù)時隙生成樹進(jìn)行時隙優(yōu)化。本發(fā)明專利技術(shù)通過時隙復(fù)用的方式降低組網(wǎng)路由所需要的時隙資源開銷，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大所需的時隙比例越少、效果越好。效果越好。效果越好。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法及裝置
[0001]本專利技術(shù)涉及移動自組網(wǎng)路由協(xié)議
，尤其涉及一種基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法及裝置。
技術(shù)介紹
[0002]在移動自組網(wǎng)路由協(xié)議中，Pulse路由協(xié)議以其適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭×易兓涂焖傩迯?fù)路由的突出優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的關(guān)注，通過由脈沖源周期性發(fā)起泛洪，所有節(jié)點(diǎn)獲得到脈沖源路由，僅需要發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送預(yù)留包回應(yīng)脈沖源，路徑上的節(jié)點(diǎn)獲得反向路由，其他節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)節(jié)省資源，同時采用偵聽的方式優(yōu)化路由，Pulse路由協(xié)議適用于高移動性的網(wǎng)絡(luò)，具有高擴(kuò)展能力且容錯性高。
[0003]但是要實(shí)現(xiàn)Pulse路由協(xié)議，其周期性脈沖時的時隙分配問題是一項(xiàng)很大的挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的802.11協(xié)議采用的載波偵聽多址CDMA/CA，通過偵聽和搶占信道的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓捎陔S機(jī)競爭不確定性高，且隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增加導(dǎo)致協(xié)議效率低下。TDMA協(xié)議通過固定式分配資源，在拓?fù)浞€(wěn)定時可以達(dá)到較高的鏈路容量，但其架構(gòu)難以適應(yīng)隨機(jī)性變化。而且由于脈沖源節(jié)點(diǎn)選取的隨機(jī)性以及各個節(jié)點(diǎn)的位置分布的隨機(jī)性，上述時隙分配機(jī)制難以滿足Pulse路由協(xié)議高移動性和高擴(kuò)展能力的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0004]有鑒于此，有必要提供一種基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法及裝置，用以解決現(xiàn)有時隙分配問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本專利技術(shù)提供一種基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法，包括：
[0006]由脈沖源發(fā)起泛洪，通過協(xié)同中繼以使組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)獲取自身至脈沖源的跳數(shù)信息，及通過鄰居交互各節(jié)點(diǎn)獲得兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息；
[0007]基于各節(jié)點(diǎn)至脈沖源的跳數(shù)信息，及各節(jié)點(diǎn)兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，建立以脈沖源為中心節(jié)點(diǎn)的時隙劃分規(guī)則，并生成時隙生成樹，脈沖源發(fā)起周期性脈沖，各節(jié)點(diǎn)獲得到脈沖源的路由并根據(jù)時隙生成樹轉(zhuǎn)發(fā)；
[0008]確定組網(wǎng)內(nèi)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏敼?jié)點(diǎn)，并基于所述傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)起尋路，以根據(jù)所述時隙生成樹進(jìn)行時隙優(yōu)化。
[0009]進(jìn)一步地，所述組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)獲取自身至脈沖源節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)信息，包括：
[0010]脈沖源發(fā)起泛洪，組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到廣播包的時間確定距脈沖源節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)信息，其中，每一節(jié)點(diǎn)在第一次接收數(shù)據(jù)包時隙的下一時隙轉(zhuǎn)發(fā)該廣播包。
[0011]進(jìn)一步地，通過鄰居交互各節(jié)點(diǎn)獲得兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，包括：
[0012]組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)依次發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包至鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鄰居交互，其中，所述Hello數(shù)據(jù)包包括一跳鄰居信息及每一節(jié)點(diǎn)距離脈沖源的跳數(shù)信息；
[0013]在經(jīng)過兩輪鄰居交互后，組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)獲得兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息。
[0014]進(jìn)一步地，所述基于各節(jié)點(diǎn)至脈沖源的跳數(shù)信息，及各節(jié)點(diǎn)兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，建立以脈沖源為中心節(jié)點(diǎn)的時隙劃分規(guī)則，并生成時隙生成樹，脈沖源發(fā)起周期性脈沖，各節(jié)點(diǎn)獲得到脈沖源的路由并根據(jù)時隙生成樹轉(zhuǎn)發(fā)，包括：
[0015]基于脈沖源兩跳內(nèi)的鄰居信息為脈沖源的子節(jié)點(diǎn)和孫子節(jié)點(diǎn)劃分時隙，獲得基于時隙排序的生成樹，并將所述基于時隙排序的生成樹隨脈沖源發(fā)起周期性脈沖的脈沖數(shù)據(jù)包發(fā)送至脈沖源的鄰居節(jié)點(diǎn)；
[0016]各節(jié)點(diǎn)獲得到脈沖源的路由，基于各鄰居節(jié)點(diǎn)兩跳鄰居信息及該節(jié)點(diǎn)距脈沖源的跳數(shù)信息，為脈沖源的孫子節(jié)點(diǎn)重新劃分時隙，并根據(jù)基于時隙排序的生成樹，在各鄰居節(jié)點(diǎn)自身所在時隙內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)所述脈沖數(shù)據(jù)包至下一鄰居節(jié)點(diǎn)。
[0017]進(jìn)一步地，所述基于所述傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)起尋路，以根據(jù)所述時隙生成樹進(jìn)行時隙優(yōu)化，包括：
[0018]根據(jù)所述時隙生成樹確定傳輸節(jié)點(diǎn)可用的預(yù)留時隙；
[0019]若所述傳輸節(jié)點(diǎn)為需要數(shù)據(jù)傳輸或入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，在所述傳輸節(jié)點(diǎn)可用的預(yù)留時隙發(fā)送預(yù)留數(shù)據(jù)包至脈沖源，并令在該路由路徑上的其他節(jié)點(diǎn)在自身預(yù)留時隙內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)所述預(yù)留數(shù)據(jù)包。
[0020]進(jìn)一步地，所述方法還包括：
[0021]組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)基于鄰居節(jié)點(diǎn)信息，完成資源自主協(xié)商的動態(tài)分配。
[0022]進(jìn)一步地，所述組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)基于鄰居節(jié)點(diǎn)信息，完成資源自主協(xié)商的動態(tài)分配，具體包括：
[0023]根據(jù)本地時隙表按照預(yù)設(shè)的時隙分配規(guī)則對鄰居節(jié)點(diǎn)申請的時隙歸屬進(jìn)行仲裁，以按需申請未占用時隙，其中，所述時隙呈分布式；
[0024]在各節(jié)點(diǎn)自身所在時隙內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)脈沖數(shù)據(jù)包至鄰居節(jié)點(diǎn)時，各鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到脈沖數(shù)據(jù)包更新本地時隙表，其中，所述脈沖數(shù)據(jù)包中包括各節(jié)點(diǎn)自身的數(shù)據(jù)時隙申請表；
[0025]根據(jù)各節(jié)點(diǎn)與鄰居節(jié)點(diǎn)之間脈沖數(shù)據(jù)包的交互，調(diào)整競爭失敗的時隙，并將新的數(shù)據(jù)時隙申請表隨預(yù)留數(shù)據(jù)包發(fā)送給鄰居節(jié)點(diǎn)，以使鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)本地信息進(jìn)行仲裁，發(fā)送回應(yīng)數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)；
[0026]若各節(jié)點(diǎn)成功占用時隙，則在數(shù)據(jù)幀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，若各節(jié)點(diǎn)未成功占用時隙，則釋放沖突時隙。
[0027]進(jìn)一步地，所述方法還包括：
[0028]采用偵聽方式優(yōu)化路由，并發(fā)送時隙競爭沖突信息至各節(jié)點(diǎn)。
[0029]進(jìn)一步地，所述采用偵聽方式優(yōu)化路由，并發(fā)送時隙競爭沖突信息至各節(jié)點(diǎn)，具體包括：
[0030]各節(jié)點(diǎn)通過偵聽并回應(yīng)鄰居節(jié)點(diǎn)優(yōu)化路由路徑；
[0031]若各節(jié)點(diǎn)偵聽到預(yù)留數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)時隙申請表與該節(jié)點(diǎn)自身的數(shù)據(jù)時隙申請表存在時隙競爭沖突，發(fā)送回應(yīng)數(shù)據(jù)至鄰居節(jié)點(diǎn)，以使鄰居節(jié)點(diǎn)釋放沖突時隙。
[0032]第二方面，本專利技術(shù)還提供一種基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配裝置，包括：
[0033]信息獲取模塊，用于由脈沖源發(fā)起泛洪，通過協(xié)同中繼以使組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)獲取自身至脈沖源的跳數(shù)信息，及通過鄰居交互各節(jié)點(diǎn)獲得兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息；
[0034]規(guī)則建立模塊，用于基于各節(jié)點(diǎn)至脈沖源的跳數(shù)信息，及各節(jié)點(diǎn)兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，建立以脈沖源為中心節(jié)點(diǎn)的時隙劃分規(guī)則，并生成時隙生成樹，脈沖源發(fā)起周期性脈沖，各節(jié)點(diǎn)獲得到脈沖源的路由并根據(jù)時隙生成樹轉(zhuǎn)發(fā)；
[0035]時隙優(yōu)化模塊，用于確定組網(wǎng)內(nèi)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏敼?jié)點(diǎn)，并基于所述傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)起尋路，以根據(jù)所述時隙生成樹進(jìn)行時隙優(yōu)化。
[0036]采用上述實(shí)施例的有益效果是：
[0037]本專利技術(shù)通過協(xié)同中繼和鄰居交互獲取兩跳內(nèi)鄰居節(jié)點(diǎn)信息，優(yōu)化了脈沖時隙和預(yù)留時隙劃分方法，復(fù)用兩跳以外時隙，降低了時隙開銷，避免脈沖包轉(zhuǎn)發(fā)沖突；預(yù)留包可在脈沖時隙或預(yù)留時隙發(fā)送，進(jìn)一步提高時隙利用率，降低網(wǎng)絡(luò)開銷；時隙申請采用兩輪交互模式，提高時隙申請成功率，同時采用間隔時隙申請法，降低了時隙申請沖突的可能性，時隙呈分布式分散在整個時幀中，可及時轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，較集中式分布有效降低了端到端時延，兩跳外時隙可復(fù)用，提高時隙利用率。
附圖說明
[0038]圖1為本專利技術(shù)提供的基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法一實(shí)施例的流程示意圖；
[0039]圖2為本專利技術(shù)提供的基于二層主本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法，其特征在于，包括：由脈沖源發(fā)起泛洪，通過協(xié)同中繼以使組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)獲取自身至脈沖源的跳數(shù)信息，及通過鄰居交互各節(jié)點(diǎn)獲得兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息；基于各節(jié)點(diǎn)至脈沖源的跳數(shù)信息，及各節(jié)點(diǎn)兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，建立以脈沖源為中心節(jié)點(diǎn)的時隙劃分規(guī)則，并生成時隙生成樹，脈沖源發(fā)起周期性脈沖，各節(jié)點(diǎn)獲得到脈沖源的路由并根據(jù)時隙生成樹轉(zhuǎn)發(fā)；確定組網(wǎng)內(nèi)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏敼?jié)點(diǎn)，并基于所述傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)起尋路，以根據(jù)所述時隙生成樹進(jìn)行時隙優(yōu)化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法，其特征在于，所述組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)獲取自身至脈沖源節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)信息，包括：脈沖源發(fā)起泛洪，組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到廣播包的時間確定距脈沖源節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)信息，其中，每一節(jié)點(diǎn)在第一次接收數(shù)據(jù)包時隙的下一時隙轉(zhuǎn)發(fā)該廣播包。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法，其特征在于，通過鄰居交互各節(jié)點(diǎn)獲得兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，包括：組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)依次發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包至鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鄰居交互，其中，所述Hello數(shù)據(jù)包包括一跳鄰居信息及每一節(jié)點(diǎn)距離脈沖源的跳數(shù)信息；在經(jīng)過兩輪鄰居交互后，組網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)獲得兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法，其特征在于，所述基于各節(jié)點(diǎn)至脈沖源的跳數(shù)信息，及各節(jié)點(diǎn)兩跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，建立以脈沖源為中心節(jié)點(diǎn)的時隙劃分規(guī)則，并生成時隙生成樹，脈沖源發(fā)起周期性脈沖，各節(jié)點(diǎn)獲得到脈沖源的路由并根據(jù)時隙生成樹轉(zhuǎn)發(fā)，包括：基于脈沖源兩跳內(nèi)的鄰居信息為脈沖源的子節(jié)點(diǎn)和孫子節(jié)點(diǎn)劃分時隙，獲得基于時隙排序的生成樹，并將所述基于時隙排序的生成樹隨脈沖源發(fā)起周期性脈沖的脈沖數(shù)據(jù)包發(fā)送至脈沖源的鄰居節(jié)點(diǎn)；各節(jié)點(diǎn)獲得到脈沖源的路由，基于各鄰居節(jié)點(diǎn)兩跳鄰居信息及該節(jié)點(diǎn)距脈沖源的跳數(shù)信息，為脈沖源的孫子節(jié)點(diǎn)重新劃分時隙，并根據(jù)基于時隙排序的生成樹，在各鄰居節(jié)點(diǎn)自身所在時隙內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)所述脈沖數(shù)據(jù)包至下一鄰居節(jié)點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二層主被動結(jié)合Pulse路由協(xié)議的時隙分配方法，其特征在于，所述基于所述傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)起尋路，以根據(jù)所述時隙生成樹進(jìn)行時隙優(yōu)化，包括：根據(jù)所述時隙生成樹確定傳輸節(jié)點(diǎn)可用的預(yù)留時隙；若所述傳輸節(jié)點(diǎn)為需要數(shù)據(jù)傳輸或入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，在所述傳輸...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜寶杰，趙佳，楊爽，
申請(專利權(quán))人：武漢中元通信股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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