TDMA自组网及其构建方法、节点、存储介质与流程

文档序号:20598267发布日期:2020-05-01 21:24阅读:513来源:国知局
TDMA自组网及其构建方法、节点、存储介质与流程

本公开涉及通信技术领域,具体地,涉及一种tdma自组网及其构建方法、节点、存储介质。



背景技术:

无线自组网是由一组带有无线收发装置的可移动节点所组成的一个临时性多跳自治系统,在军事、民用等方面都具有广阔的应用前景。在现有技术中,无线自组网常见网络拓扑结构为树型拓扑结构以及星型拓扑结构,都需要人工预先设定主节点,并通过主节点对整个网络进行信道访问控制。由于整个自组网依赖主节点建立,一旦主节点出现问题,可能会导致整个自组网无法正常工作。



技术实现要素:

本公开的目的是提供一种tdma自组网及其构建方法、节点、存储介质,用以解决利用现有技术难以在无人工干预的情况下自主构建自组网的技术问题。

为了实现上述目的,本公开第一方面提供一种tdma自组网的构建方法,应用于接入节点,所述方法包括:

在任一所述接入节点启动后,监听广播信道中是否存在广播消息;

若预设时长内所述广播信道中始终没有广播消息,则在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息,其中,所述接入帧与所述冲突检测帧组成一个复帧;

监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息,所述目标帧包括冲突检测帧的其他子帧;

在至少满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,作为第一节点接入所述tdma自组网。

可选地,所述目标帧包括接入帧的第二节点子帧,所述在至少满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,作为第一节点接入所述tdma自组网包括:

在满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,且所述接入帧的第二节点子帧被占用时,作为第一节点接入所述tdma自组网。

可选地,所述方法还包括:

若所述冲突检测帧的其他子帧上存在其他节点发送的广播消息,所述接入节点等待随机的时长,并重新执行所述监听广播信道中是否存在广播消息及之后的步骤,以使所述接入节点接入所述tdma自组网。

可选地,所述广播消息包括前导序列、节点标识信息以及子帧调度信息。

可选地,所述方法还包括:

若预设时段内所述广播信道中存在广播消息,则获取所述广播消息中的子帧调度信息;

根据所述子帧调度信息确定空闲子帧;

通过任一所述空闲子帧发送广播消息,以使所述接入节点接入所述tdma自组网。

本公开第二方面提供一种tdma自组网的构建方法,应用于网络节点,所述方法包括:

接收接入节点在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送的广播消息,其中,所述接入帧与所述冲突检测帧组成一个复帧;

在至少满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,确定所述接入节点作为第一节点成功接入所述tdma自组网。

可选地,所述在至少满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,确定所述接入节点作为第一节点成功接入所述tdma自组网,包括:

在满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,且所述接入帧的第二节点子帧被占用时,确定所述接入节点作为第一节点成功接入所述tdma自组网。

可选地,所述方法还包括:

通过广播信道发送广播消息,所述广播消息包括子帧调度信息;

接收接入节点在任一空闲子帧上发送的广播消息,其中,所述子帧调度信息用于所述接入节点确定空闲子帧;

确定所述接入节点作为非第一节点成功接入所述tdma自组网。

本公开第三方面提供一种接入节点,任一启动接入进程的接入节点包括:

第一监听模块,用于监听广播信道中是否存在广播消息;

广播模块,用于若预设时长内所述广播信道中始终没有广播消息,则在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息,其中,所述接入帧与所述冲突检测帧组成一个复帧;

第二监听模块,用于监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息,所述目标帧包括冲突检测帧的其他子帧;

接入模块,用于在至少满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,作为第一节点接入所述tdma自组网。

可选地,所述目标帧包括接入帧的第二节点子帧,所述接入模块用于:

在满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,且所述接入帧的第二节点子帧被占用时,作为第一节点接入所述tdma自组网。

可选地,所述接入节点还包括:

退避模块,用于在所述冲突检测帧的其他子帧上存在其他节点发送的广播消息时,所述接入节点等待随机的时长,并重新执行所述监听广播信道中是否存在广播消息及之后的步骤,以使所述接入节点接入所述tdma自组网。

可选地,所述广播消息包括前导序列、节点标识信息以及子帧调度信息。

可选地,所述接入节点还包括:

获取模块,用于在预设时段内所述广播信道中存在广播消息时,获取所述广播消息中的子帧调度信息;

确定模块,用于根据所述子帧调度信息确定空闲子帧;

接入模块,则用于通过任一所述空闲子帧发送广播消息,以使所述接入节点接入所述tdma自组网。

本公开第四方面提供一种网络节点,所述网络节点包括:

接收模块,用于接收接入节点在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送的广播消息,其中,所述接入帧与所述冲突检测帧组成一个复帧;

确定模块,用于在至少满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,确定所述接入节点作为第一节点成功接入所述tdma自组网。

可选地,所述确定模块用于:

在满足所述冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,且所述接入帧的第二节点子帧被占用时,确定所述接入节点作为第一节点成功接入所述tdma自组网。

可选地,所述网络节点还包括:

广播模块,用于通过广播信道发送广播消息,所述广播消息包括子帧调度信息;

所述接收模块还用于,接收接入节点在任一空闲子帧上发送的广播消息,其中,所述子帧调度信息用于所述接入节点确定空闲子帧;

所述确定模块还用于确定所述接入节点作为非第一节点成功接入所述tdma自组网。

本公开第五方面提供一种tdma自组网,所述tdma自组网包括本公开第三方面提供的接入节点以及本公开第四方面提供的网络节点。

本公开第六方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本公开第一方面提供的tdma自组网的构建方法的步骤。

本公开第七方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本公开第二方面提供的tdma自组网的构建方法的步骤。

本公开第八方面提供一种接入节点,包括:

存储器,其上存储有计算机程序;

处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现本公开第一方面提供的tdma自组网的构建方法的步骤。

本公开第九方面提供一种网络节点,包括:

存储器,其上存储有计算机程序;

处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现本公开第二方面提供的tdma自组网的构建方法的步骤。

通过上述技术方案,任一接入节点启动接入进程时,监听广播信道中是否存在广播消息,若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,说明未检测到其他节点的存在,则在复帧的接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息,以便于其他节点检测到冲突,然后继续监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息,该目标帧包括冲突检测帧的其他子帧,在至少满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,可以确定接入节点作为第一节点接入tdma自组网。这样,接入节点在接入网络时,自主检测是否存在竞争冲突,并在满足条件时确定作为第一节点接入自组网,以便后续节点的接入,实现了无需人工干预组网,避免因主节点出现问题导致的网络工作异常,增强了自组网的抗毁性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:

图1是本公开实施例提供的一种应用于接入节点的tdma自组网的构建方法流程图;

图2是本公开实施例提供的一种tdma自组网的复帧格式示意图;

图3是本公开实施例提供的一种应用于接入节点的tdma自组网的构建方法流程图;

图4是本公开实施例提供的一种tdma自组网的节点状态示意图;

图5是本公开实施例提供的一种应用于网络节点的tdma自组网的构建方法流程图;

图6是本公开实施例提供的一种接入节点与网络节点的交互示意图;

图7是本公开实施例提供的一种tdma自组网的接入节点的框图;

图8是本公开实施例提供的一种tdma自组网的接入节点的框图;

图9是本公开实施例提供的一种tdma自组网的网络节点的框图;

图10是本公开实施例提供的一种tdma自组网的接入节点的框图;

图11是本公开实施例提供的一种tdma自组网的网络节点的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。

无线自组网是由一组带有无线收发装置的可移动节点所组成的自组织、自愈网络,各个网络节点相互协作,通过无线链路进行通信和交换信息,实现信息和服务的共享,其中,网络节点可以是手机,还可以是平板电脑、台式电脑、以及pda(personaldigitalassistant,个人数字助理)等其它设备。然而由于自组网中所有节点对等,在无人工干预的情况下组网,节点接入网络的过程中可能会存在竞争冲突的可能。为了解决利用现有技术难以在无人工干预的情况下自主构建自组网的技术问题,本公开提供一种tdma自组网的构建方法,该tdma自组网中包括多个节点,且各个节点已获取时间同步。需要说明的是,在发起组网过程前,是不区分接入节点和网络节点的。

图1是本公开实施例提供的一种应用于接入节点的tdma自组网的构建方法流程图,如图1所示,该方法包括以下步骤:

s11、在任一接入节点启动后,监听广播信道中是否存在广播消息。

节点a开机进入搜索状态,在广播信道上进行信号监听,检测广播信道中是否存在广播消息,该监听过程持续若干个自组网发送周期,发送周期的具体重复次数可以根据实际需求变化。

在此期间,若监听到有用信号,例如序列信息,说明tdma自组网中存在其他节点,则按照其他节点的指示,在未占用的子帧上发送广播,按照现有技术接入网络即可;若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,则执行步骤s12。

s12、若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,则在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息。

其中,预设时长即为上述若干个自组网发送周期。在多个自组网发送周期中始终没有广播消息,说明tdma自组网中未接入节点,此时,节点a进入竞争状态:在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息。

示例地,通信复帧发送周期等于每个自组网发送周期。图2是本公开实施例提供的一种tdma自组网的复帧格式示意图,如图2所示,复帧包括接入帧s以及冲突检测帧m,该接入帧s包括s1至sn个节点子帧,冲突检测帧m包括p个子帧。其中,n与p的具体数值可以根据实际欲组网规模进行设定,还可以根据冲突检测的概率要求以及数据传输的需求进行均衡。节点a在第一节点子帧发送广播消息,并在冲突检测帧的p个子帧中随机挑选一个子帧发送相同的广播消息。由于节点的工作模式为半双工,在第一节点子帧以及冲突检测帧任一子帧上同时发送广播消息可以增大节点之间相互发现的概率。

s13、监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息。

具体地,在第一节点子帧以及冲突检测帧任一子帧上同时发送广播消息之后,节点a需要监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息,该目标帧可以是冲突检测帧中剩余的p-1个子帧。

s14、在至少满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,作为第一节点接入tdma自组网。

若冲突检测帧的p-1个子帧上不存在其他节点发送的广播消息,说明节点a为tdma自组网中的首个需要接入的节点,则将节点a作为第一节点接入tdma自组网,后续节点根据已接入网络的第一节点发送的广播消息进行接入。

在一种可能的实施方式中,目标帧包括接入帧的第二节点子帧,在满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,且接入帧的第二节点子帧被占用时,确定接入节点作为第一节点接入tdma自组网。这样,对于节点a竞争冲突状态的判断,不仅通过冲突检测帧中子帧的占用情况进行判断,还依赖于tdma自组网中是否接入第二节点子帧进行判断,提高了节点自身检测出竞争冲突的概率,使tdma自组网系统更加稳定可靠。

值得说明的是,第一节点并非为特殊节点,第二节点可以根据第一节点发送的指示信息(例如广播消息)接入tdma自组网,后续节点则可以根据tdma自组网中已接入的任一节点发送的指示信息接入该网络。本公开的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必理解为特定的顺序或先后次序。

采用上述方法,任一接入节点启动接入进程时,监听广播信道中是否存在广播消息,若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,说明未检测到其他节点的存在,则在复帧的接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息,以便于其他节点检测到冲突,然后继续监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息,该目标帧包括冲突检测帧的其他子帧,在至少满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,可以确定接入节点作为第一节点接入tdma自组网。这样,接入节点在接入网络时,自主检测是否存在竞争冲突,并在满足条件时确定作为第一节点接入自组网,以便后续节点的接入,实现了无需人工干预组网,避免因主节点出现问题导致的网络工作异常,增强了自组网的抗毁性。

图3是本公开实施例提供的一种应用于接入节点的tdma自组网的构建方法流程图,如图3所示,该方法包括以下步骤:

s31、接入节点启动。

s32、监听广播信道中是否存在广播消息。

若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,执行步骤s33;否则,执行步骤s37。

s33、在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息。

s34、监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息,该目标帧包括冲突检测帧的其他子帧。

若冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,执行步骤s35;否则,执行步骤s36。

s35、确定接入节点作为第一节点接入tdma自组网。

s36、接入节点等待随机的时长,并重新执行s32及之后的步骤,以使接入节点接入tdma自组网。

若冲突检测帧的其他子帧上存在其他节点发送的广播消息,说明此时节点之间发生了竞争冲突,节点a会退避等待随机的时长,该时长具体可以采用“二进制指数退避算法”计算得到。在延时一定时长之后,重新执行监听广播信道中是否存在广播消息及之后的步骤,使得节点a作为第一节点或者非第一节点接入tdma自组网。

s37、获取广播消息中的子帧调度信息。

示例地,本公开中提及的广播消息包括前导序列、节点标识信息以及子帧调度信息。其中,前导序列为固定序列,用于接收到该广播消息的节点进行时间同步,频率同步,信道估计等;节点标识信息可以是节点的id,用于区分节点身份,子帧调度信息用于记录反馈子帧资源分配和占用情况。在节点a启动接入进程后,若监听广播信道中存在广播消息,说明tdma自组网存在其他节点,则节点a进入非第一节点的接入过程,需要获取tdma自组网中其他节点发送的广播消息中的子帧调度信息。

s38、根据子帧调度信息确定空闲子帧。

在获取得到子帧调度信息之后,根据该子帧调度信息确定接入帧中空闲子帧。具体地,位变量为0表示对应的子帧空闲,位变量为1表示对应的子帧被节点占用。节点根据子帧调度信息可以判断自身是否成功接入网络,非第一节点还可以根据该子帧调度信息选择任一空闲子帧接入tdma自组网。在tdma自组网中的节点动态加入与退出,子帧调度信息会相应地变化调整,确保实时更新。

s39、通过任一空闲子帧发送广播消息,以使接入节点接入tdma自组网。

示例地,tdma自组网存在节点b,节点a启动接入进程后会进入搜索状态,扫描到该tdma自组网中有节点b在线,这样,节点a就会根据节点b发送的指示信息(例如广播消息中的子帧调用信息),通过未被占用的最小空闲子帧或其他任一空闲子帧接入tdma自组网。节点a是否成功接入,可以根据节点b发送的指示信息是否相应变化来判断。例如,某一空闲帧的位信息由0变为1,则表示节点a接入成功。

综上,如图4所示,任一接入节点启动接入进程时,进入搜索状态,监听广播信道中是否存在广播消息,以判断tdma自组网中是否存在其他节点,若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,则自主检测是否存在竞争冲突,若存在竞争冲突,节点进行入竞争状态,采用退避算法自适应接入,在满足条件时,将接入节点作为第一节点接入tdma自组网,节点进入稳定状态;若tdma自组网中已存在其他节点,则获取其他节点发送的广播消息中的子帧调度信息,根据子帧调度信息将节点接入tdma自组网,节点进入稳定状态。这样,在节点组网过程中,通过检测竞争冲突并解决冲突,能够实现在无人工干预的情况下组网,避免因主节点出现问题导致的网络工作异常,增强了自组网的抗毁性。

图5是本公开实施例提供的一种应用于网络节点的tdma自组网的构建方法流程图,如图5所示,该方法包括以下步骤:

s51、接收接入节点在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送的广播消息。

其中,接入帧与冲突检测帧组成一个通信复帧,该通信复帧的具体结构以及发送周期已在接入节点侧进行详细描述。若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,接入节点则在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息,网络节点接收该广播消息,并对广播消息进行解码。例如,上述预设时长可以为一个或多个自组网发送周期。

s52、在至少满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,确定接入节点作为第一节点成功接入tdma自组网。

示例地,节点a在第一节点子帧以及冲突检测帧任一子帧上同时发送广播消息之后,节点a需要监听冲突检测帧的其他子帧上是否存在其他节点发送的广播消息。若冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,说明节点a为tdma自组网中的首个需要接入的节点,则节点a作为第一节点接入tdma自组网,后续节点根据已接入网络的第一节点发送的广播消息进行接入。网络节点在接收到节点a发送的广播消息,并对该广播消息成功解码得到期望信号时,可以确定节点a作为第一节点成功接入tdma自组网。

可选地,在满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,且接入帧的第二节点子帧被占用时,确定接入节点作为第一节点成功接入tdma自组网。

接入节点在接入网络时,通过自主检测是否存在竞争冲突,并在满足条件时作为第一节点接入自组网,网络节点在接收到接入节点发送的广播消息,并对该广播消息成功解码后,可以确定接入节点作为第一节点成功接入tdma自组网,后续节点则可以根据第一节点发送的广播消息进行接入。采用上述方法,实现了无需人工干预组网,避免因主节点出现问题导致的网络工作异常,增强了自组网的抗毁性。

图6是本公开实施例提供的一种接入节点与网络节点的交互示意图,如图6所示,tdma自组网的构建方法包括以下步骤:

s61、在任一接入节点启动后,接入节点监听广播信道中是否存在广播消息。

在一种可能的实施方式中,网络节点通过广播信道发送广播消息,该广播消息包括子帧调度信息。接入节点启动后在多个自组网周期内保持监听状态,监听广播信道中是否存在网络节点发送的广播消息。

s62、若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,接入节点则在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息。

预设时长内广播信道中始终没有广播消息,说明未在tdma自组网内检测到其他节点,接入节点以第一节点的接入方式接入tdma自组网,即在复帧的接入帧的第一节点子帧以及复帧的冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息,并接下来执行步骤s63。

s63、网络节点接收接入节点在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送的广播消息。

s64、接入节点监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息。

其中,目标帧包括冲突检测帧的其他子帧。

s65、在至少满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,接入节点作为第一节点接入tdma自组网。

可选地,目标帧包括接入帧的第二节点子帧,在满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,且接入帧的第二节点子帧被占用时,接入节点作为第一节点接入tdma自组网。

s66、网络节点确定接入节点作为第一节点成功接入tdma自组网。

可选地,在确定接入节点作为第一节点成功接入tdma自组网之后,相应调整各节点广播消息中的子帧调度信息,也就是说将第一节点子帧标记为占用状态。

可选地,若预设时段内广播信道中存在广播消息,说明tdma自组网内还存在其他节点,接入节点则获取广播消息中的子帧调度信息,并根据子帧调度信息确定空闲子帧,进而通过任一空闲子帧发送广播消息,以使接入节点以非第一节点的接入方式接入tdma自组网。

上述接入节点以非第一节点的接入方式接入tdma自组网,则网络节点接收接入节点在接入帧的空闲子帧上发送的广播消息,对该广播消息进行解码,若解码得到期望信号,则确定接入节点作为非第一节点成功接入tdma自组网,并相应地将子帧调度信息中的上述空闲子帧位置标记为占用状态。

采用上述方法,任一接入节点启动接入进程时,自主检测是否存在竞争冲突,若存在竞争冲突,节点进行入竞争状态,采用退避算法自适应接入,在满足条件时,将接入节点作为第一节点接入tdma自组网;若tdma自组网中已存在其他节点,则获取其他节点发送的广播消息中的子帧调度信息,根据子帧调度信息将节点接入tdma自组网。这样,在节点组网过程中,通过检测竞争冲突并解决冲突,能够实现在无人工干预的情况下组网,避免因主节点出现问题导致的网络工作异常,增强了自组网的抗毁性。

图7是本公开实施例提供的一种tdma自组网的接入节点的框图,如图7所示,接入节点700包括:

第一监听模块71,用于监听广播信道中是否存在广播消息;

广播模块72,用于若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,则在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息,其中,接入帧与冲突检测帧组成一个复帧;

第二监听模块73,用于监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息,目标帧包括冲突检测帧的其他子帧;

接入模块74,用于在至少满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,作为第一节点接入tdma自组网。

可选地,目标帧包括接入帧的第二节点子帧,接入模块74用于,在满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,且接入帧的第二节点子帧被占用时,作为第一节点接入tdma自组网。

其中,广播消息包括前导序列、节点标识信息以及子帧调度信息。

上述接入节点启动接入进程时,通过第一监听模块监听广播信道中是否存在广播消息,并在预设时长内广播信道中始终没有广播消息时,利用广播模块在复帧的接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息,以便于其他节点检测到冲突,然后利用第二监听模块继续监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息,该目标帧包括冲突检测帧的其他子帧,并在至少满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,通过接入模块将接入节点作为第一节点接入tdma自组网。这样,接入节点在接入网络时,自主检测是否存在竞争冲突,并在满足条件时确定作为第一节点接入自组网,以便后续节点的接入,实现了无需人工干预组网,避免因主节点出现问题导致的网络工作异常,增强了自组网的抗毁性。

图8是本公开实施例提供的一种tdma自组网的接入节点的框图,如图8所示,接入节点800包括:

第一监听模块81,用于监听广播信道中是否存在广播消息;

获取模块82,用于在预设时段内广播信道中存在广播消息时,获取广播消息中的子帧调度信息;

确定模块83,用于根据子帧调度信息确定空闲子帧;

接入模块84,则用于通过任一空闲子帧发送广播消息,以使接入节点接入tdma自组网;

广播模块85,用于若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,则在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送广播消息,其中,接入帧与冲突检测帧组成一个复帧;

第二监听模块86,用于监听目标帧上是否存在其他节点发送的广播消息,目标帧包括冲突检测帧的其他子帧;

退避模块87,用于在冲突检测帧的其他子帧上存在其他节点发送的广播消息时,接入节点等待随机的时长,并重新执行监听广播信道中是否存在广播消息及之后的步骤,以使接入节点接入tdma自组网;

接入模块84,还用于在至少满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,确定接入节点作为第一节点接入tdma自组网。

上述节点启动接入进程时,进入搜索状态,监听广播信道中是否存在广播消息,以判断tdma自组网中是否存在其他节点,若预设时长内广播信道中始终没有广播消息,则自主检测是否存在竞争冲突,若存在竞争冲突,节点进行入竞争状态,采用退避算法自适应接入,在满足条件时,将接入节点作为第一节点接入tdma自组网,节点进入稳定状态;若tdma自组网中已存在其他节点,则获取其他节点发送的广播消息中的子帧调度信息,根据子帧调度信息将节点接入tdma自组网,节点进入稳定状态。这样,在节点组网过程中,通过检测竞争冲突并解决冲突,能够实现在无人工干预的情况下组网,避免因主节点出现问题导致的网络工作异常,增强了自组网的抗毁性。

图9是本公开实施例提供的一种tdma自组网的网络节点的框图,如图9所示,网络节点900包括:

接收模块91,用于接收接入节点在接入帧的第一节点子帧以及冲突检测帧的任一子帧上同时发送的广播消息,其中,接入帧与冲突检测帧组成一个复帧;

确定模块92,用于在至少满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息时,确定接入节点作为第一节点成功接入tdma自组网。

可选地,确定模块92用于:

在满足冲突检测帧的其他子帧上不存在其他节点发送的广播消息,且接入帧的第二节点子帧被占用时,确定接入节点作为第一节点成功接入tdma自组网。

可选地,网络节点900还包括广播模块,用于通过广播信道发送广播消息,该广播消息包括子帧调度信息;则接收模块91还用于,接收接入节点在任一空闲子帧上发送的广播消息,其中,子帧调度信息用于接入节点确定空闲子帧;确定模块92还用于确定接入节点作为非第一节点成功接入tdma自组网。

接入节点在接入网络时,通过自主检测是否存在竞争冲突,并在满足条件时作为第一节点接入自组网,网络节点在接收到接入节点发送的广播消息,并对该广播消息成功解码后,可以确定接入节点作为第一节点成功接入tdma自组网,后续节点则可以根据第一节点发送的广播消息进行接入,可以实现无需人工干预组网,避免因主节点出现问题导致的网络工作异常,增强了自组网的抗毁性。

关于上述实施例中的各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。

本公开还提供一种tdma自组网,该tdma自组网包括上述接入节点700以及网络节点900。

图10是本公开实施例提供的一种tdma自组网的接入节点的框图,如图10所示,该接入节点1000可以包括:处理器1001,存储器1002。该接入节点1000还可以包括多媒体组件1003,输入/输出(i/o)接口1004,以及通信组件1005中的一者或多者。

其中,处理器1001用于控制接入节点1000的整体操作,以完成上述应用于接入节点的tdma自组网的构建方法中的全部或部分步骤。存储器1002用于存储各种类型的数据以支持接入节点1000的操作,这些数据例如可以包括用于接入节点1000上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如存储的数据可以包括各个节点的广播消息等。该存储器1002可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory,简称sram),电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory,简称eeprom),可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory,简称eprom),可编程只读存储器(programmableread-onlymemory,简称prom),只读存储器(read-onlymemory,简称rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。多媒体组件1003可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,用于供用户触控操作节点设备,音频组件用于输出和/或输入音频信号。i/o接口1004为处理器1001和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件1005用于该接入节点1000与其他节点之间进行无线通信。无线通信,例如wi-fi,蓝牙,近场通信(nearfieldcommunication,简称nfc),2g、3g或4g,或它们中的一种或几种的组合,因此相应的该通信组件1005可以包括:wi-fi模块,蓝牙模块,nfc模块。

在一示例性实施例中,接入节点1000可以被一个或多个应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,简称asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,简称dsp)、数字信号处理设备(digitalsignalprocessingdevice,简称dspd)、可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,简称pld)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述应用于接入节点的tdma自组网的构建方法。

在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述应用于接入节点的tdma自组网的构建方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器1002,上述程序指令可由接入节点1000的处理器1001执行以完成上述应用于接入节点的tdma自组网的构建方法。

图11是本公开实施例提供的一种tdma自组网的网络节点的框图,如图11所示,该网络节点1100可以包括:处理器1101,存储器1102。该网络节点1100还可以包括多媒体组件1103,输入/输出(i/o)接口1104,以及通信组件1105中的一者或多者。

其中,处理器1101用于控制网络节点1100的整体操作,以完成上述应用于网络节点的tdma自组网的构建方法中的全部或部分步骤。存储器1102用于存储各种类型的数据以支持网络节点1100的操作,这些数据例如可以包括用于网络节点1100上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如存储的数据可以包括各个节点的广播消息等。该存储器1102可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory,简称sram),电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory,简称eeprom),可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory,简称eprom),可编程只读存储器(programmableread-onlymemory,简称prom),只读存储器(read-onlymemory,简称rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。多媒体组件1103可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,用于供用户触控操作节点设备,音频组件用于输出和/或输入音频信号。i/o接口1104为处理器1101和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件1105用于该网络节点1100与其他节点之间进行无线通信。无线通信,例如wi-fi,蓝牙,近场通信(nearfieldcommunication,简称nfc),2g、3g或4g,或它们中的一种或几种的组合,因此相应的该通信组件1105可以包括:wi-fi模块,蓝牙模块,nfc模块。

在一示例性实施例中,网络节点1100可以被一个或多个应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,简称asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,简称dsp)、数字信号处理设备(digitalsignalprocessingdevice,简称dspd)、可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,简称pld)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述应用于网络节点的tdma自组网的构建方法。

在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述应用于网络节点的tdma自组网的构建方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器1102,上述程序指令可由网络节点1100的处理器1101执行以完成上述应用于网络节点的tdma自组网的构建方法。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

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