时分多址自组织网络的路由方法和装置与流程

本发明涉及网络管理
技术领域：
，尤其涉及一种时分多址自组织网络的路由方法和装置。
背景技术：
：自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，是移动计算机网络的一种，用户终端可以在网内随意移动而保持通信。目前存在的无线移动网络有两种：第一种是基于网络基础设施的网络，这种网络的典型应用为无线局域网。第二种为无网络基础设施的网络，一般称之为自组织网。这种网络没有固定的路由器，网络中的节点可随意移动并能以任意方式相互通信。每一个节点都能实现路由器的功能而在网络中搜寻、维护到另一节点的路由。自组织网可用在事故的突发现场以及人们希望能迅速共享信息的会议、办公室等场所。一方面，网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制，而不是电话交换网中的电路交换机制；另一方面，用户终端是可以移动的便携式终端，如笔记本、PDA等，用户可以随时处于移动或者静止状态。无线自组网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机，终端可以运行各种面向用户的应用程序；作为路由器，终端需要运行相应的路由协议。这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力，具有很强的鲁棒性和抗毁性。作为一种分布式网络，自组织网络是一种自治、多跳网络，整个网络没有固定的基础设施，能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施(如基站、AP)的情况下，提供终端之间的相互通信。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发，这样节点之间构成了一种无线多跳网络。目前，无线自组织网络的常用路由方法主要有三种：先应式、反应式和混合式。先应式路由方法需要时刻维护并更新全网络的拓扑信息，当有数据需要传输时，可以马上计算最优的路由。反应式路由方法无需维护全网信息，有数据发送需求时，通过泛洪发送路由请求信令来寻找全网最优或局部最优的路由。混合式路由方法集合了先应式路由与反应式路由两种方法的特点，在局部范围内维护邻节点信息、并计算最优路由，在局部范围外则通过泛洪方式寻找路由。对于网络节点数不多、对路由获取时延和频谱效率有一定要求的无线自组织网络而言，因为节点数不多，需要维护的全局邻节点表不是很大，广播信息量占用的开销也就不多，先应式路由方法是优选的方案。先应式路由方法无需发送泛洪路由请求信令，不会存在网络控制信令堵塞的问题，频谱效率也比较高。但是，目前的自组织网络的路由只单一的涉及路由设计，并未涉及自组织网络采用竞争接入多址方式，还是时分多址方式，也未作相应的优化。上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种时分多址自组织网络的路由方法和装置，旨在解决目前的自组织网络的路由只单一的涉及路由设计，并未涉及自组织网络采用竞争接入多址方式，还是时分多址方式，也未作相应的优化的问题。为实现上述目的，本发明提供的一种时分多址自组织网络的路由方法，包括以下步骤：在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙，获取固定发射时隙的节点形成自组织网络并建立多跳邻节点表；当检测到通讯指令时，将发送通讯信息的节点作为源节点，将接收通讯信息的节点作为目的节点，根据多跳邻节点表确定从源节点到目的节点的传输路径；当所述传输路径为一跳时，从源节点的固定发射时隙直接发送通讯信息至目的节点；当所述传输路径超过一跳时，从源节点的固定发射时隙将通讯信息通过中继节点转发至目的节点。优选地，所述方法还包括：在节点与其他节点进行通信时，通过节点间的通信更新链路质量表中所述节点的链路质量信息，并记录当前通信的时间戳；将更新后的链路质量表进行广播；当节点接收到的链路质量表中，存在链路质量信息的时间戳新于本地存储的链路质量表中该链路质量信息的时间戳时，用时间戳最新的链路质量信息更新链路质量表中对应的链路质量信息。优选地，所述从源节点的固定发射时隙将通讯信息通过中继节点转发至目的节点的步骤包括：当通讯信息为控制信息时，从源节点的固定发射时隙将控制信息通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点；当通讯信息为数据信息时，从源节点的固定发射时隙将路由建立信令通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点，并控制中继节点申请中继时隙；从源节点的固定发射时隙将数据信息通过中继节点的中继时隙转发至目的节点。优选地，所述方法还包括：从链路质量表中选出满足最低通讯要求且中继节点数最少的传输路径；根据选择的传输路径发送路由建立信令；传输路径上的各个中继节点申请中继时隙；当传输路径上的所有中继节点申请中继时隙成功时，根据接收到的所述路由建立信令从目的节点反馈路由请求成功信息；当传输路径上至少一个中继节点申请中继时隙失败时，根据接收到的所述路由建立信令从中继时隙申请失败的中继节点反馈路由请求失败信息。优选地，所述方法还包括：当中继节点和/或目的节点接收到从源节点发送过来的数据信息时，根据数据信息的物理层组帧判断本节点是否为所述数据信息的接收节点；当本节点不是所述数据信息的接收节点时，丢弃所述数据信息；当本节点是所述数据信息的接收节点时，从数据信息的MAC层组帧中解析传输路径；当本节点是传输路径中的中继节点时，将所述数据信息转发至传输路径中的下一个节点；当本节点是传输路径中的目的节点时，数据信息发送完成；其中，所述数据信息包括物理层组帧和MAC层组帧，物理层组帧包括当前发射节点的地址与下一跳节点的地址，MAC层组帧包括传输路径上的所有节点的地址。优选地，所述方法还包括：当传输路径的链路质量信息改变时，查找新的传输路径，并将新的传输路径与原来的传输路径进行比较；当新的传输路径比原来的传输路径占用的中继节点少时，直接切换到新的传输路径发送通讯信息；当新的传输路径比原来的传输路径占用的中继节点多，且新的传输路径信噪比大于原来的传输路径信噪比预设阀值时，切换到新的传输路径发送通讯信息。此外，为实现上述目的，本发明还提供一种时分多址自组织网络的路由装置，包括：建网模块，用于在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙，获取固定发射时隙的节点形成自组织网络并建立多跳邻节点表；路径模块，用于当检测到通讯指令时，将发送通讯信息的节点作为源节点，将接收通讯信息的节点作为目的节点，根据多跳邻节点表确定从源节点到目的节点的传输路径；发送模块，用于当所述传输路径为一跳时，从源节点的固定发射时隙直接发送通讯信息至目的节点；及当所述传输路径超过一跳时，从源节点的固定发射时隙将通讯信息通过中继节点转发至目的节点。优选地，所述时分多址自组织网络的路由装置还包括：时间模块，用于在节点与其他节点进行通信时，通过节点间的通信更新链路质量表中所述节点的链路质量信息，并记录当前通信的时间戳；广播模块，用于将更新后的链路质量表进行广播；更新模块，用于当节点接收到的链路质量表中，存在链路质量信息的时间戳新于本地存储的链路质量表中该链路质量信息的时间戳时，用时间戳最新的链路质量信息更新链路质量表中对应的链路质量信息。优选地，所述发送模块包括：发送单元，用于当通讯信息为控制信息时，从源节点的固定发射时隙将控制信息通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点；建链单元，用于当通讯信息为数据信息时，从源节点的固定发射时隙将路由建立信令通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点，并控制中继节点申请中继时隙；所述发送单元，还用于从源节点的固定发射时隙将数据信息通过中继节点的中继时隙转发至目的节点。优选地，所述时分多址自组织网络的路由装置还包括申请模块及反馈模块；所述路径模块，还用于从链路质量表中选出满足最低通讯要求且中继节点数最少的传输路径；所述发送模块，还用于根据选择的传输路径发送路由建立信令；所述申请模块，用于传输路径上的各个中继节点申请中继时隙；所述反馈模块，用于当传输路径上的所有中继节点申请中继时隙成功时，根据接收到的所述路由建立信令从目的节点反馈路由请求成功信息；及当传输路径上至少一个中继节点申请中继时隙失败时，根据接收到的所述路由建立信令从中继时隙申请失败的中继节点反馈路由请求失败信息。优选地，所述时分多址自组织网络的路由装置还包括：判断模块，用于当中继节点和/或目的节点接收到从源节点发送过来的数据信息时，根据数据信息的物理层组帧判断本节点是否为所述数据信息的接收节点；丢弃模块，用于当本节点不是所述数据信息的接收节点时，丢弃所述数据信息；解析模块，用于当本节点是所述数据信息的接收节点时，从数据信息的MAC层组帧中解析传输路径；转发模块，用于当本节点是传输路径中的中继节点时，将所述数据信息转发至传输路径中的下一个节点；完成模块，用于当本节点是传输路径中的目的节点时，数据信息发送完成；其中，所述数据信息包括物理层组帧和MAC层组帧，物理层组帧包括当前发射节点的地址与下一跳节点的地址，MAC层组帧包括传输路径上的所有节点的地址。优选地，所述时分多址自组织网络的路由装置还包括：查找模块，用于当传输路径的链路质量信息改变时，查找新的传输路径，并将新的传输路径与原来的传输路径进行比较；切换模块，用于当新的传输路径比原来的传输路径占用的中继节点少时，直接切换到新的传输路径发送通讯信息；及当新的传输路径比原来的传输路径占用的中继节点多，且新的传输路径信噪比大于原来的传输路径信噪比预设阀值时，切换到新的传输路径发送通讯信息。本发明在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙，获取固定发射时隙的节点形成自组织网络并建立多跳邻节点表；当检测到通讯指令时，将发送通讯信息的节点作为源节点，将接收通讯信息的节点作为目的节点，根据多跳邻节点表确定从源节点到目的节点的传输路径；当所述传输路径为一跳时，从源节点的固定发射时隙直接发送通讯信息至目的节点的固定发射时隙；当所述传输路径超过一跳时，从源节点的固定发射时隙将通讯信息通过中继节点转发至目的节点的固定发射时隙。在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙形成自组织网络并建立多跳邻节点表，从多跳邻节点表中查找传输路径进行通讯信息的传递，对网络的组建及通讯信息的传递进行了具体的优化，使网络有组织性、传输高效。附图说明图1为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第一实施例的流程示意图；图2为包含固定发射时隙和中继时隙的帧的示意图；图3为由3个节点组成的无线自组织网络的示意图；图4为从节点1到节点3进行一跳通讯或二跳通讯的示意图；图5为图1中步骤S40一实施例的细化流程示意图；图6为通过二跳通讯发送控制信息的示意图；图7为通过二跳通讯发送数据信息的示意图；图8为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第二实施例的流程示意图；图9为3个节点组成的链路间形成的链路质量信息示意图；图10为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第三实施例的流程示意图；图11为物理层组帧和MAC层组帧的示意图；图12为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第四实施例的流程示意图；图13为带时间戳的链路质量信息更新示意图；图14为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第五实施例的流程示意图；图15为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第一实施例的功能模块示意图；图16为图15中发送模块一实施例的细化功能模块示意图；图17为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第二实施例的功能模块示意图；图18为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第三实施例的功能模块示意图；图19为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第四实施例的功能模块示意图；图20为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第五实施例的功能模块示意图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供一种时分多址自组织网络的路由方法。参照图1，图1为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第一实施例的流程示意图。在一实施例中，所述时分多址自组织网络的路由方法包括：步骤S10，在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙，获取固定发射时隙的节点形成自组织网络并建立多跳邻节点表；自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，是移动计算机网络的一种，用户终端可以在网内随意移动而保持通信。目前存在的无线移动网络有两种：第一种是基于网络基础设施的网络，这种网络的典型应用为无线局域网。第二种为无网络基础设施的网络，一般称之为自组织网。这种网络没有固定的路由器，网络中的节点可随意移动并能以任意方式相互通信。每一个节点都能实现路由器的功能而在网络中搜寻、维护到另一节点的路由。自组织网可用在事故的突发现场以及人们希望能迅速共享信息的会议、办公室等场所。一方面，网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制，而不是电话交换网中的电路交换机制；另一方面，用户终端是可以移动的便携式终端，如笔记本、PDA等，用户可以随时处于移动或者静止状态。无线自组网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机，终端可以运行各种面向用户的应用程序；作为路由器，终端需要运行相应的路由协议。这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力，具有很强的鲁棒性和抗毁性。作为一种分布式网络，自组织网络是一种自治、多跳网络，整个网络没有固定的基础设施，能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施(如基站、AP)的情况下，提供终端之间的相互通信。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发，这样节点之间构成了一种无线多跳网络。如图2所示，在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙，获取固定发射时隙的节点形成自组织网络并建立多跳邻节点表，剩余的时隙就作为中继时隙可以动态分配和释放；如图3所示，为由3个节点组成的无线自组织网络，节点1占据固定发射时隙1，节点2占据固定发射时隙2，节点3占据固定发射时隙N。在自组织网络形成后，当有其他的节点(用户终端)加入进来时，该节点占据一个空闲的固定发射时隙。通过使各节点占据一个固定发射时隙的方式，可以简化后续的通讯方式。步骤S20，当检测到通讯指令时，将发送通讯信息的节点作为源节点，将接收通讯信息的节点作为目的节点，根据多跳邻节点表确定从源节点到目的节点的传输路径；当有通讯信息需要传递时，发送通讯信息的节点为源节点，接收通讯信息的节点为目的节点，通讯信息的传递对传输路径有一定的要求，例如，从源节点到目的节点需要经过的中继节点数尽可能少(消耗的中继时隙变多，传输时延会变大)，同时传输路径应当达到满足通讯需求的信噪比等，根据通讯信息传递的要求，查找多跳邻节点表以确定从源节点到目的节点的传输路径。步骤S30，当所述传输路径为一跳时，从源节点的固定发射时隙直接发送通讯信息至目的节点；步骤S40，当所述传输路径超过一跳时，从源节点的固定发射时隙将通讯信息通过中继节点转发至目的节点。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，距离较近的两个终端如果要进行通信，可以直接发送通讯信息，而距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发，即，当所述传输路径为一跳时，从源节点的固定发射时隙直接发送通讯信息至目的节点，如图4中从节点1一跳通讯传递通讯信息到节点3；当所述传输路径超过一跳时，从源节点的固定发射时隙将通讯信息通过中继节点转发至目的节点，如图4中从节点1经过节点2二跳通讯传递通讯信息到节点3。参照图5，图5为图1中步骤S40一实施例的细化流程示意图；所述步骤S40包括：步骤S41，当通讯信息为控制信息时，从源节点的固定发射时隙将控制信息通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点；步骤S42，当通讯信息为数据信息时，从源节点的固定发射时隙将路由建立信令通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点，并控制中继节点申请中继时隙；步骤S43，从源节点的固定发射时隙将数据信息通过中继节点的中继时隙转发至目的节点。由于节点的固定发射时隙空间有限，自身还有一定的通讯信息要发送，当该节点作为中继节点转发其他节点的通讯信息时，只能转发较小的数据信息，例如，如图6所示，为通过二跳通讯转发控制信息(发送信息较少)的方式，从源节点的固定发射时隙将控制信息通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点；当要转发的为数据信息(发送信息较多)时，如图7所示，需要先让传输路径上的中继节点申请用于转发数据信息的中继时隙，即从源节点的固定发射时隙将路由建立信令通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点，中继节点申请中继时隙，然后，从源节点的固定发射时隙将数据信息通过中继节点的中继时隙转发至目的节点，以保证数据信息顺利传输到目的节点。本实施例在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙形成自组织网络并建立多跳邻节点表，从多跳邻节点表中查找传输路径进行通讯信息的传递，对网络的组建及通讯信息的传递进行了具体的优化，使网络有组织性、传输高效。参照图8，图8为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第二实施例的流程示意图。基于上述时分多址自组织网络的路由方法的第一实施例，所述方法还包括：步骤S50，从链路质量表中选出满足最低通讯要求且中继节点数最少的传输路径；步骤S60，根据选择的传输路径发送路由建立信令；步骤S70，传输路径上的各个中继节点申请中继时隙；步骤S80，当传输路径上的所有中继节点申请中继时隙成功时，根据接收到的所述路由建立信令从目的节点反馈路由请求成功信息；步骤S90，当传输路径上至少一个中继节点申请中继时隙失败时，根据接收到的所述路由建立信令从中继时隙申请失败的中继节点反馈路由请求失败信息。多跳邻节点表中包括链路质量表，该表的大小是N行N列，N是节点个数。任何两个节点之间都是一个双向的链路，且双向的链路质量可能不同。如图9所示，为3个节点组成的链路间形成的链路质量信息，以SNR1-2表示节点1发射、节点2接收的链路的信噪比，以SNR2-1表示节点2发射、节点1接收的链路的信噪比，其它类似。与图9对应的链路质量表如下表1所示：表1链路质量表SNR(dB)节点1节点2节点3节点1SNR1-2＝10SNR1-3＝5节点2SNR2-1＝10SNR2-3＝10节点3SNR3-1＝5SNR3-2＝10在选择传输路径时，从链路质量表中选出满足最低通讯要求且中继节点数最少的传输路径；当传输路径为一跳时，例如，最低通讯要求SNR大于等于10dB，则从节点2到节点3的SNR2-3＝10dB，满足最低通讯要求，从源节点的固定发射时隙直接发送通讯信息至目的节点；当发送的通讯信息为数据信息，且传输路径超过一跳，例如，从节点1到节点3的SNR1-3＝5dB，不满足最低通讯要求，而SNR1-2＝10dB，SNR2-3＝10dB，即通过节点2进行二跳通讯时整条路径的SNR为10dB(各段SNR的最小值)，满足最低通讯要求，则采用二跳通讯，根据选择的传输路径发送路由建立信令。传输路径上的各个中继节点申请中继时隙；当传输路径上的所有中继节点申请中继时隙成功时，根据接收到的所述路由建立信令从目的节点反馈路由请求成功信息；当传输路径上至少一个中继节点申请中继时隙失败时，根据接收到的所述路由建立信令从中继时隙申请失败的中继节点反馈路由请求失败信息，源节点将再次发送路由建立信令，或改变通讯要求后再次发送路由建立信令，直到路由请求成功。通过先发送路由建立信令使路由请求成功后再进行通讯信息的传递，保证了通讯信息传递的有效性和可靠性。本实施例通过先发送路由建立信令使路由请求成功后再进行通讯信息的传递，保证了通讯信息传递的有效性和可靠性。参照图10，图10为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第三实施例的流程示意图。基于上述时分多址自组织网络的路由方法的第二实施例，所述方法还包括：步骤S100，当中继节点和/或目的节点接收到从源节点发送过来的数据信息时，根据数据信息的物理层组帧判断本节点是否为所述数据信息的接收节点；步骤S110，当本节点不是所述数据信息的接收节点时，丢弃所述数据信息；步骤S120，当本节点是所述数据信息的接收节点时，从数据信息的MAC层组帧中解析传输路径；步骤S130，当本节点是传输路径中的中继节点时，将所述数据信息转发至传输路径中的下一个节点；步骤S140，当本节点是传输路径中的目的节点时，数据信息发送完成；其中，所述数据信息包括物理层组帧和MAC层组帧，物理层组帧包括当前发射节点的地址与下一跳节点的地址，MAC层组帧包括传输路径上的所有节点的地址。通讯信息在传递的过程中，可能被多个节点接收到，例如，源节点发送到目的节点的通讯信息可能被其它节点接收到，节点接收到的通讯信息后，需要解析通讯信息的内容才知道本节点是不是所述数据信息的接收节点，但是，这将耗费时间、存储空间和电能等，对此，本发明一实施例在数据信息中设置物理层组帧和MAC层组帧，如图11所示，物理层组帧包括当前发射节点的地址与下一跳节点的地址，MAC层组帧包括传输路径上的所有节点的地址。当节点接收到通讯信息时，只需要读取物理层组帧的内容，即可知道本节点是不是所述数据信息的接收节点，当本节点不是所述数据信息的接收节点时，丢弃所述数据信息；当本节点是所述数据信息的接收节点时，从数据信息的MAC层组帧中解析传输路径，以判断该数据信息是发送给自己的还是仅进行数据信息的转发；当本节点是传输路径中的中继节点时，即需要将所述数据信息进行转发，在转发数据信息时，更新物理层组帧的信息，将所述数据信息转发至传输路径中的下一个节点；直到数据信息被传输路径中的目的节点接收为止。通过设置物理层组帧和MAC层组帧，通过读取物理层组帧即可知道本节点是不是所述数据信息的接收节点，如果是接收节点，则通过读取MAC层组帧以进行数据信息的转发，直到数据信息到达目的节点，如果不是接收节点，则丢弃所述数据信息，从而节约存储空间和电能等。本实施例通过设置物理层组帧和MAC层组帧，通过读取物理层组帧即可知道本节点是不是所述数据信息的接收节点，如果是接收节点，则通过读取MAC层组帧以进行数据信息的转发，直到数据信息到达目的节点，如果不是接收节点，则丢弃所述数据信息，从而节约存储空间和电能等。参照图12，图12为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第四实施例的流程示意图。基于上述时分多址自组织网络的路由方法的第一实施例，所述方法还包括：步骤S150，在节点与其他节点进行通信时，通过节点间的通信更新链路质量表中所述节点的链路质量信息，并记录当前通信的时间戳；步骤S160，将更新后的链路质量表进行广播；步骤S170，当节点接收到的链路质量表中，存在链路质量信息的时间戳新于本地存储的链路质量表中该链路质量信息的时间戳时，用时间戳最新的链路质量信息更新链路质量表中对应的链路质量信息。如前所述，自组织网络中的用户终端(节点)是可以移动的，由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，即节点间的链路质量是会改变的，为了保证通讯的可靠性，需要对链路质量表进行更新，以SNR2-1为例，如图13所示，节点2可能在同一个时刻收到多个SNR2-1的值，为了保证链路质量表更新的SNR2-1一直是最新的SNR2-1的值，本发明一实施例提出在SNR2-1中设置时间戳的方式，通过比较时间戳，即可知道接收到的SNR2-1是否为最新的(比本地的SNR2-1新)，当SNR2-1为由节点2发射、节点1接收的链路的时间戳为N的信噪比(N为最新的时间戳，这里假设无线帧号随着时间的流逝是逐渐变大的)时，节点1用该时间戳为N的SNR2-1更新本地链路质量表中的SNR2-1，并将本地链路质量表以广播形式传递给其他节点，当然，其他节点也会将更新后的本地链路质量表以广播形式传递给其他节点，如图13所示，节点2接收到了节点1和节点3广播的链路质量表，其中，节点1发送过来的SNR2-1的时间戳为N，节点3发送过来的SNR2-1的时间戳为N-2，由于节点2的本地链路质量表中SNR2-1的时间戳为N-1，时间戳N-1新于时间戳N-2，时间戳N-1晚于时间戳N，因此，节点2用时间戳为N的SNR2-1更新本地链路质量表中的SNR2-1。通过设置时间戳，可以保证节点总是用最新(更新)的链路质量信息对本地链路质量表进行更新，从而保证了选择传输路径的可用性。本实施例通过设置时间戳，可以保证节点总是用最新(更新)的链路质量信息对本地链路质量表进行更新，从而保证了选择传输路径的可用性。参照图14，图14为本发明时分多址自组织网络的路由方法的第五实施例的流程示意图。基于上述时分多址自组织网络的路由方法的第四实施例，所述方法还包括：步骤S180，当传输路径的链路质量信息改变时，查找新的传输路径，并将新的传输路径与原来的传输路径进行比较；步骤S190，当新的传输路径比原来的传输路径占用的中继节点少时，直接切换到新的传输路径发送通讯信息；步骤S200，当新的传输路径比原来的传输路径占用的中继节点多，且新的传输路径信噪比大于原来的传输路径信噪比预设阀值时，切换到新的传输路径发送通讯信息。如前所述，自组织网络中的用户终端(节点)是可以移动的，由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，即节点间的链路质量是会改变的，当节点位置改变时，链路质量表中的链路质量信息也会改变，因而，传输路径也可能改变，例如，如图15所示，当节点3在位置1时，节点1与节点3可以进行一跳通讯，但是，当节点3从位置1移动到位置2时，节点1与节点3间通过一跳通讯已经无法满足通讯需求，而节点1通过节点2传递到节点3进行二跳通讯满足通讯需求，因此，由一跳通讯切换到二跳通讯；当节点3从位置2移动到位置1时，节点1与节点3间通过一跳通讯已经可以满足通讯需求，而节点1通过节点2传递到节点3进行二跳通讯需要占用更多的中继时隙，因此，由二跳通讯切换到一跳通讯。可以设置切换规则，例如，在满足通讯需求的情况下，当传输路径的中继节点数减少时，直接从中继节点数多的传输路径切换到中继节点数少的传输路径；当原来的传输路径不满足通讯需求的情况下，直接切换到满足通讯需求且中继节点数最少的传输路径；当原来的传输路径的信噪比下降，新的传输路径信噪比大于原来的传输路径信噪比预设阀值时，切换到新的传输路径发送通讯信息。通过上述设置，可以保证传输路径满足通讯需求，且设置预设阀值可以调节传输路径的稳定性，例如，预设阀值小，则切换的次数相对较多；预设阀值大，则切换的次数相对较少。本实施例通过通过设置传输路径的切换规则，可以保证传输路径满足通讯需求，且保证传输路径的稳定性。本发明进一步提供一种时分多址自组织网络的路由装置。参照图15，图15为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第一实施例的功能模块示意图。在一实施例中，所述时分多址自组织网络的路由装置包括：建网模块10、路径模块20及发送模块30。所述建网模块10，用于在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙，获取固定发射时隙的节点形成自组织网络并建立多跳邻节点表；自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，是移动计算机网络的一种，用户终端可以在网内随意移动而保持通信。目前存在的无线移动网络有两种：第一种是基于网络基础设施的网络，这种网络的典型应用为无线局域网。第二种为无网络基础设施的网络，一般称之为自组织网。这种网络没有固定的路由器，网络中的节点可随意移动并能以任意方式相互通信。每一个节点都能实现路由器的功能而在网络中搜寻、维护到另一节点的路由。自组织网可用在事故的突发现场以及人们希望能迅速共享信息的会议、办公室等场所。一方面，网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制，而不是电话交换网中的电路交换机制；另一方面，用户终端是可以移动的便携式终端，如笔记本、PDA等，用户可以随时处于移动或者静止状态。无线自组网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机，终端可以运行各种面向用户的应用程序；作为路由器，终端需要运行相应的路由协议。这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力，具有很强的鲁棒性和抗毁性。作为一种分布式网络，自组织网络是一种自治、多跳网络，整个网络没有固定的基础设施，能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施(如基站、AP)的情况下，提供终端之间的相互通信。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发，这样节点之间构成了一种无线多跳网络。如图2所示，在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙，获取固定发射时隙的节点形成自组织网络并建立多跳邻节点表，剩余的时隙就作为中继时隙可以动态分配和释放；如图3所示，为由3个节点组成的无线自组织网络，节点1占据固定发射时隙1，节点2占据固定发射时隙2，节点3占据固定发射时隙N。在自组织网络形成后，当有其他的节点(用户终端)加入进来时，该节点占据一个空闲的固定发射时隙。通过使各节点占据一个固定发射时隙的方式，可以简化后续的通讯方式。所述路径模块20，用于当检测到通讯指令时，将发送通讯信息的节点作为源节点，将接收通讯信息的节点作为目的节点，根据多跳邻节点表确定从源节点到目的节点的传输路径；当有通讯信息需要传递时，发送通讯信息的节点为源节点，接收通讯信息的节点为目的节点，通讯信息的传递对传输路径有一定的要求，例如，从源节点到目的节点需要经过的中继节点数尽可能少(消耗的中继时隙变多，传输时延会变大)，同时传输路径应当达到满足通讯需求的信噪比等，根据通讯信息传递的要求，查找多跳邻节点表以确定从源节点到目的节点的传输路径。所述发送模块30，用于当所述传输路径为一跳时，从源节点的固定发射时隙直接发送通讯信息至目的节点；及当所述传输路径超过一跳时，从源节点的固定发射时隙将通讯信息通过中继节点转发至目的节点。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，距离较近的两个终端如果要进行通信，可以直接发送通讯信息，而距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发，即，当所述传输路径为一跳时，从源节点的固定发射时隙直接发送通讯信息至目的节点，如图4中从节点1一跳通讯传递通讯信息到节点3；当所述传输路径超过一跳时，从源节点的固定发射时隙将通讯信息通过中继节点转发至目的节点，如图4中从节点1经过节点2二跳通讯传递通讯信息到节点3。参照图16，图16为图15中发送模块30一实施例的细化功能模块示意图；所述发送模块30包括：发送单元31，用于当通讯信息为控制信息时，从源节点的固定发射时隙将控制信息通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点；建链单元32，用于当通讯信息为数据信息时，从源节点的固定发射时隙将路由建立信令通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点，并控制中继节点申请中继时隙；所述发送单元31，还用于从源节点的固定发射时隙将数据信息通过中继节点的中继时隙转发至目的节点。由于节点的固定发射时隙空间有限，自身还有一定的通讯信息要发送，当该节点作为中继节点转发其他节点的通讯信息时，只能转发较小的数据信息，例如，如图6所示，为通过二跳通讯转发控制信息(发送信息较少)的方式，从源节点的固定发射时隙将控制信息通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点；当要转发的为数据信息(发送信息较多)时，如图7所示，需要先让传输路径上的中继节点申请用于转发数据信息的中继时隙，即从源节点的固定发射时隙将路由建立信令通过中继节点的固定发射时隙转发至目的节点，中继节点申请中继时隙，然后，从源节点的固定发射时隙将数据信息通过中继节点的中继时隙转发至目的节点，以保证数据信息顺利传输到目的节点。本实施例在网络初始化时，各节点通过竞争方式获取固定发射时隙形成自组织网络并建立多跳邻节点表，从多跳邻节点表中查找传输路径进行通讯信息的传递，对网络的组建及通讯信息的传递进行了具体的优化，使网络有组织性、传输高效。参照图17，图17为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第二实施例的功能模块示意图。所述时分多址自组织网络的路由装置还包括申请模块40及反馈模块50。所述路径模块20，还用于从链路质量表中选出满足最低通讯要求且中继节点数最少的传输路径；所述发送模块30，还用于根据选择的传输路径发送路由建立信令；所述申请模块40，用于传输路径上的各个中继节点申请中继时隙；所述反馈模块50，用于当传输路径上的所有中继节点申请中继时隙成功时，根据接收到的所述路由建立信令从中继时隙申请失败的中继节点反馈路由请求成功信息；及当传输路径上至少一个中继节点申请中继时隙失败时，根据接收到的所述路由建立信令从目的节点反馈路由请求失败信息。多跳邻节点表中包括链路质量表，该表的大小是N行N列，N是节点个数。任何两个节点之间都是一个双向的链路，且双向的链路质量可能不同。如图9所示，为3个节点组成的链路间形成的链路质量信息，以SNR1-2表示节点1发射、节点2接收的链路的信噪比，以SNR2-1表示节点2发射、节点1接收的链路的信噪比，其它类似。与图9对应的链路质量表如下表1所示：表1链路质量表SNR(dB)节点1节点2节点3节点1SNR1-2＝10SNR1-3＝5节点2SNR2-1＝10SNR2-3＝10节点3SNR3-1＝5SNR3-2＝10在选择传输路径时，从链路质量表中选出满足最低通讯要求且中继节点数最少的传输路径；当传输路径为一跳时，例如，最低通讯要求SNR大于等于10dB，则从节点2到节点3的SNR2-3＝10dB，满足最低通讯要求，则从源节点的固定发射时隙直接发送通讯信息至目的节点；当发送的通讯信息为数据信息，且传输路径超过一跳，例如，从节点1到节点3的SNR1-3＝5dB，不满足最低通讯要求，而SNR1-2＝10dB，SNR2-3＝10dB，即通过节点2进行二跳通讯时整条路径的SNR为10dB(各段SNR的最小值)，满足最低通讯要求，则采用二跳通讯，根据选择的传输路径发送路由建立信令。传输路径上的各个中继节点申请中继时隙；当传输路径上的所有中继节点申请中继时隙成功时，根据接收到的所述路由建立信令从目的节点反馈路由请求成功信息；当传输路径上至少一个中继节点申请中继时隙失败时，根据接收到的所述路由建立信令从中继时隙申请失败的中继节点反馈路由请求失败信息，源节点将再次发送路由建立信令，或改变通讯要求后再次发送路由建立信令，直到路由请求成功。通过先发送路由建立信令使路由请求成功后再进行通讯信息的传递，保证了通讯信息传递的有效性和可靠性。本实施例通过先发送路由建立信令使路由请求成功后再进行通讯信息的传递，保证了通讯信息传递的有效性和可靠性。参照图18，图18为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第三实施例的功能模块示意图。所述时分多址自组织网络的路由装置还包括判断模块60、丢弃模块70、解析模块80、转发模块90及完成模块100。所述判断模块60，用于当中继节点和/或目的节点接收到从源节点发送过来的数据信息时，根据数据信息的物理层组帧判断本节点是否为所述数据信息的接收节点；所述丢弃模块70，用于当本节点不是所述数据信息的接收节点时，丢弃所述数据信息；所述解析模块80，用于当本节点是所述数据信息的接收节点时，从数据信息的MAC层组帧中解析传输路径；所述转发模块90，用于当本节点是传输路径中的中继节点时，将所述数据信息转发至传输路径中的下一个节点；所述完成模块100，用于当本节点是传输路径中的目的节点时，数据信息发送完成；其中，所述数据信息包括物理层组帧和MAC层组帧，物理层组帧包括当前发射节点的地址与下一跳节点的地址，MAC层组帧包括传输路径上的所有节点的地址。通讯信息在传递的过程中，可能被多个节点接收到，例如，源节点发送到目的节点的通讯信息可能被其它节点接收到，节点接收到的通讯信息后，需要解析通讯信息的内容才知道本节点是不是所述数据信息的接收节点，但是，这将耗费时间、存储空间和电能等，对此，本发明一实施例在数据信息中设置物理层组帧和MAC层组帧，如图11所示，物理层组帧包括当前发射节点的地址与下一跳节点的地址，MAC层组帧包括传输路径上的所有节点的地址。当节点接收到通讯信息时，只需要读取物理层组帧的内容，即可知道本节点是不是所述数据信息的接收节点，当本节点不是所述数据信息的接收节点时，丢弃所述数据信息；当本节点是所述数据信息的接收节点时，从数据信息的MAC层组帧中解析传输路径，以判断该数据信息是发送给自己的还是仅进行数据信息的转发；当本节点是传输路径中的中继节点时，即需要将所述数据信息进行转发，在转发数据信息时，更新物理层组帧的信息，将所述数据信息转发至传输路径中的下一个节点；直到数据信息被传输路径中的目的节点接收为止。通过设置物理层组帧和MAC层组帧，通过读取物理层组帧即可知道本节点是不是所述数据信息的接收节点，如果是接收节点，则通过读取MAC层组帧以进行数据信息的转发，直到数据信息到达目的节点，如果不是接收节点，则丢弃所述数据信息，从而节约存储空间和电能等。本实施例通过设置物理层组帧和MAC层组帧，通过读取物理层组帧即可知道本节点是不是所述数据信息的接收节点，如果是接收节点，则通过读取MAC层组帧以进行数据信息的转发，直到数据信息到达目的节点，如果不是接收节点，则丢弃所述数据信息，从而节约存储空间和电能等。参照图19，图19为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第四实施例的功能模块示意图。所述时分多址自组织网络的路由装置还包括时间模块110、广播模块120及更新模块130。所述时间模块110，用于在节点与其他节点进行通信时，通过节点间的通信更新链路质量表中所述节点的链路质量信息，并记录当前通信的时间戳；所述广播模块120，用于将更新后的链路质量表进行广播；所述更新模块130，用于当节点接收到的链路质量表中，存在链路质量信息的时间戳新于本地存储的链路质量表中该链路质量信息的时间戳时，用时间戳最新的链路质量信息更新链路质量表中对应的链路质量信息。如前所述，自组织网络中的用户终端(节点)是可以移动的，由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，即节点间的链路质量是会改变的，为了保证通讯的可靠性，需要对链路质量表进行更新，以SNR2-1为例，如图13所示，节点2可能在同一个时刻收到多个SNR2-1的值，为了保证链路质量表更新的SNR2-1一直是最新的SNR2-1的值，本发明一实施例提出在SNR2-1中设置时间戳的方式，通过比较时间戳，即可知道接收到的SNR2-1是否为最新的(比本地的SNR2-1新)，当SNR2-1为由节点2发射、节点1接收的链路的时间戳为N的信噪比(N为最新的时间戳，这里假设无线帧号随着时间的流逝是逐渐变大的)时，节点1用该时间戳为N的SNR2-1更新本地链路质量表中的SNR2-1，并将本地链路质量表以广播形式传递给其他节点，当然，其他节点也会将更新后的本地链路质量表以广播形式传递给其他节点，如图13所示，节点2接收到了节点1和节点3广播的链路质量表，其中，节点1发送过来的SNR2-1的时间戳为N，节点3发送过来的SNR2-1的时间戳为N-2，由于节点2的本地链路质量表中SNR2-1的时间戳为N-1，时间戳N-1新于时间戳N-2，时间戳N-1晚于时间戳N，因此，节点2用时间戳为N的SNR2-1更新本地链路质量表中的SNR2-1。通过设置时间戳，可以保证节点总是用最新(更新)的链路质量信息对本地链路质量表进行更新，从而保证了选择传输路径的可用性。本实施例通过设置时间戳，可以保证节点总是用最新(更新)的链路质量信息对本地链路质量表进行更新，从而保证了选择传输路径的可用性。参照图20，图20为本发明时分多址自组织网络的路由装置的第五实施例的功能模块示意图。所述时分多址自组织网络的路由装置还包括查找模块140及切换模块150。查找模块140，用于当传输路径的链路质量信息改变时，查找新的传输路径，并将新的传输路径与原来的传输路径进行比较；切换模块150，用于当新的传输路径比原来的传输路径占用的中继节点少时，直接切换到新的传输路径发送通讯信息；及当新的传输路径比原来的传输路径占用的中继节点多，且新的传输路径信噪比大于原来的传输路径信噪比预设阀值时，切换到新的传输路径发送通讯信息。如前所述，自组织网络中的用户终端(节点)是可以移动的，由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，即节点间的链路质量是会改变的，当节点位置改变时，链路质量表中的链路质量信息也会改变，因而，传输路径也可能改变，例如，如图15所示，当节点3在位置1时，节点1与节点3可以进行一跳通讯，但是，当节点3从位置1移动到位置2时，节点1与节点3间通过一跳通讯已经无法满足通讯需求，而节点1通过节点2传递到节点3进行二跳通讯满足通讯需求，因此，由一跳通讯切换到二跳通讯；当节点3从位置2移动到位置1时，节点1与节点3间通过一跳通讯已经可以满足通讯需求，而节点1通过节点2传递到节点3进行二跳通讯需要占用更多的中继时隙，因此，由二跳通讯切换到一跳通讯。可以设置切换规则，例如，在满足通讯需求的情况下，当传输路径的中继节点数减少时，直接从中继节点数多的传输路径切换到中继节点数少的传输路径；当原来的传输路径不满足通讯需求的情况下，直接切换到满足通讯需求且中继节点数最少的传输路径；当原来的传输路径的信噪比下降，新的传输路径信噪比大于原来的传输路径信噪比预设阀值时，切换到新的传输路径发送通讯信息。通过上述设置，可以保证传输路径满足通讯需求，且设置预设阀值可以调节传输路径的稳定性，例如，预设阀值小，则切换的次数相对较多；预设阀值大，则切换的次数相对较少。本实施例通过通过设置传输路径的切换规则，可以保证传输路径满足通讯需求，且保证传输路径的稳定性。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3