一种广域网范围内避免TDMA无线网络时隙冲突的路由方法与流程

本发明涉及一种在复杂网络下，通过路由计算，避免组播、广播数据在经过无线信道时引起tdma时隙冲突的路由实现方法。

通过使用此方法，在含无线tdma广播信道的网络部署组播、广播业务，不会出现tdma时隙分配冲突的情况。

背景技术：

无线信道使用tdma调度方式中，时间轴分割成时帧，每帧按照网络中节点的数目预先分成固定数目的时隙，这样，每个时隙开始时，网络中节点根据先前约定的算法使用时隙，tdma分配调度算法能够确保节点发送数据的公平性，而且具有较小的协议控制开销。时隙调度分配算法就是确保公平性及无冲突性，确保不会存在多个节点同时使用同一个时隙的情况。

通过动态时隙分配算法可以解决单个无线网络内的时隙冲突问题，典型的协议为fprp(five-phasereservationprotocal)和e-tdma协议，但是在广域网范围内解决时隙冲突的方法尚无标准的协议。

常规路由协议与tmda时隙分配是相互独立考虑，路由协议通过路由优选原则选择到达目的的最优路径，tmda时隙分配方法只是按照业务需求分配时隙资源。若采用固定时隙分配方法，当多个节点同时向无线通信设备申请同一个tmda时隙资源时，会出现tdma时隙资源冲突的问题，引起报文丢失；若采用动态时隙分配算法，则需要根据拓扑变化来分配，当拓扑变化时，不能保证在任意拓扑下无线信道的语音时隙资源足够分配，且语音时隙资源分配需要重新计算，但是反复的计算也将影响时隙分配的精确性，在计算期间不可避免的存在掉包现象。

本发明将tmda时隙分配方法与路由协议相结合，通过对路由协议的修改，弥补固定时隙分配方法的缺陷，解决组播、广播数据在无线tmda广播信道传输时，多节点同时向无线通信设备申请同一tdma时隙资源的问题。

技术实现要素：

本发明涉及一种广域网范围内避免tdma无线网络时隙冲突的路由方法，分为tmda时隙分配方案、路由协议修改两个方面的内容。

本发明是无线通信设备采用固定的tdma时隙分配方案，按照通信系统的需求将无线语音时隙资源(包含组播、广播数据)分为固定时隙。在路由协议方面，在语音业务经过无线通信设备的无线信道时，无线路由协议屏蔽无线信道链路质量，解决非等价拓扑下多节点占用tdma时隙问题；等价拓扑情况下，通过修改路由协议，在有线路由协议的路由条目中携带电台网关节点信息，采用语音路由算法，计算出唯一的电台网关节点，解决多节点占用tdma时隙问题。

本发明的有益技术效果是：在含无线tdma广播信道的网络内部署组播、广播业务，不会出现tdma时隙分配冲突的情况。

附图说明

图1多节点占用时隙的非等价拓扑示意图；

图2多节点占用时隙的等价拓扑示意图。

具体实施方式

1.tmda时隙分配方案

在无线链路、有线链路组成的混合网络中，对于语音时隙，无线通信设备采用固定时隙分配方案。无线通信设备将无线语音时隙资源按照语音的类型分为固定时隙(例如11个时隙，包含3路广播、8路组播)，每一个时隙对应一路通道，语音终端发出的语音数据报文内将包含语音的类型，当语音报文需要从无线通信设备发出时，无线通信设备根据ip报头后面的两个字节的通道信息去寻找相应的时隙发送。

2.路由协议修改

当网络拓扑为非等价拓扑时，如图1所示，只要屏蔽了无线通信设备的信道链路质量，则此拓扑下不存在tdma业务时隙冲突的问题；当网络拓扑为等价拓扑时，如图2所示，当等价路径存在时，节点d根据收到路由报文的先后顺序来建立路由转发表，那么d到不同的节点可能选择不同网关，冲突发生。因此，本发明提出了一种在等价拓扑下如何选择唯一电台网关节点的方案，主要包括电台网关节点信息获取和语音路由计算两方面的内容。

(1).电台网关节点信息获取

有线路由协议从无线路由协议获取电台路由后，标记该路由为电台接口路由；有线路由协议向后传递电台路由信息时，在每条路由报文的空余字段填写电台网关节点信息。

(2).语音路由计算

如图2所示，形成等价路由的d节点才是需要重新计算的节点。对于d节点来说，到达a1、a2有两个电台网关节点c1、c2，因此需要选择出唯一的电台网关节点。选择的依据是通过该电台网关节点能达到的目的节点的路由条目最多，且该路由必须是可选的最优路由。

语音路由计算算法如下：

1).当节点d未形成等价路由时，语音路由算法不启动。

2).等价路由形成时，启动语音路由算法，统计路由表中携带的每个电台网关节点的路由数目，选择通过该电台网关节点能达到的目的节点最多的节点作为唯一的电台网关节点；当经过电台网关节点到达目的节点的路由条数相同时，选择最先到达的电台网关节点作为唯一的电台网关节点。

3).等价路由被删除时，启动语音路由算法，重新选择通过该电台网关节点能达到的目的节点的路由条目最多的节点作为唯一的电台网关节点。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种广域网范围内避免TDMA无线网络时隙冲突的路由方法。在复杂网络中，当有线无线混合组网时，网络中存在多个电台网关节点，同时向无线通信设备申请同一TDMA时隙资源，引起TDMA时隙分配冲突，影响组播、广播业务传输。本发明的关键是无线通信设备采用固定的TDMA时隙资源分配方法，在路由协议方面屏蔽无线通信设备的信道链路质量，有线路由协议的路由条目中携带电台网关节点信息，等价路由时启动语音路由算法，计算出唯一的电台网关节点。此方法可解决在无线TDMA广播信道的网络内部署组播、广播业务时，TDMA时隙分配冲突的问题。

技术研发人员：冉景砚;张唯炯;瞿辉;康宗绪;周天翠;苏凌旭;陈量;吕鸿;王凯;王波
受保护的技术使用者：重庆金美通信有限责任公司
技术研发日：2017.08.18
技术公布日：2017.11.17