单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法与流程

1.本发明涉及无线通信技术的技术领域，特别是涉及单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法。


背景技术：

2.在无线通信中，单个终端机所能进行通信的范围十分有限，可以通过增加中转设备来转发和增强信号来增大通信的范围。
3.中转设备基于dmr通信协议，采用tdma方式，单频双时隙独立工作，然后当中转台数目增大时，通信的信道频率的划分较为复杂，利用中转台实现通信范围的扩增较为困难。
4.因此迫切地需要重新设计一款新的单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
6.本发明提供了单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法，该单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法包括以下步骤：s1、在组网设备中，选择其中一个设备作为中心链路机，并且该中心链路机负责整个组网过程的核心工作，为中心链路机以及非中心链路机进行初始化相关信息与标志位；所有非中心链路机进行上电，初始设置在公共频率f0双时隙并开始侦听信息，然后开始组网步骤；s2、非中心链路机在最初收到信标包后，提取出其中的相关信息，在接收到中心机发回的入网响应包之后，更改系统中的标志位为已入网，并在下一个时隙发送自己构建的信标包，以完成二级链路机的入网操作；二级链路机在收到信标包之后，重复上述动作，随机退避发送入网请求包，此时其上级链路机在收到此包后，提取包内信息，建立至此二级链路机的路由表项，而后更改包内的相关信息并转发此包，在其通信范围内的中心链路机将收到二级链路机的入网请求，记录相关信息，并在下一发送时隙发送入网请求包，此时在中心链路机通信范围内的一级链路机均将会收到此入网响应包，根据路由表判断本链路机是否存在至目的链路机的路由，若没有则对此包不操作，即不转发，只有之前存储过此目的地址路由的链路机才会转发，从而减少了整个网络中的开销，减小冲突的可能；s3、根据步骤s1和步骤s2逐级实现整个网络的组网过程，每个链路机，包括中心链路机在组网成功以后均将周期性的发射信标包，以避免在组网过程中信息因为碰撞而失去了信息的有效性，保证链路机能够在接收到信标包后，如果尚未组网成功，则继续发送入网请求包，如已经组网成功则可以不处理信标包，离中心链路机距离最远的非中心链路机组网完成以后，中心链路机就可以拥有一个完整的包括所有非中心链路机的路由表项；s4、当有需求的时候，在某一处新增一台链路设备，由于链路机设定了周期性发送网络信标包，所以对于新增的设备只要在其通信接收范围有其他已入网的链路机，则按照入网步骤也可以成功入网，从而实现基于dmr通信协议的无线组网。
7.可选地，中心链路机以及非中心链路机进行初始化相关信息与标志位具体包括是否是中心机、id号、是否已入网等信息。
8.可选地，在步骤s1中，中心链路机开机，并且设置自身的收发时隙，不失一般性，假设s1时隙发射，s2时隙负责接收。
9.可选地，在步骤s1中组网的具体步骤为：s1.1、中心链路机开始设置周期性发送信标包，其中包含一些必备的入网信息，在其周围的一级链路机收到信标包后，根据信标包内容，结合自己是否已入网，若未入网，则随机选择n倍的完整收发时隙间隔发送入网请求包，随机退避以降低碰撞冲突的可能，若碰撞，在解析包内容时候未能识别则自动丢弃，等待下一次中心链路机发送入网请求包再次进行入网操作；s1.2、中心链路机陆续收到入网请求包后，根据包信息内容，开始建立到非中心节点的路由表信息，并在初始化的频率列表中按序选择一个通信频率作为此非中心链路机的后期的固定发射频率，将此固定频率信息包含在入网响应包中发射出去，同时为避免冲突，在收到信息的下一个时隙即立即发射。
10.可选地，在步骤s1.1中，中心机通信范围内的链路机称之为一级链路机，并根据通信范围大小来确定二级链路机、三级链路机等。
11.可选地，步骤s1.2中，路由表信息包括目的地址、下一跳、路由消耗等。
12.可选地，步骤s1.2中，在初始化的频率列表中按序选择一个通信频率作为此非中心链路机的后期的固定发射频率，若之前此id号对应的链路机已经分配固定频率，则跳过此步骤。
13.可选地，步骤s2中，所有的链路机对于收到的信标包均不作转发处理，只根据自身标志位来决策是否发送入网请求。
14.本发明的有益效果如下：
15.该单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法包括以下步骤：s1、在组网设备中，选择其中一个设备作为中心链路机，并且该中心链路机负责整个组网过程的核心工作，为中心链路机以及非中心链路机进行初始化相关信息与标志位；所有非中心链路机进行上电，初始设置在公共频率f0双时隙并开始侦听信息，然后开始组网步骤；s2、非中心链路机在最初收到信标包后，提取出其中的相关信息，在接收到中心机发回的入网响应包之后，更改系统中的标志位为已入网，并在下一个时隙发送自己构建的信标包，以完成二级链路机的入网操作；二级链路机在收到信标包之后，重复上述动作，随机退避发送入网请求包，此时其上级链路机在收到此包后，提取包内信息，建立至此二级链路机的路由表项，而后更改包内的相关信息并转发此包，在其通信范围内的中心链路机将收到二级链路机的入网请求，记录相关信息，并在下一发送时隙发送入网请求包，此时在中心链路机通信范围内的一级链路机均将会收到此入网响应包，根据路由表判断本链路机是否存在至目的链路机的路由，若没有则对此包不操作，即不转发，只有之前存储过此目的地址路由的链路机才会转发，从而减少了整个网络中的开销，减小冲突的可能；s3、根据步骤s1和步骤s2逐级实现整个网络的组网过程，每个链路机，包括中心链路机在组网成功以后均将周期性的发射信标包，以避免在组网过程中信息因为碰撞而失去了信息的有效性，保证链路机能够在接收到信标包后，如果尚未组网成功，则继续发送入网请求包，如已经组网成功则可以不处理信标包，离中心链路机距离最远的非中心链路机组网完成以后，中心链路机就可以拥有一个完整的包括所有非中心链路机的路由表项；s4、当有需求的时候，在某一处新增一台链路设
备，由于链路机设定了周期性发送网络信标包，所以对于新增的设备只要在其通信接收范围有其他已入网的链路机，则按照入网步骤也可以成功入网，从而实现基于dmr通信协议的无线组网，其中，本发明实现多台中转台之间的组网过程，且实现了通信范围的扩增。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1是本发明提供的单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法的工作流程图；
18.图2是本发明提供的单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法的beacon包格式示意图；
19.图3是本发明提供的单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法的入网请求包格式示意图；
20.图4是本发明提供的单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法的入网响应包格式示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
23.请参阅图1至图4，本发明的单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法包括以下步骤：s1、在组网设备中，选择其中一个设备作为中心链路机，并且该中心链路机负责整个组网过程的核心工作，为中心链路机以及非中心链路机进行初始化相关信息与标志位；所有非中心链路机进行上电，初始设置在公共频率f0双时隙并开始侦听信息，然后开始组网步骤；s2、非中心链路机在最初收到信标包后，提取出其中的相关信息，在接收到中心机发回的入网响应包之后，更改系统中的标志位为已入网，并在下一个时隙发送自己构建的信标包，以完成二级链路机的入网操作；二级链路机在收到信标包之后，重复上述动作，随机退避发送入网请求包，此时其上级链路机在收到此包后，提取包内信息，建立至此二级链路机的路由表项，而后更改包内的相关信息并转发此包，在其通信范围内的中心链路机将收到二级链路机的入网请求，记录相关信息，并在下一发送时隙发送入网请求包，此时在中心链路机通信范围内的一级链路机均将会收到此入网响应包，根据路由表判断本链路机是
否存在至目的链路机的路由，若没有则对此包不操作，即不转发，只有之前存储过此目的地址路由的链路机才会转发，从而减少了整个网络中的开销，减小冲突的可能；s3、根据步骤s1和步骤s2逐级实现整个网络的组网过程，每个链路机，包括中心链路机在组网成功以后均将周期性的发射信标包，以避免在组网过程中信息因为碰撞而失去了信息的有效性，保证链路机能够在接收到信标包后，如果尚未组网成功，则继续发送入网请求包，如已经组网成功则可以不处理信标包，离中心链路机距离最远的非中心链路机组网完成以后，中心链路机就可以拥有一个完整的包括所有非中心链路机的路由表项；s4、当有需求的时候，在某一处新增一台链路设备，由于链路机设定了周期性发送网络信标包，所以对于新增的设备只要在其通信接收范围有其他已入网的链路机，则按照入网步骤也可以成功入网，从而实现基于dmr通信协议的无线组网。
24.在本实施例中，中心链路机以及非中心链路机进行初始化相关信息与标志位具体包括是否是中心机、id号、是否已入网等信息。
25.具体地，在步骤s1中，中心链路机开机，并且设置自身的收发时隙，不失一般性，假设s1时隙发射，s2时隙负责接收。
26.在本实施例中，在步骤s1中组网的具体步骤为：s1.1、中心链路机开始设置周期性发送信标包，其中包含一些必备的入网信息，在其周围的一级链路机收到信标包后，根据信标包内容，结合自己是否已入网，若未入网，则随机选择n倍的完整收发时隙间隔发送入网请求包，随机退避以降低碰撞冲突的可能，若碰撞，在解析包内容时候未能识别则自动丢弃，等待下一次中心链路机发送入网请求包再次进行入网操作；s1.2、中心链路机陆续收到入网请求包后，根据包信息内容，开始建立到非中心节点的路由表信息，并在初始化的频率列表中按序选择一个通信频率作为此非中心链路机的后期的固定发射频率，将此固定频率信息包含在入网响应包中发射出去，同时为避免冲突，在收到信息的下一个时隙即立即发射。
27.具体地，在步骤s1.1中，中心机通信范围内的链路机称之为一级链路机，并根据通信范围大小来确定二级链路机、三级链路机等。
28.更具体地，步骤s1.2中，路由表信息包括目的地址、下一跳、路由消耗等。
29.在本实施例中，步骤s1.2中，在初始化的频率列表中按序选择一个通信频率作为此非中心链路机的后期的固定发射频率，若之前此id号对应的链路机已经分配固定频率，则跳过此步骤。
30.在本实施例中，步骤s2中，所有的链路机对于收到的信标包均不作转发处理，只根据自身标志位来决策是否发送入网请求。
31.该单频中转数字无线通信系统的组网初始化方法包括以下步骤：s1、在组网设备中，选择其中一个设备作为中心链路机，并且该中心链路机负责整个组网过程的核心工作，为中心链路机以及非中心链路机进行初始化相关信息与标志位；所有非中心链路机进行上电，初始设置在公共频率f0双时隙并开始侦听信息，然后开始组网步骤；s2、非中心链路机在最初收到信标包后，提取出其中的相关信息，在接收到中心机发回的入网响应包之后，更改系统中的标志位为已入网，并在下一个时隙发送自己构建的信标包，以完成二级链路机的入网操作；二级链路机在收到信标包之后，重复上述动作，随机退避发送入网请求包，此时其上级链路机在收到此包后，提取包内信息，建立至此二级链路机的路由表项，而后更改
包内的相关信息并转发此包，在其通信范围内的中心链路机将收到二级链路机的入网请求，记录相关信息，并在下一发送时隙发送入网请求包，此时在中心链路机通信范围内的一级链路机均将会收到此入网响应包，根据路由表判断本链路机是否存在至目的链路机的路由，若没有则对此包不操作，即不转发，只有之前存储过此目的地址路由的链路机才会转发，从而减少了整个网络中的开销，减小冲突的可能；s3、根据步骤s1和步骤s2逐级实现整个网络的组网过程，每个链路机，包括中心链路机在组网成功以后均将周期性的发射信标包，以避免在组网过程中信息因为碰撞而失去了信息的有效性，保证链路机能够在接收到信标包后，如果尚未组网成功，则继续发送入网请求包，如已经组网成功则可以不处理信标包，离中心链路机距离最远的非中心链路机组网完成以后，中心链路机就可以拥有一个完整的包括所有非中心链路机的路由表项；s4、当有需求的时候，在某一处新增一台链路设备，由于链路机设定了周期性发送网络信标包，所以对于新增的设备只要在其通信接收范围有其他已入网的链路机，则按照入网步骤也可以成功入网，从而实现基于dmr通信协议的无线组网，其中，本发明实现多台中转台之间的组网过程，且实现了通信范围的扩增。
32.以上所述仅为本发明的实施方式，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。