CN106559837A - 无线节点间裂变式消息传输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线节点间裂变式消息传输系统及方法，该方法包括：源节点在所对应的时隙内向相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息，其中，源节点向目的节点发送的消息在预设时间段T内到达目的节点，预设时间段T平均划分为n个时隙；相邻的至少两个下一跳节点在各自所对应的时隙内分别向各自所相邻的节点转发所述第一消息；目的节点在所述源节点发送所述第一消息后的所述预设时间段T内，接收至少3个节点分别发送的第一消息；目的节点根据所接收到的所述至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的所述第一消息。本发明中，实现了在保证消息传输高可靠性的同时又保证了传输时间。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种无线节点间裂变式消息传输系统及方法。
背景技术
随着无线通信技术的不断发展，用户对通信的安全可靠性要求越来越高。具体地，通信设备之间任何实际应用消息的传送总是伴随着一些控制消息的传递，它们按照既定的通信协议工作，将应用消息安全、可靠、高效地传送到目的地。特别是在无线多节点的随机组网的网络通信中，如何建立任意两个节点的通信，如何创建最佳路径，如何保持信息传送的可靠性，如何保证通信的时间以及无线多节点的随机组网的网络结构和长距离的多节点转接等，都成为了复杂的和亟待解决的问题。
现有技术中，源节点向目的节点发送消息之前，源节点会先向目的节点发送握手消息，目的节点收到握手消息后会向源节点反馈确认消息，源节点收到反馈消息后握手过程完毕，可以正式发送消息进行通信。
但是，采用现有技术，由于通信条件的变化和干扰，往往产生握手失败或通信错误，为保证通信的正确，常常采用校验和重发的机制来纠错以保证信息的正确，而这样不能保证通信的时间及效率。
发明内容
本发明提供一种无线节点间裂变式消息传输系统及方法，用于解决现有技术不能保证在无线多节点的随机组网的网络中的通信时间和效率的问题，能在规定时间内(可根据需要设计而定)确保无误地传递信息，并可随机组网，并完成上千跳的节点转接。
本发明第一方面提供一种无线节点间裂变式消息传输系统，包括：N个节点，所述N个节点中任意一个节点与其它至少两个下一跳节点相邻，所述N个节点中各个节点在各自所对应的时隙内发送消息，其中，源节点向目的节点发送的消息在预设时间段T内到达目的节点，所述预设时间段T平均划分为n个时隙，所述N个节点中的各节点分别与所述n个时隙中的一个时隙相对应，n大于或等于N；
源节点，用于在所对应的时隙内向相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息；
所述相邻的至少两个下一跳节点，用于在各自所对应的时隙内分别向各自所相邻的下一跳节点转发所述第一消息；
目的节点，用于在所述源节点发送所述第一消息后的所述预设时间段T内，接收所述N个节点中的至少3个节点分别发送的第一消息；根据所接收到的所述至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的所述第一消息。
本发明第二方面提供一种无线节点间裂变式消息传输方法，包括：
源节点在所对应的时隙内向相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息，其中，所述源节点向目的节点发送的消息在预设时间段T内到达所述目的节点，所述预设时间段T平均划分为n个时隙，所述源节点与所述n个时隙中的一个时隙相对应，所述相邻的至少两个下一跳节点分别与所述n个时隙中的一个时隙相对应；
所述相邻的至少两个下一跳节点在各自所对应的时隙内分别向各自所相邻的节点转发所述第一消息；
目的节点在所述源节点发送所述第一消息后的所述预设时间段T内，接收至少3个节点分别发送的第一消息；
所述目的节点根据所接收到的所述至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的所述第一消息。
本发明提供的无线节点间裂变式消息传输系统及方法中，源节点在所对应的时隙内向上述相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息，然后这至少两个下一跳节点在各自所对应的时隙分别向各自所相邻的下一跳节点转发该第一消息，从而使目的节点在预设时间段内接收到至少3个节点分别发送的第一消息，并根据至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的第一消息，实现了在保证消息传输高可靠性的同时又保证了传输时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的无线节点间裂变式消息传输系统实施例一的结构示意图；
图2为本发明提供的无线节点间裂变式消息传输方法实施例一的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
图1为本发明提供的无线节点间裂变式消息传输系统实施例一的结构示意图，该系统包括：N个节点，这N个节点中任意一个节点与其它至少两个下一跳节点相邻，该N个节点中各个节点在各自所对应的时隙内发送消息，其中，源节点向目的节点发送的消息在预设时间段T内到达目的节点，即确保源节点在发出消息后，在小于或等于T的时间内，消息被目的节点接收到。该预设时间段T平均划分为n个时隙，上述N各节点中的各节点分别与上述n个时隙中的一个时隙相对应，n大于或等于N。即系统中的各个节点只能在自己对应的时隙发送消息。
较优地，n＝N时，N个节点与n个时隙一一对应，即每个节点对应的时隙都不同。其中，每个时隙的大小可以根据整个系统的节点数N来确定，为了确保源节点在发出消息后，在小于或等于T的时间内，消息被目的节点接收到，每个时隙的大小可以小于或等于T/N，具体时隙的大小在此不作限制，可以根据系统的实际情况进行设定。
源节点可以是N个节点中任一节点，目的节点也可以是N个节点中的任一节点。
需要说明的是是，N个节点中任意一个节点与其它至少两个下一跳节点相邻，是指裂变式消息传输系统中，一个节点转发消息时，接收该消息的节点至少有两个，所以相邻的至少两个下一跳节点指的就是下一跳接收该节点发送的消息的相邻节点。
以图1为例举例说明，如图1所示，假设该系统中包括：A、B、C、D、E、F、G、H、K9个节点。
源节点在所对应的时隙内向相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息。该第一消息为源节点要发送给目的节点的消息。
上述至少两个下一跳节点在各自所对应的时隙分别向各自所相邻的下一跳节点转发该第一消息。
参照图1，假设节点A为源节点，节点A在自己对应的时隙内向相邻的下一跳节点C、D、E发送第一消息。然后，节点C、D、E在时间到达自己所对应的时隙内分别向相邻的下一跳节点转发该第一消息。
例如，节点C在自己对应的时隙内向下一跳节点F、G转发该第一消息，在不是自己对应的时隙内，节点C就算接收到了第一消息也不进行转发，在到达自己对应的时隙后再进行转发；同理，节点D在自己对应的时隙内向下一跳节点G、B转发第一消息。
目的节点在上述源节点发送上述第一消息后的上述预设时间段T内，接收上述N个节点中的至少3个节点分别发送的第一消息。
源节点将第一消息发出后，先有源节点相邻的下一跳节点接收，进而与这些相邻节点相邻的下一跳节点又会进行转发，从而产生各个节点裂变式转发第一消息的效果，这样预设时间段T内，目的节点会接收到不同节点发送的第一消息，以图1为例，节点B可能会接收到节点G、D、K分别转发的第一消息。
目的节点根据所接收到的至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的第一消息。这里目的节点可以采用通过冗余信息进行纠错的算法进行纠错，例如可以采用三倍冗余可以表决纠错算法，但并不以此为限。
具体实现过程中，预设时间段T内目的节点所接收到的第一消息大于或等于3个，这种情况下目的节点通过自身的纠错功能就可以获取到准确的第一消息，无需在与源节点进行交互。
本实施例中，源节点在所对应的时隙内向上述相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息，然后这至少两个下一跳节点在各自所对应的时隙分别向各自所相邻的下一跳节点转发该第一消息，从而使目的节点在预设时间段内接收到至少3个节点分别发送的第一消息，并根据至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的第一消息，实现了在保证消息传输高可靠性的同时又保证了传输时间。
进一步地，上述N个节点之间建立时钟同步。这样，N个节点中的各个节点在自己对应的时隙内发送消息时，才不会和其它节点冲突。
具体地，上述N个节点可以分别与卫星的时钟源或该系统的时钟源建立时钟同步，从而实现这个N个节点之间时钟同步。上述卫星具体可以是北斗卫星，也可以是全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)，在此不作限定。
在上述实施例的基础上，上述N各节点中的各个节点可以通过自身的监控装置确定所相邻的节点。具体地，各个节点通过自身监控装置自动进行环境扫描，并通过自适应程序确定所相邻的节点的数量和参数。
图2为本发明提供的节点间裂变式消息传输方法实施例一的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
S201、源节点在所对应的时隙内向相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息。
其中，源节点向目的节点发送的消息在预设时间段T内到达目的节点，所述预设时间段T平均划分为n个时隙，所述源节点与所述n个时隙中的一个时隙相对应，所述相邻的至少两个下一跳节点分别与所述n个时隙中的一个时隙相对应。
上述源节点和目的节点可以是上述节点间裂变式消息传输系统中的任意两个节点。
S202、上述相邻的至少两个下一跳节点在各自所对应的时隙内分别向各自所相邻的下一跳节点转发上述第一消息。
S203、目的节点在上述源节点发送上述第一消息后的预设时间段T内，接收到至少3个节点分别发送的第一消息。
即预设时间段T内，目的节点可以接收到上述节点间裂变式消息传输系统中多个节点发送的第一消息。
S204、目的节点根据所接收到的上述至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的第一消息。
本实施例中，源节点在所对应的时隙内向上述相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息，然后这至少两个下一跳节点在各自所对应的时隙分别向各自所相邻的下一跳节点转发该第一消息，从而使目的节点在预设时间段内接收到至少3个节点分别发送的第一消息，并根据至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的第一消息，实现了在保证消息传输高可靠性的同时又保证了传输时间。
进一步地，上述源节点、目的节点以及相邻的至少两个下一跳节点之间建立时钟同步。即系统中所有的节点之间建立时钟同步。这样系统中各节点在自己对应的时隙内发送消息时，才不会和其它节点冲突。
具体地，上述源节点、目的节点以及相邻的至少两个下一跳节点分别与卫星的时钟源或无线点间裂变式消息传输系统的时钟源建立时钟同步，通过这种方式来实现各节点的时间同步，但并不以此为限。
另一实施例中，上述源节点、目的节点以及相邻的至少两个下一跳节点之间采用时分制和码分多址的综合协议进行通信。
在上述实施例的基础上，上述源节点、目的节点以及相邻的至少两个下一跳节点通过自身的监控装置确定所相邻的节点，具体地，各个节点通过自身监控装置自动进行环境扫描，并通过自适应程序确定所相邻的节点的数量和参数。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种无线节点间裂变式消息传输系统，其特征在于，所述系统包括：N个节点，所述N个节点中任意一个节点与其它至少两个下一跳节点相邻，所述N个节点中各个节点在各自所对应的时隙内发送消息，其中，源节点向目的节点发送的消息在预设时间段T内到达目的节点，所述预设时间段T平均划分为n个时隙，所述N个节点中的各节点分别与所述n个时隙中的一个时隙相对应，n大于或等于N；
源节点，用于在所对应的时隙内向相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息；
所述相邻的至少两个下一跳节点，用于在各自所对应的时隙内分别向各自所相邻的下一跳节点转发所述第一消息；
目的节点，用于在所述源节点发送所述第一消息后的所述预设时间段T内，接收所述N个节点中的至少3个节点分别发送的第一消息；根据所接收到的所述至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的所述第一消息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述N个节点之间建立时钟同步。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述N个节点分别与建立卫星的时钟源或所述系统的时钟源同步。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述N个节点中的各个节点之间采用时分制和码分多址的综合协议进行通信。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述N个节点中的各个节点通过自身的监控装置确定所相邻的节点。
6.一种无线节点间裂变式消息传输方法，其特征在于，包括：
源节点在所对应的时隙内向相邻的至少两个下一跳节点发送第一消息，其中，所述源节点向目的节点发送的消息在预设时间段T内到达所述目的节点，所述预设时间段T平均划分为n个时隙，所述源节点与所述n个时隙中的一个时隙相对应，所述相邻的至少两个下一跳节点分别与所述n个时隙中的一个时隙相对应；
所述相邻的至少两个下一跳节点在各自所对应的时隙内分别向各自所相邻的下一跳节点转发所述第一消息；
目的节点在所述源节点发送所述第一消息后的所述预设时间段T内，接收至少3个节点分别发送的第一消息；
所述目的节点根据所接收到的所述至少3个节点分别发送的第一消息进行纠错，获取准确的所述第一消息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述源节点、所述目的节点以及所述相邻的至少两个下一跳节点之间建立时钟同步。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述源节点、所述目的节点以及所述相邻的至少两个下一跳节点分别与卫星的时钟源或无线节点间裂变式消息传输系统的时钟源建立时钟同步。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述源节点、所述目的节点以及所述相邻的至少两个下一跳节点之间采用时分制和码分多址的综合协议进行通信。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述源节点、所述目的节点以及所述相邻的至少两个下一跳节点通过自身的监控装置确定所相邻的节点。
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