CN112153742A - Manet网络动态时隙分配方法、系统、设备及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种MANET网络动态时隙分配方法、系统、设备及应用，包括：源节点确定相关参数、源节点填写业务流表并发送时隙预约请求分组、中间节点接收时隙预约请求分组、目的节点接收时隙预约请求分组、中间节点接收时隙预约回复分组、源节点接收时隙预约回复分组和预约链路拆除。本发明使用时隙资源申请预留方法，根据节点发送与侦听时隙预约请求分组，实现MANET网络时隙资源动态分配。本发明通过节点不断维护业务流表，得到两跳内业务时隙占用情况，发现并释放无效业务流占用时隙，克服了没有考虑节点移动性影响与时隙利用率低等问题，支持并发、汇聚和并行业务，实现两跳外时隙复用，提高时隙资源利用率。

Description

MANET网络动态时隙分配方法、系统、设备及应用

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种MANET网络动态时隙分配方法、系统、设备及应用。

背景技术

目前：无线自组织网(WirelessAd-hocNetwork)由多个自治节点/终端组成，各节点/终端之间组成多跳无线通信网，并以去中心化的方式形成节点/终端之间的连接，从而在此基础上实现各节点/终端之间的通信。在无线自组织网中，每个节点具有自组织能力，既可承担主机职能，也可承担路由职能，且自组织网在节点之间实现了分布式的控制方式。移动自组织网(MobileAd-hocNetwork，MANET)是无线自组织网络的一种应用场景，网络节点可自由地随机移动并实现任意自组织，因此MANET的网络拓扑会发生突然且不可预测的变化。

在MANET中，基于时分多址(timedivi-sionmultipleaccess，TDMA)的信道接入协议具有比竞争类协议(如载波侦听多址访问)高的网络吞吐量，而且便于同时建立点对多点的连接，具有传输时延可控、优先级可控等优点。此外，分布式的物理资源分配策略对资源利用率，服务质量(QoS)，接入时效等起着决定性作用，是MANET系统设计时所需考虑的关键要素之一。分布式物理资源分配方案采用的主流策略也是分布式时分多址(TimeDivisionMultipleAccess，TDMA)分配方案，它主要可以分为静态分布式TDMA和动态分布式TDMA两大类。

静态分布式TDMA分配方式是一种特殊的非竞争类型的固定分配方式。该方式对每个节点进行固定的资源分配，可以保证分配的公平性，但资源利用率低，适合于节点个数不多，每个节点都有恒定业务量的情况。在分布式网络中节点的业务量变化往往很大，有时有很多的业务数据需要发送，有时却可能没有数据需要发送。这时采用静态分布式分配的方式就是一种低效率的方式。

动态分布式TDMA分配方式是指每个节点根据自己的本地信息来确定时隙的占用情况，以分布式的方式生成分配策略。这种分配方式更适合于分布式网络。虽然其分配效果可能低于动态集中式TDMA，但动态分布式的分配方法具有更强可扩展性，可以适应分布式网络拓扑结构的动态变化。任一节点的加入、离开和毁坏不会对网络的整体性能产生影响，增强了整个网络的抗毁性和鲁棒性。此外，分布式的控制方式使得所有节点能够根据自身与本地信息需求合理地进行资源配置，从而提高无线信道的资源利用率，实现尽可能多的复用时隙。

在动态分布式TDMA分配方式方面，在2018年公开的一种专利《一种动态和静态混合的时隙分配方法及系统》中，提到了一种动态和静态混合的时隙分配方法，该方法应用于无线自组织网络，网络中的时帧结构、以及时帧中每个时隙的长度是根据网络中节点的容量设置的，网络中的时隙分为静态时隙和动态时隙。分别将每个静态时隙分配给预设的固定节点；按照预设动态时隙分配策略将未被占用的动态时隙分配给接入网络的动态节点。弥补了单独使用静态接入方式或单独使用动态接入方式时存在的缺陷，提高了无线自组织网络中节点入网和退网的灵活性。该方法虽然考虑到了MANET的移动性导致的节点不断的入网与退网，但是在动态节点分配动态时隙后无法自适应的调整，导致节点在无数据传输时，造成时隙资源的浪费。

在2018年公开的专利《自组织TDMA网络基于冲突缓冲区的链路时隙分配方法》中，提到了一种自组织TDMA网络基于冲突缓冲区的链路时隙分配方法，包括如下步骤：第一步，各节点对节点三跳范围内的时隙占用情况进行统计；第二步，各节点生成“链路可选时隙集”；第三步，各节点从“链路可选时隙集”中选取满足数据业务传输需求的时隙数量，发起时隙申请；第四步，若多条链路同时申请相同时隙且不满足链路时隙选择原则时，则启动冲突避免处理流程。该发明通过将时隙关系划分为“冲突区”、“缓冲区”、“高安全区”三个区间，为处于“缓冲区”的时隙进行预冲突解算处理，避免了实际冲突发生，保证了业务传输的连续性，克服了现有时隙分配方法难以同时满足高信道利用率和业务连续传输这两方面需求的难题。但是无线通信中只要保证两跳内传输无冲突即可，统计三跳范围内时隙占用情况在一定程度上会造成时间的浪费，且该方法未考虑网络节点移动性对时隙分配的影响。

在2019年公开的专利《TDMA自组网中基于业务流路径的动态时隙分配方法》中，提到了一种TDMA自组网中基于业务流路径的动态时隙分配方法，解决了多跳传输时动态时隙分配时间过长，非瓶颈节点占用无效时隙的问题。方案是：在业务流源节点检测业务，将每个节点的动态时隙占用情况汇总到业务流路径上最后一跳节点对所有节点时隙分配；按轮次分配，保证分配完成后路径上所有节点分得的动态时隙个数是相等的，按轮分配时采取一步回退方式，增大瓶颈节点的可占用时隙个数。设计包含源节点检测业务流，路径上最后一跳节点汇总各节点信息进行时隙分配，缩短了业务检测和时隙分配时间，按轮次分配和一步回退方式，避免了木桶效应，提高了时隙利用率，增加了端到端的吞吐量，用于TDMA自组织网络领域。但是该方法未考虑并行、并发或是汇聚业务情况下，两条链路发生重叠时，两个最后一跳节点得到的动态时隙占用情况是相互影响的。且该方法涉及源节点到目的节点的业务检测与最后一跳节点的时隙分配，时隙分配时间较长。

资源预留协议(ResourceReSerVationProtocol；RSVP)由互联网工作任务组IETF提出，目的是为了解决流媒体在互联网中传输容易产生传输时延和抖动的问题。它是一种支持多媒体通信的资源保留传输协议，可以为特定的多媒体流提供端到端的QoS协商和控制功能。RSVP协议是通过在链路上发送各种消息来实现预留资源的请求、建立和拆除的。RSVP支持四种基本消息资源预留请求消息、路径消息、错误和确认消息、拆链消息。RSVP协议具有下列特性：(1)RSVP可以在点对点传播和多点组播的网络通信应用中进行预留资源的申请，它可以动态调节资源的分配以满足多点组播中组内成员的动态改变，和路由状态改变的特殊需求；(2)RSVP比较简单，它只为单向的数据流申请资源；(3)RSVP并不是一种路由协议，它依赖于目前或将来出现的路由协议。

由RSVP协议机制以及其特点可以看出，在动态环境下，RSVP可以动态的调节资源分配以应对网络动态的变化。且可以通过在链路上发送各种消息来及时实现预留资源的请求、建立和拆除。因此，将RSVP思想应用于MANET网络动态分布式TDMA分配，可以解决MANET网络分布式时隙资源的动态预约问题，很大程度上解决无线通信隐藏终端、暴露终端导致的时隙浪费、冲突问题，提高时隙资源利用率。

综上所述，现在存在的问题是：

(1)MANET网络中的各个节点往往需要通过频繁的信息交互和消息管理来实现动态组网、协同工作和数据共享。这就对整个MANET网络系统的节点容量提出了更高的要求。对于MANET而言，整个网络系统的容量往往与网络资源的利用率紧密相关，资源利用率越高，可容纳的节点数越多。因此，采用合适的资源分配技术对于提高资源利用率，增大网络节点容量有着重要意义。静态分布式TDMA分配方式对每个节点进行固定的资源分配，可以保证分配的公平性，但会造成时隙资源利用率低，当网络节点个数较多且业务量变化较大时，该方式不在适用。所以需要一种动态分布式TDMA，在MANET网络节点个数较多时提高时隙资源的利用率。

(2)在MANET中，所有节点都处于无线动态互联的环境。网络拓扑是不稳定的，无线节点可能会移动或耗尽。由功耗或其他因素引起的节点故障，其他网络节点的加入或离开，移动节点在网络中的位置变化，以及无线信号干扰等这些因素都会引起网络拓扑结构的动态变化。所以适用于MANET的动态分布式TDMA需要能适用于高动态环境，可以快速的搭建链路，并且在发送断链时及时释放时隙资源。

(3)在MANET中，所有节点都可以自由移动，由于节点的通信范围有限，源节点与目的节点之间的通信经过中间节点的多跳路由完成。在动态场景下，节点的移动性使得拓扑结构频繁变化。在节点个数较多，跳数较多，拓扑变化较快情况下，节点分配时隙时间不易过长。过长的时隙分配时间可能会导致时隙分配结果在传输数据时已经不适用，或者适用时间过短。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)MANET网络中的各个节点往往需要通过频繁的信息交互和消息管理来实现动态组网、协同工作和数据共享造成时隙资源利用率低。

(2)在MANET中，所有节点都处于无线动态互联的环境引起网络拓扑结构的动态变化。

(3)在MANET中，所有节点都可以自由移动过长的时隙分配时间可能会导致时隙分配结果在传输数据时已经不适用，或者适用时间过短。

解决以上问题及缺陷的难度为：首先MANET网络系统规模逐渐扩大，跳数逐渐增多，如何在节点数量较大的情况下，快速、合理的对时隙进行分配是比较困难的。其次，MANET所有节点都可以自由移动，节点的移动性导致拓扑结构频繁变化，已经建立的链路会发生断链，所以MANET节点的移动性在制定时隙分配方法时必须进行考虑。

解决以上问题及缺陷的意义为：解决上述技术问题的成果可以支持MANET实现单播、组播、广播和跨网业务传输，改善端到端传输效率，实现多业务并发传输，提升时隙资源利用率，提升多跳端到端传输性能。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种MANET网络动态时隙分配方法、系统、设备及应用。

本发明是这样实现的，一种MANET网络动态时隙分配方法，所述MANET网络动态时隙分配方法包括：确定源节点相关参数，并填写业务流表与时隙表；源节点占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组；TREQ分组包含的信息有：源节点地址，源业务流号，预约时隙，一跳冲突时隙，跳数与预约时隙个数；中间节点接收TREQ分组，并根据本地时隙个数与时隙冲突情况做出向下一跳节点发送TREQ分组或者向源节点发送TRER分组的判断；

目的节点接收到TREQ分组，在时隙个数充足且无冲突情况下，向周围节点发送TREQ分组，并向源节点发送TRER分组；中间节点接收到目的节点的TRER分组，根据TRER分组的预约结果，更改业务流表有效时间或释放时隙；源节点接收TRER分组，若预约成功，在预约时隙周期性发送数据分组，直到完成数据传输或链路断裂；链路断裂时，发现断链的业务流上节点向源节点发送TRER分组拆除链路，释放时隙；数据传输完成时，记录有相应业务流的节点在有效时间到期后释放时隙。

进一步，所述MANET网络动态时隙分配方法包括以下步骤：

步骤一，源节点确定相关参数并填写业务流表与时隙表，包括确定业务流发送的目的节点地址，并通过路由表获得通往目的节点的下一跳地址；确定业务流需要预约的时隙个数；源节点为该业务流分配一个在本节点唯一的源业务流号，并根据预约的时隙个数在本地选取对应数目与本节点时隙不冲突的预约时隙；源节点确定到目的节点的跳数，并根据跳数计算预约时隙保留的有效时间；最后，源节点根据源节点地址、源业务流号、下一跳地址、预约时隙信息及有效时间填写业务流表，并根据业务流表更新时隙表；

步骤二，源节点占用与本节点ID相同的时隙资源请求分组TREQ/时隙资源回复分组TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组，请求预约时隙。TREQ分组包含的信息有：源节点地址、源业务流号、发包节点为该业务流分配的预约时隙，发包节点的上一跳地址为该业务流分配的预约时隙，跳数，预约时隙个数；

步骤三，中间节点接收TREQ分组后，判断本节点时隙个数是否充足，然后判断本节点是否是收包节点。若本节点是收包节点，判断发包节点预约时隙，一跳冲突时隙是否与本节点预约时隙、一跳冲突时隙冲突，并对冲突进行分析。中间节点若判断时隙个数充足且时隙无冲突，则在填写业务流表并更新时隙表后，占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组；否则，中间节点向源节点发送TRER分组，表示时隙预约失败。若本节点不是收包节点，则本节点是非业务流节点。非业务流节点将该业务流信息记录入业务流表。TRER分组包含的信息有：源业务流号，预约结果；

步骤四，目的节点接收到TREQ分组，在经过时隙个数判断以及时隙冲突判断后，目的节点若时隙充足且时隙无冲突，则将对应业务流记录入业务流表但不为该业务流分配预约时隙，然后在TREQ/TRER时隙向周围节点发送TREQ分组告知新业务流时隙占用情况，同时向业务流源节点发送预约成功的TRER分组，目的节点若时隙不充足或时隙冲突，则向业务流源节点发送预约失败的TRER分组；

步骤五，中间节点收到TRER分组后，若TRER分组标识预约结果为预约成功，中间节点将业务流表对应表项有效时间更改；此外，业务流上节点需转发TRER分组；若TRER分组标识预约结果为预约失败，则中间节点删除业务流表对应表项内容，释放时隙；

步骤六，源节点收到TRER分组后，若TRER分组标识预约结果为预约成功，则在本节点预约时隙上周期性的发送数据分组，数据分组的下一跳地址为业务流表中记录的下一跳地址；收到数据分组的节点不断更新有效时间，若TRER分组标识预约结果为预约失败，源节点删除相应业务流表表项内容，释放时隙资源；

步骤七，预约路径拆除。在路径断裂时或数据传输结束时需要拆除预约路径。在数据传输阶段由于节点移动性会导致预约路径无效，节点在收到数据分组后，发现对应业务流表的下一跳地址已不在本节点通信范围内，此节点向源节点发送TRER分组。收到TRER分组的节点拆除预约路径，并释放路径上的时隙，在数据传输结束时，路径节点由于在有效时间内未更新对应业务流表信息，自动删除表项并释放时隙。

进一步，所述时帧排布方法为每个节点有一个专用的发送TREQ/TRER分组的时隙，节点ID从1-n，TREQ/TRER时隙号从1-n，节点ID与时隙号一一对应；在n个TREQ/TRER时隙后是m个数据发送时隙，时隙号1-m，节点在TREQ/TRER时隙发送TREQ/TRER分组预约数据发送时隙，并在业务流表、时隙表中记录预约、一跳冲突、两跳冲突的数据发送时隙号，预约业务节点在时隙预约成功后占用对应的预约时隙发送数据分组。TREQ/TRER时隙大小与数据发送时隙大小不一致。

进一步，所述业务流表包含的内容有业务流号，源节点地址，预约时隙，一跳冲突时隙，两跳冲突时隙，下一跳节点，完成情况，业务流所属以及有效时间；业务流号：节点会为每个在本节点申请时隙成功的业务流分配一个业务流号，业务流号在各节点上唯一；源节点地址：TREQ分组的源节点地址；源业务流号：TREQ分组的源节点为该业务分配的业务流号。预约时隙：本节点为该业务流分配的预约时隙；一跳冲突时隙：给本节点发送TREQ分组的节点为该业务流分配的预约时隙，由TREQ分组的预约时隙字段获得；两跳冲突时隙：给本节点发送TREQ分组的节点的一跳冲突时隙，由TREQ分组的一跳冲突时隙字段获得；完成情况：用来标识该条业务流是预约完成业务流，还是正在预约业务流，不同完成情况有效时间更新方式不同；业务流所属：表示记录的此条业务流是否为本节点业务流，中继节点、目的节点、非业务流节点值不同；有效时间：该业务流时隙保留时间，超过该时间业务流表对应表项内容还未更新，则删除对应业务流表表项信息，并释放时隙。

进一步，所述有效时间计算方法为在发送TREQ分组期间有效时间与TREQ源节点到目的节点的跳数Hop_src有关，中间节点该值递减；因为在发送TREQ期间，节点占用专用时隙发送TREQ分组，源节点从发送TREQ分组到收到目的节点TRER分组最少需要Hop_src个时间帧周期，再加上一定的保留值，所以在发送TREQ期间超过Hop中间节点到目的节点的跳数个时间帧周期的有效时间均合理；在发送TRER期间，有效时间与TREQ目的节点到源节点的跳数Hop_dest有关，中间节点该值递减，计算方法与发送TREQ期间计算方法类似，在数据发送期间，有效时间为期待下次再次收到数据分组的时间，最小时间为在此次收到数据分组后，下一周期便可收到数据分组，所以超过一个时间帧周期的有效时间均合理。

进一步，所述时隙表包含的内容有全部已被预约时隙，全部一跳冲突时隙，全部两跳冲突时隙，全部剩余时隙，全部已被预约时隙：为业务流表中所有预约时隙的并集。全部一跳冲突时隙：为业务流表中所有一跳冲突时隙的并集，全部两跳冲突时隙：为业务流表中全部两跳冲突时隙的并集，全部剩余时隙：为全部预约时隙、全部一跳冲突时隙、全部两跳冲突时隙的并集的补集，节点每次更新业务流表后即对业务流表信息进行统计得到时隙表。

进一步，所述非业务流节点业务流表填写更新方法为根据收到的TREQ分组或数据分组记录该业务流源节点地址、源业务流号、预约时隙、一跳冲突时隙，并将该业务流记录为非本节点业务流，节点在收到TRER分组或是数据分组后，通过源节点地址、源业务流号查找业务流表删除或是更新对应业务流表表项有效时间；

所述目的节点周围邻居节点更新业务流表方法为：在发送TREQ阶段，目的节点在收到TREQ分组后需要空发一个TREQ分组，该TREQ分组无下一跳地址或下一跳地址为本节点，以使得邻居节点更新非本节点业务流信息，在数据发送阶段，目的节点需在收到数据分组后在TREQ/TRER时隙发送只含有源节点地址、源节点业务流号的空数据分组，邻居节点在接收到数据分组后，根据源节点地址、源业务流号不断更新有效时间；

所述节点接收到TREQ分组的处理宗旨与处理流程为：处理宗旨为只有业务流上节点才能向业务流源节点发送TRER分组，非业务流节点仅记录业务流表，处理流程为：首先节点判断本节点时隙个数在除去TREQ分组的时隙后是否还大于预约时隙个数。若时隙个数不足，且本节点是收包节点，本节点向源节点发送TRER分组，表示时隙预约失败；若时隙个数充足，且本节点是收包节点，且发包节点预约时隙、一跳冲突时隙与本节点时隙无冲突或与本节点有冲突但是可以调整为无冲突，收包节点继续向下一个节点发送TREQ分组，若节点是收包节点，且发生时隙冲突，冲突时隙所在业务流为非本节点业务流，收包节点向源节点发送TRER分组，表示时隙预约失败，若本节点不是收包节点，则将收到的TREQ分组记录到业务流表。若非收包节点发生时隙冲突，且冲突时隙所在业务流为本节点业务流，此节点向本节点业务流返还TRER分组。

本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

确定源节点相关参数，并填写业务流表与时隙表；源节点占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组；TREQ分组包含的信息有：源节点地址，源业务流号，预约时隙，一跳冲突时隙，跳数与预约时隙个数；中间节点接收TREQ分组，并根据本地时隙个数与时隙冲突情况做出向下一跳节点发送TREQ分组或者向源节点发送TRER分组的判断；

目的节点接收到TREQ分组，在时隙个数充足且无冲突情况下，向周围节点发送TREQ分组，并向源节点发送TRER分组；中间节点接收到目的节点的TRER分组，根据TRER分组的预约结果，更改业务流表有效时间或释放时隙；源节点接收TRER分组，若预约成功，在预约时隙周期性发送数据分组，直到完成数据传输或链路断裂；链路断裂时，发现断链的业务流上节点向源节点发送TRER分组拆除链路，释放时隙；数据传输完成时，记录有相应业务流的节点在有效时间到期后释放时隙。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述MANET网络动态时隙分配方法的MANET网络动态时隙分配系统，所述MANET网络动态时隙分配系统包括：

源节点相关参数处理模块，用于确定源节点相关参数；

TREQ分组发送模块，用于实现源节点占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组；

TRER分组判断发送模块，用于实现中间节点接收TREQ分组，并根据本地时隙个数与时隙冲突情况做出向下一跳节点发送TREQ分组或者向源节点发送TRER分组的判断；

源节点TRER分组发送模块，用于实现目的节点接收到TREQ分组，在时隙个数充足且无冲突情况下，向周围节点发送TREQ分组，并向源节点发送TRER分组；

业务流表更改模块，用于实现中间节点接收到目的节点的TRER分组，根据TRER分组的预约结果，更改业务流表有效时间或释放时隙；

TRER分组接收模块，用于实现源节点接收TRER分组，若预约成功，在预约时隙周期性发送数据分组，直到完成数据传输或链路断裂；

数据传输模块，用于链路断裂时，发现断链的业务流上节点向源节点发送TRER分组拆除链路，释放时隙；数据传输完成时，记录有相应业务流的节点在有效时间到期后释放时隙。

本发明的另一目的在于提供一种无线通信系统，所述无线通信系统搭载所述的MANET网络动态时隙分配系统。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明基于互联网RSVP协议的思想，在MANET网络中，通过节点在发送数据分组前，向目的节点、中间节点发送TREQ分组，使得预约链路节点及周围节点通过侦听TREQ分组获取两跳内时隙使用情况，再通过将包括下一跳节点在内的业务流相关信息记录到业务流表，并给每个表项赋予合适的生存时间，可以使本发明可以提高时隙资源利用率且有应对节点移动性的能力。

本发明通过将RSVP协议思想用于MANET动态时隙资源分配，使得节点只有在有业务传输需求时才向目的节点及中间节点预约时隙资源，克服了现有方法中为接入节点动态节点分配动态时隙但不考虑节点是否有业务传输需求，导致节点在无数据传输时，造成时隙资源的浪费的问题，使得本发明减少了不必要的时隙分配，提高了时隙资源利用率，且传输业务源节点拥有选择请求时隙个数的自由。

本发明通过业务流路径节点通过TREQ分组与邻居节点交互时隙使用情况，使得业务流节点与非业务流节点能及时获得两跳内时隙占用，进而对两跳外时隙进行分配，并且通过合理设置时隙占用有效时间，使得在链路发生断裂或是业务传输结束时及时释放时隙资源，克服了现有方法统计三跳时隙占用造成的统计时间浪费与时隙分配资源浪费，与没有考虑动态情况下时隙资源分配的问题，使得本发明在预约时隙的同时获得不可用的两跳时隙情况，进一步提高了时隙资源利用率，且可以在MANET网络拓扑变化时及时释放时隙资源。

本发明通过源节点向目的节点、中间节点发送TREQ分组进行实时预约时隙，在预约成功后目的节点沿记录的反向路径向源节点发送TRER分组，或者中间节点可以通过时隙冲突检测及时向源节点发送TRER分组，克服了现有方法中由最后一跳节点分配时隙并反向告知路径节点时隙分配结果造成是分配时间过长的问题，与未考虑并发业务、汇聚业务、并行业务对动态时隙分配影响的问题，使得本发明能减少时隙预约所用时间，并且能够及时检测时隙冲突，支持并发业务、汇聚业务、并行业务。

本发明所提的方案与现有方案对比表如表1所示：

表1本发明所提的方案与现有方案对比表

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配方法流程图。

图2是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配系统的结构示意图；

图2中：1、源节点相关参数处理模块；2、TREQ分组发送模块；3、TRER分组判断发送模块；4、源节点TRER分组发送模块；5、业务流表更改模块；6、TRER分组接收模块；7、数据传输模块。

图3是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配方法的实现流程图。

图4是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配方法的应用场景示意图。

图5是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配方法的时间帧周期图。

图6是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配方法的汇聚业务应用场景图。

图7是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配方法的并发业务应用场景图。

图8是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配方法的并行业务应用场景图。

图9是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配方法的仿真场景图。

图10是本发明实施例提供的MANET网络动态时隙分配方法的仿真结果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种MANET网络动态时隙分配方法、系统、设备及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的MANET网络动态时隙分配方法包括以下步骤：

S101：确定源节点相关参数，并填写业务流表与时隙表。包括目的节点，下一跳节点，预约时隙个数，业务流表的业务流号，本节点预约时隙，时隙保留的有效时间；

S102：源节点占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组。TREQ分组包含的信息有：源节点地址，源业务流号，预约时隙，一跳冲突时隙，跳数与预约时隙个数；

S103：中间节点接收TREQ分组，并根据本地时隙个数与时隙冲突情况做出向下一跳节点发送TREQ分组或者向源节点发送TRER分组的判断；

S104：目的节点接收到TREQ分组，在时隙个数充足且无冲突情况下，向周围节点发送TREQ分组，并向源节点发送TRER分组；

S105：中间节点接收到目的节点的TRER分组，根据TRER分组的预约结果，更改业务流表有效时间或释放时隙；

S106：源节点接收TRER分组，若预约成功，在预约时隙周期性发送数据分组，直到完成数据传输或链路断裂；

S107：链路断裂时，发现断链的业务流上节点向源节点发送TRER分组拆除链路，释放时隙；数据传输完成时，记录有相应业务流的节点在有效时间到期后释放时隙。

本发明提供的MANET网络动态时隙分配方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的MANET网络动态时隙分配方法仅仅是一个具体实施例而已。

如图2所示，本发明提供的MANET网络动态时隙分配系统包括：

源节点相关参数处理模块1，用于确定源节点相关参数。

TREQ分组发送模块2，用于实现源节点占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组。

TRER分组判断发送模块3，用于实现中间节点接收TREQ分组，并根据本地时隙个数与时隙冲突情况做出向下一跳节点发送TREQ分组或者向源节点发送TRER分组的判断。

源节点TRER分组发送模块4，用于实现目的节点接收到TREQ分组，在时隙个数充足且无冲突情况下，向周围节点发送TREQ分组，并向源节点发送TRER分组。

业务流表更改模块5，用于实现中间节点接收到目的节点的TRER分组，根据TRER分组的预约结果，更改业务流表有效时间或释放时隙。

TRER分组接收模块6，用于实现源节点接收TRER分组，若预约成功，在预约时隙周期性发送数据分组，直到完成数据传输或链路断裂；

数据传输模块7，用于链路断裂时，发现断链的业务流上节点向源节点发送TRER分组拆除链路，释放时隙；数据传输完成时，记录有相应业务流的节点在有效时间到期后释放时隙。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

本发明可以根据两跳邻居节点之间信息的交互，在MANET网络背景下，结合RSVP协议资源预留思想，在用户欲发送数据分组前，提前向目的节点及路径上预约时隙资源，一定程度上解决MANET网络隐藏终端问题，完成数据传输阶段的无冲突传输。且可以达到两跳之外时隙复用，支持并发、汇聚业务、并行业务，提高时隙资源利用率。

如图3所示，本发明实施例提供的一种MANET网络动态时隙分配方法包括以下步骤：

本发明的应用场景为MANET网络，网络中主要考虑在网络节点已经同步并且得到路由表的情况下，节点之间进行数据传输时发送TREQ分组在源节点、目的节点之间预约时隙资源的情况。具体实例图参考附图4。图4中共有8个节点，节点ID分别为1-7，以及x。节点1在某个时刻向节点5发送TREQ分组，请求预约时隙发送数据分组。完成情况为1时，表示本条业务流已经完成预约；为0表示正在预约。业务流所属为1表示所记录业务流为本节点业务流，为0表示所记录业务流不是本节点业务流，为2表示本节点是业务流的目的节点。预约结果：Result＝1表示预约成功，Result＝0表示预约失败。时间帧周期参考图5。图5中共有n个TREQ/TRER时隙，m个数据发送时隙，n个TREQ/TRER时隙与m个数据发送时隙形成一个时间帧周期。

步骤一，确定源节点相关参数。

假设节点1在时间t向节点5预约时隙，确定目的节点地址为5。通过查询路由表，得到下一跳地址为节点2。通过查询路由表得到节点1与节点5之间的跳数：4跳。通过查询业务流表得到一个空闲的业务流号，假设业务流号为1。节点1衡量传输该业务流需要的最合适时隙个数，假设为3个。节点1根据该业务流预约的时隙个数确定节点1的预约时隙，预约时隙为时隙表中剩余时隙集合的一个子集，假设节点1为该业务流预约的时隙为时隙1、2、3。确定有效时间，节点1与节点5之间跳数为4，所以节点1若能收到节点5的TRER分组需要最少4个时间帧周期，设之间帧周期长度为Tc。考虑到中继节点重发TREQ的情况，将有效时间设置为t_valid＝t+T_C。

步骤二，源节点填写业务流表并发送TREQ分组。

源节点1根据步骤一得到的参数填写业务流表。填写方法为：业务流表号：1。源节点地址：节点1。源业务流号：1。预约时隙：时隙1、2、3。一跳冲突时隙：本节点为源节点，所以该值为空。两跳冲突时隙：空。下一跳地址：节点2。完成情况：0；业务流所属：1。有效时间：t_valid。填写完业务流表之后，统计业务流表内容得到时隙表，并在最近的TREQ/TRER时隙向节点2发送TREQ分组。所发送TREQ分组相关字段有：源节点地址Src：节点1；源业务流号source_pathID：业务流号1；下一跳地址Re_add：节点2；目的地址Dest：节点5；跳数Hop：4跳；预约时隙个数slot_size：3；本节点预约时隙own_slot：时隙1，2，3；本节点一跳冲突时隙one_slot：空；预约成功节点success_id：节点1。

步骤三，中间节点接收TREQ分组。

节点2接收到节点1发送的TREQ分组，得到相关字段值。若节点2剩余时隙个数为5，且所有冲突时隙不包含时隙1、2、3，则在扣除节点1的预约时隙作为一跳冲突时隙后，剩余时隙个数为2，小于要求的3个时隙，则节点在TREQ/TRER时隙向节点1发送TRER分组，且Result＝0。若节点2时隙完全富余，假设为完全未被预约状态，节点为该业务流分配的业务流号为1；分配的预约时隙为时隙4、5、6；跳数Hop为3；该业务流表有效时间为t_valid＝t+2×3×T_C；通过查询路由表，得到下一跳地址为节点3。节点2在最近的TREQ/TRER时隙向节点3发送TREQ分组。与节点1所发送的TREQ分组不同的有：下一跳地址Re_add：节点3；跳数Hop：3跳；本节点预约时隙own_slot：时隙4、5、6；本节点一跳冲突时隙one_slot：时隙1、2、3；预约成功节点success_id：节点1。

节点3在接收到节点2的TREQ分组，若时隙充足且无冲突，则按照节点2的处理流程填写业务流表。此外，节点3预约时隙需要达到两跳无冲突条件，所以时隙1、2、3、4、5、6不能成为预约时隙，假设预约时隙为7、8、9。下一跳地址为节点4，跳数为2，有效时间t_valid＝t+2×2×T_C；节点3在最近的TREQ/TRER时隙向节点4发送TREQ分组。与节点2所发送的TREQ分组不同的有：下一跳地址Re_add：节点4；跳数Hop：2跳；本节点预约时隙own_slot：时隙7、8、9；本节点一跳冲突时隙one_slot：时隙4、5、6；预约成功节点success_id：节点2。

若节点x在节点2向节点3发送TREQ前已经向节点3预约了时隙4、5、6，则节点2、x在节点3处发生了汇聚业务，且时隙冲突。节点3选择节点x作为成功预约节点，并在TREQ/TRER时隙向节点4继续预约时隙，预约成功节点success_id为节点x。节点2侦听到节点3的TREQ分组，发现其一跳冲突时隙one_slot与本节点预约时隙冲突，且预约成功节点不是本节点，则认为发生了预约竞争且本节点竞争失败，将TREQ分组信息记录到业务流表，调整预约时隙，假设为时隙10、11、12，并在下一TREQ/TRER时隙重新进行时隙预约。

若节点x在节点2向节点3发送TREQ前已经向节点6预约了时隙4、5、6。节点3已经将该信息记录到本地，假设记录的信息为业务流号为2；一跳冲突时隙为4、5、6；业务流所属：0。节点向节点3发送TREQ分组后，节点3发现节点2与节点x预约时隙相同，且节点2所处业务流为本节点业务流，节点x为非本节点业务流。节点3无法改变节点x预约情况，所以向节点2发送TRER分组，表示本节点业务流预约失败。

此外，对于节点4，在预约时隙时，由于时隙1、2、3不属于一跳，两跳冲突时隙，所以可以将时隙1、2、3作为预约时隙，达到两条外时隙复用的目的。

对于非业务流节点接收TREQ分组情况如下。

节点3向节点4预约时隙，本节点预约时隙own_slot：时隙7、8、9；本节点一跳冲突时隙one_slot：时隙4、5、6；节点x可以侦听到节点3的TREQ分组，并将该业务流信息记录到本地，假设为该业务流分配的业务流号为1。填写业务流表：业务流表号：1。源节点地址：节点1。源业务流号：1。预约时隙：空。一跳冲突时隙：时隙7、8、9。两跳冲突地址：时隙4、5、6。下一跳地址：节点4。完成情况：0；业务流所属：0。有效时间：t_valid＝t+2×2×T_C，与节点3计算一致。

若在节点3向节点4发送TREQ分组并预约时隙7、8、9前，节点x已经收到节点6向其他节点发送的TREQ分组，且节点6的预约时隙也为时隙7、8、9。则节点3、节点6发生了两跳时隙冲突，但因为无论哪个节点预约成功，节点x在预约冲突时隙均不能收发信息，所以发现时隙冲突节点：x只需将两条业务流均记录即可。

步骤四，目的节点接收TREQ分组。

节点5接收到源节点为节点1的TREQ分组，发现本节点是目的节点，在时隙充足且无冲突情况下。节点5将TREQ分组信息记录到业务流表：业务流表号：1。源节点地址：节点1。源业务流号：1。预约时隙：空。一跳冲突时隙：时隙1、2、3。两跳冲突地址：时隙7、8、9。下一跳地址：节点5。完成情况：1；业务流所属：2。有效时间：t_valid＝t+2×4×T_C(此处有效时间计算方法转为发送TRER期间计算方法，t为当前时间)。为使节点7知道节点4预约情况，节点5需要在TREQ/TRER时隙发送TREQ分组，TREQ分组下一跳地址、目的地址均为节点5。同时，节点5在TREQ/TRER时隙向节点1发送TRER分组，且标识预约成功，即Result＝1。

步骤五，中间节点接收TRER分组。

节点4、3、2收到节点5的TRER分组，且预约结果为预约成功，则需要更改业务流表有效时间，并在TREQ/TRER时隙向节点1转发该TRER分组。更改业务流表有效时间方法为：以节点3为例，节点3根据TRER分组可知该业务流的源节点是节点1，源业务流号为1，查询本节点业务流得到本节点为该业务流分配的业务流号：1。节点3距离节点1为2跳，节点3将该业务流号所记录的有效时间改为t_valid＝t+2×2×T_C。

节点x为非业务流节点，但受该业务流影响，所以节点x在收到节点3的TRER分组后，将记录的该业务流有效时间改为t_valid＝t+2×2×T_C，与节点3一致。

若节点5发送的TRER预约结果为0，预约失败，中间节点以及非业务流节点根据源节点地址以及源业务流号删除对应业务流表信息，被删除的表项信息全部置为默认值。

步骤六，源节点接收TRER分组。

源节点1接收到节点5的TRER分组，且显示预约结果为预约成功。节点1根据源业务流号查找业务流表，得到该业务流表的预约时隙：时隙1、2、3。并计算最近的数据发送时隙1、2、3所处时间，假设为t1。节点1在t1时刻起，占用每个数据发送时隙的时隙1、2、3向节点5发送数据分组。为防止由于节点运动性导致的计算路由得到的下一跳地址与发送TREQ时的下一跳地址不一致，节点1发送数据分组时不再查询路由表，直接由对应业务流表记录的下一跳地址获得，也就是图3中的节点2。在数据发送阶段，凡是收到数据分组的节点将对应业务流表有效时间更改为t_valid＝t+2×T_C(t为当前时间，该值的最小值为t_valid＝t+T_C)。对于目的节点5，因为未给业务流分配时隙，所以占用TREQ/TRER时隙空发一个数据分组，该数据分组仅包含源节点1以及源业务流号1，节点7通过接收节点5的此类数据分组，更新对应业务流的有效时间。

步骤七，预约链路拆除。

当节点1数据传输结束后，并不发送专门的拆除链路分组。节点2、3、4、5、6、7、x在有效时间到期后还未收到节点1的数据分组，则自动删除对应业务流表信息，释放时隙资源。

此外，若节点4由于移动性，离开节点3覆盖范围，会导致预约链路发生断裂。此时节点3收到节点2转发的数据分组，通过查找业务流表发现下一跳地址是节点4，查找一跳邻居表发现节点4一跳不可达，则认为该业务流发生了链路断裂。节点3在TREQ/TRER时隙向节点1发送TRER分组，标识业务流预约失败。节点4在有效时间内接收不到数据分组，自动释放时隙资源。

如图6、图7、图8所示，基于上述实施例，本发明实施例提供的一种MANET网络动态时隙分配方法应用于汇聚/并发/并行业务包括以下步骤：

如图6所示，在上述实施例的基础上，网络中有四条业务流需要同时传输，为汇聚业务场景，分别为A→B→C→D→E，G→F→D→E，K→F→D→E，I→H→D→E，与传输单一业务相比，在预约时隙的过程中可能发生如下的情况；在节点C，节点G和节点K发送TREQ分组时，由于他们不能通过一跳通信，可能3个节点预约了相同的时隙，节点I和节点C也会出现类似的情况。但根据本发明的流程，节点F可发现节点C，节点G和节点K预约了相同时隙，那么节点F选择先收到的节点作为成功预约时隙节点，并将成功预约节点ID写入预约成功节点字段，假如成功预约节点为C。节点F向节点D发送TREQ分组后，通过预约成功节点字段与预约时隙号，节点G和节点K可以发现所预约的时隙冲突了且本节点时隙预约失败，则再次进行时隙预约(并在本地标记被节点C预约的时隙不再可用)，在4条业务流成功向目的节点E预约时隙后，节点E向四条业务流源节点发送TRER分组。

如图7所示，有四条业务流需要同时传输，该示例与图6的区别在于，图6中是多条业务的汇聚，图7是多条业务的扩散，为并发业务场景。在图7中，节点E把自己要预约的时隙(4份)在其TREQ时隙发送出去，节点D收到该TREQ分组后，再预约4份时隙，并在其TREQ时隙发送出去，此时节点H，节点C和节点F由于不知道相互存在，三个节点可能占用相同的时隙，并继续接下来的各自相应的路径发送TREQ分组。但由于在该预约时隙内，只要保证每条路径上的后向节点顺利接受数据即可，节点D处虽然发生了数据冲突现象，但不影响业务传输。继续该过程则可为所有路径预约相应的时隙，而保证所有业务顺利预约时隙。

如图8所示，节点B、D在同一周期内相继发送TREQ分组向节点E、C预约时隙，预约时隙有冲突，且互相不知道冲突，此场景为并行业务场景。节点H在节点D、B之间，可以发现节点D、B发生时隙冲突。但由于无论哪个节点预约成功，节点H在预约冲突时隙均不能收发信息，所以发现时隙冲突节点：H只需按照两条业务流中TREQ信息，填写本地业务流表、更新时隙表即可。这说明本发明在两跳并行业务情况下，在两跳内也可以达到时隙复用，进一步提到了时隙利用率。

证明部分：本发明使用OPENT软件对第一种实施例进行了仿真验证，仿真场景如图9所示。仿真结果如图10所示。

如图9所示。节点3在1200s处开始准备向节点20发送数据，并开始向路径上节点预约时隙，预约时隙个数为1。由图10所示，节点3在1200.144s处沿路径3→9→12→19→20向节点20预约时隙，TREQ/TRER时隙大小为8ms，节点20在收到TREQ分组后，空发一个TREQ分组，并沿着路径20→19→12→9→3向节点发送TRER分组，且预约结果为预约成功(仿真中设置Result＝0为预约成功)。节点3在1204.992s处收到节点20的TRER分组，并在1205.544s处在申请的时隙向节点20发送第一个数据分组，在1299.944s处发送第60个数据分组，源节点在这个时间数据传输结束。目的节点在1206.864s处接收到第一个数据分组，数据分组时隙大小为40ms，在1301.264s收到最后一个数据分组。由于源节点数据传输结束，所有非业务流节点、业务流节点在有效时间到期后业务流表信息。如图10中，节点5在1304.425s处删除业务流表信息；节点20在1304.454s处发送删除业务流表。删除业务流表时间与最后接收数据分组时间不超过3.2s(仿真中时间帧周期为6.4s)。

由仿真结果可以看出，本发明可以完成MANET网络多跳时隙资源预约，时隙预约时间与跳数与时间帧周期相关。源节点可自行决定时隙预约个数。路径上在有效时间到期后可自行删除业务流信息，释放时隙，所以本发明可用于动态性场景。此外，经仿真证明，本发明也可用于汇聚、并发、并行业务。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种MANET网络动态时隙分配方法，其特征在于，所述MANET网络动态时隙分配方法包括：确定源节点相关参数，并填写业务流表与时隙表；源节点占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组；TREQ分组包含的信息有：源节点地址，源业务流号，预约时隙，一跳冲突时隙，跳数与预约时隙个数；中间节点接收TREQ分组，并根据本地时隙个数与时隙冲突情况做出向下一跳节点发送TREQ分组或者向源节点发送TRER分组的判断；

目的节点接收到TREQ分组，在时隙个数充足且无冲突情况下，向周围节点发送TREQ分组，并向源节点发送TRER分组；中间节点接收到目的节点的TRER分组，根据TRER分组的预约结果，更改业务流表有效时间或释放时隙；源节点接收TRER分组，若预约成功，在预约时隙周期性发送数据分组，直到完成数据传输或链路断裂；链路断裂时，发现断链的业务流上节点向源节点发送TRER分组拆除链路，释放时隙；数据传输完成时，记录有相应业务流的节点在有效时间到期后释放时隙。

2.如权利要求1所述的MANET网络动态时隙分配方法，其特征在于，所述MANET网络动态时隙分配方法包括以下步骤：

步骤一，源节点确定相关参数并填写业务流表与时隙表，包括确定业务流发送的目的节点地址，并通过路由表获得通往目的节点的下一跳地址；确定业务流需要预约的时隙个数；源节点为该业务流分配一个在本节点唯一的源业务流号，并根据预约的时隙个数在本地选取对应数目与本节点时隙不冲突的预约时隙；源节点确定到目的节点的跳数，并根据跳数计算预约时隙保留的有效时间；最后，源节点根据源节点地址、源业务流号、下一跳地址、预约时隙信息及有效时间填写业务流表，并根据业务流表更新时隙表；

步骤二，源节点占用与本节点ID相同的时隙资源请求分组TREQ/时隙资源回复分组TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组，请求预约时隙，TREQ分组包含的信息有：源节点地址、源业务流号、发包节点为该业务流分配的预约时隙，发包节点的上一跳地址为该业务流分配的预约时隙，跳数，预约时隙个数；

步骤三，中间节点接收TREQ分组后，判断本节点时隙个数是否充足，然后判断本节点是否是收包节点，若本节点是收包节点，判断发包节点预约时隙，一跳冲突时隙是否与本节点预约时隙、一跳冲突时隙冲突，并对冲突进行分析，中间节点若判断时隙个数充足且时隙无冲突，则在填写业务流表并更新时隙表后，占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组；否则，中间节点向源节点发送TRER分组，表示时隙预约失败，若本节点不是收包节点，则本节点是非业务流节点，非业务流节点将该业务流信息记录入业务流表，TRER分组包含的信息有：源业务流号，预约结果；

步骤四，目的节点接收到TREQ分组，在经过时隙个数判断以及时隙冲突判断后，目的节点若时隙充足且时隙无冲突，则将对应业务流记录入业务流表但不为该业务流分配预约时隙，然后在TREQ/TRER时隙向周围节点发送TREQ分组告知新业务流时隙占用情况，同时向业务流源节点发送预约成功的TRER分组，目的节点若时隙不充足或时隙冲突，则向业务流源节点发送预约失败的TRER分组；

步骤五，中间节点收到TRER分组后，若TRER分组标识预约结果为预约成功，中间节点将业务流表对应表项有效时间更改；此外，业务流上节点需转发TRER分组；若TRER分组标识预约结果为预约失败，则中间节点删除业务流表对应表项内容，释放时隙；

步骤六，源节点收到TRER分组后，若TRER分组标识预约结果为预约成功，则在本节点预约时隙上周期性的发送数据分组，数据分组的下一跳地址为业务流表中记录的下一跳地址；收到数据分组的节点不断更新有效时间，若TRER分组标识预约结果为预约失败，源节点删除相应业务流表表项内容，释放时隙资源；

步骤七，预约路径拆除，在路径断裂时或数据传输结束时需要拆除预约路径，在数据传输阶段由于节点移动性会导致预约路径无效，节点在收到数据分组后，发现对应业务流表的下一跳地址已不在本节点通信范围内，此节点向源节点发送TRER分组，收到TRER分组的节点拆除预约路径，并释放路径上的时隙，在数据传输结束时，路径节点由于在有效时间内未更新对应业务流表信息，自动删除表项并释放时隙。

3.如权利要求2所述的MANET网络动态时隙分配方法，其特征在于，所述时帧排布方法为每个节点有一个专用的发送TREQ/TRER分组的时隙，节点ID从1-n，TREQ/TRER时隙号从1-n，节点ID与时隙号一一对应；在n个TREQ/TRER时隙后是m个数据发送时隙，时隙号1-m，节点在TREQ/TRER时隙发送TREQ/TRER分组预约数据发送时隙，并在业务流表、时隙表中记录预约、一跳冲突、两跳冲突的数据发送时隙号，预约业务节点在时隙预约成功后占用对应的预约时隙发送数据分组，TREQ/TRER时隙大小与数据发送时隙大小不一致。

4.如权利要求2所述的MANET网络动态时隙分配方法，其特征在于，所述业务流表包含的内容有业务流号，源节点地址，预约时隙，一跳冲突时隙，两跳冲突时隙，下一跳节点，完成情况，业务流所属以及有效时间；业务流号：节点会为每个在本节点申请时隙成功的业务流分配一个业务流号，业务流号在各节点上唯一；源节点地址：TREQ分组的源节点地址；源业务流号：TREQ分组的源节点为该业务分配的业务流号，预约时隙：本节点为该业务流分配的预约时隙；一跳冲突时隙：给本节点发送TREQ分组的节点为该业务流分配的预约时隙，由TREQ分组的预约时隙字段获得；两跳冲突时隙：给本节点发送TREQ分组的节点的一跳冲突时隙，由TREQ分组的一跳冲突时隙字段获得；完成情况：用来标识该条业务流是预约完成业务流，还是正在预约业务流，不同完成情况有效时间更新方式不同；业务流所属：表示记录的此条业务流是否为本节点业务流，中继节点、目的节点、非业务流节点值不同；有效时间：该业务流时隙保留时间，超过该时间业务流表对应表项内容还未更新，则删除对应业务流表表项信息，并释放时隙。

5.如权利要求2所述的MANET网络动态时隙分配方法，其特征在于，所述有效时间计算方法为在发送TREQ分组期间有效时间与TREQ源节点到目的节点的跳数Hop_src有关，中间节点该值递减；因为在发送TREQ期间，节点占用专用时隙发送TREQ分组，源节点从发送TREQ分组到收到目的节点TRER分组最少需要Hop_src个时间帧周期，再加上一定的保留值，所以在发送TREQ期间超过Hop中间节点到目的节点的跳数个时间帧周期的有效时间均合理；在发送TRER期间，有效时间与TREQ目的节点到源节点的跳数Hop_dest有关，中间节点该值递减，计算方法与发送TREQ期间计算方法类似，在数据发送期间，有效时间为期待下次再次收到数据分组的时间，最小时间为在此次收到数据分组后，下一周期便可收到数据分组，所以超过一个时间帧周期的有效时间均合理。

6.如权利要求2所述的MANET网络动态时隙分配方法，其特征在于，所述时隙表包含的内容有全部已被预约时隙，全部一跳冲突时隙，全部两跳冲突时隙，全部剩余时隙，全部已被预约时隙：为业务流表中所有预约时隙的并集，全部一跳冲突时隙：为业务流表中所有一跳冲突时隙的并集，全部两跳冲突时隙：为业务流表中全部两跳冲突时隙的并集，全部剩余时隙：为全部预约时隙、全部一跳冲突时隙、全部两跳冲突时隙的并集的补集，节点每次更新业务流表后即对业务流表信息进行统计得到时隙表。

7.如权利要求1所述的MANET网络动态时隙分配方法，其特征在于，所述非业务流节点业务流表填写更新方法为根据收到的TREQ分组或数据分组记录该业务流源节点地址、源业务流号、预约时隙、一跳冲突时隙，并将该业务流记录为非本节点业务流，节点在收到TRER分组或是数据分组后，通过源节点地址、源业务流号查找业务流表删除或是更新对应业务流表表项有效时间；

所述目的节点周围邻居节点更新业务流表方法为：在发送TREQ阶段，目的节点在收到TREQ分组后需要空发一个TREQ分组，该TREQ分组无下一跳地址或下一跳地址为本节点，以使得邻居节点更新非本节点业务流信息，在数据发送阶段，目的节点需在收到数据分组后在TREQ/TRER时隙发送只含有源节点地址、源节点业务流号的空数据分组，邻居节点在接收到数据分组后，根据源节点地址、源业务流号不断更新有效时间；

所述节点接收到TREQ分组的处理宗旨与处理流程为：处理宗旨为只有业务流上节点才能向业务流源节点发送TRER分组，非业务流节点仅记录业务流表，处理流程为：首先节点判断本节点时隙个数在除去TREQ分组的时隙后是否还大于预约时隙个数，若时隙个数不足，且本节点是收包节点，本节点向源节点发送TRER分组，表示时隙预约失败；若时隙个数充足，且本节点是收包节点，且发包节点预约时隙、一跳冲突时隙与本节点时隙无冲突或与本节点有冲突但是可以调整为无冲突，收包节点继续向下一个节点发送TREQ分组，若节点是收包节点，且发生时隙冲突，冲突时隙所在业务流为非本节点业务流，收包节点向源节点发送TRER分组，表示时隙预约失败，若本节点不是收包节点，则将收到的TREQ分组记录到业务流表，若非收包节点发生时隙冲突，且冲突时隙所在业务流为本节点业务流，此节点向本节点业务流返还TRER分组。

8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

确定源节点相关参数，并填写业务流表与时隙表；源节点占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组；TREQ分组包含的信息有：源节点地址，源业务流号，预约时隙，一跳冲突时隙，跳数与预约时隙个数；中间节点接收TREQ分组，并根据本地时隙个数与时隙冲突情况做出向下一跳节点发送TREQ分组或者向源节点发送TRER分组的判断；

目的节点接收到TREQ分组，在时隙个数充足且无冲突情况下，向周围节点发送TREQ分组，并向源节点发送TRER分组；中间节点接收到目的节点的TRER分组，根据TRER分组的预约结果，更改业务流表有效时间或释放时隙；源节点接收TRER分组，若预约成功，在预约时隙周期性发送数据分组，直到完成数据传输或链路断裂；链路断裂时，发现断链的业务流上节点向源节点发送TRER分组拆除链路，释放时隙；数据传输完成时，记录有相应业务流的节点在有效时间到期后释放时隙。

9.一种实施权利要求1～7任意一项所述MANET网络动态时隙分配方法的MANET网络动态时隙分配系统，其特征在于，所述MANET网络动态时隙分配系统包括：

源节点相关参数处理模块，用于确定源节点相关参数；

TREQ分组发送模块，用于实现源节点占用TREQ/TRER时隙向下一跳节点发送TREQ分组；

TRER分组判断发送模块，用于实现中间节点接收TREQ分组，并根据本地时隙个数与时隙冲突情况做出向下一跳节点发送TREQ分组或者向源节点发送TRER分组的判断；

源节点TRER分组发送模块，用于实现目的节点接收到TREQ分组，在时隙个数充足且无冲突情况下，向周围节点发送TREQ分组，并向源节点发送TRER分组；

业务流表更改模块，用于实现中间节点接收到目的节点的TRER分组，根据TRER分组的预约结果，更改业务流表有效时间或释放时隙；

TRER分组接收模块，用于实现源节点接收TRER分组，若预约成功，在预约时隙周期性发送数据分组，直到完成数据传输或链路断裂；

数据传输模块，用于链路断裂时，发现断链的业务流上节点向源节点发送TRER分组拆除链路，释放时隙；数据传输完成时，记录有相应业务流的节点在有效时间到期后释放时隙。

10.一种无线通信系统，其特征在于，所述无线通信系统搭载权利要求9所述的MANET网络动态时隙分配系统。

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