无线自组织网络的通信方法和通信装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种无线自组织网络的通信方法和通信装置及介质，包括：以动态方式或静态方式配置功能时隙和/或时隙间隔，生成帧；所述帧包含多个功能时隙；其中，所述多个功能时隙包括：公共控制时隙、上行接入时隙、扫频时隙、数据时隙；所述帧包含一个或多个时隙间隔；其中，所述时隙间隔包括：射频转换间隔和/或保护间隔。本发明专利技术根据不同功能需求，帧由实现不同功能的时隙构成。同时，支持时隙组成和时隙不同带宽、长度、工作频段等参数的灵活配置。提高无线资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
无线自组织网络的通信方法和通信装置及介质
本专利技术涉及无线自组织网络中的帧结构设计领域，具体地，涉及无线自组织网络的通信方法和通信装置及介质。
技术介绍
帧结构设计是不同无线通信协议设计的核心之一，需要考虑具体传输技术、传输模式、应用场景、传输速率、传输时延等关键因素。其具体设计还将影响无线通信系统同步、上下行接入、广播、数据传输、HARQ等过程的管理。无线自组网因其链路容易改变、节点的移动性、网络拓扑的动态性、非授权频段布网干扰源不可控等特点，其帧结构设计与现有Wifi、Wimax、LTE等无线通信系统具有很大不同，因此如何设计适用于自组网场景、技术及处理复杂度的帧结构是无线自组网物理层传输性保障的关键。Wimax帧结构在Wimax的TDD帧结构中，帧前部承载下行传输，帧后部承载上行传输，上下行资源配比可动态变化。帧头部是同步信道，后续由多个时隙构成，时隙划分可动态配置。同步信道之后第一个时隙是广播时隙，广播时隙控制由头部控制信道完成。广播时隙后是数据时隙/子帧。数据时隙/子帧的资源分配、调度由第一个广播时隙控制，无需子帧自行控制。数据时隙/子帧主要承载数据传输，数据子帧的划分可以动态调整，同时也支持多种帧长度的配置。上行控制信息，包括接入信息、反馈信息、ACK/NACK反馈等，固定分配在上行数据传输部分头部。在Wimax帧结构中，上下行控制信息基本由帧结构中划分的物理信道集中承载，分别在上下行控制区域集中发送，时隙内不支持控制信息的发送，因此广播时隙承载量大，信令开销大，降低了有效数据传输比例。此外，因承载内容复杂，广播时隙设计也复杂，考虑不同信令传输信道，特别是物理信道资源配置相对固定，编解码独立，需要协议明确配置。Wimax支持数据时隙时频资源上的动态划分，提高了资源利用率，但同时增加了调度资源配置的复杂度和调度信令的开销。无线自组网中网络拓扑、链路容易改变、非授权频段布网干扰源不可控，无线带宽资源宝贵，因此，更为简洁的帧结构设计能够有效减少控制信道消息的设计，降低控制信令的开销。LTE帧结构在LTE系统FDD和TDD下的帧结构中，FDD中一个上行/下行帧由10个上行/下行子帧构成，每个子帧由14个OFDM符号组成，分为两个时隙，每个时隙7个OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)符号。一个下行子帧中，前1-4个OFDM符号为物理下行控制信道，负责下行控制信息，系统信息和调度信息在物理层发送，后面OFDM符号为数据传输。上行子帧中，上行控制信道分配在工作带宽的两端，具体占用子载波资源大小可配置。中间子载波承载上行数据。LTETDD系统配置了7种不同上下行比例的帧格式，适用于不同上下行业务比例的半静态/动态配置。LTE子帧中，设置专门的物理上、下行控制信道，控制时延短，但信道设计复杂。此外，LTE帧结构中也有特别的物理同步信道，广播信道设计等，如MIB(MasterInformationBlock)在PBCH(PhysicalBroadcastchannel)上传输。PBCH时域上位于子帧0的第2个时隙的前4个OFDMsymbol，频域上占据中心72个子载波。对应资源单元(Resourceelement)不能用于发送PDSCH(PhysicalDownlinkSharedChannel)数据。同步信道PSS(PrimarySynchronizationSignal)和SSS(SecondarySynchronizationSignal)在频域上占用中间的6个RB，共72个子载波；时域上，TDD和FDD系统在一帧中不同子帧不同符号上分配，同时借以隐式通知当前系统为TDD或FDD系统。如上LTETDD系统帧结构中，引入了下行子帧，上行子帧和特殊子帧(避免小区内不同远近用户间下行对上行数据的干扰)，针对不同子帧分别设计不同子帧格式，设计复杂。物理层系统消息，控制信息，调度信息基本均集中在物理控制信道发送，因此增加了帧结构中控制信道设计复杂度，增加了信令开销。针对无线宽带自组网，TDD模式下，在保障网络基本性能前提下，专利技术人期望设计统一的帧格式，简化设计和配置方案。通过高层分担，不同时隙分担以简化网络的系统消息发送和控制。专利文献CN106034304A专利文献CN106034304A提供了一种无线自组网的实现方法，其针对无中心的无线自组网络中，无线资源难以统一调度，控制信令开销大，碰撞概率高等问题，用于簇内和簇间的控制信息划分至不同区域，并在无线帧结构中划分出各类广播业务专用的控制区和数据区。该专利技术通过采用特殊的帧结构，实现对不同类型、不同优先级业务的统筹调度，通过为高优先级广播业务预留专门的控制资源区和数据资源区，实现对业务优先级的保障。该专利文献中帧结构设计主要专注于无中心的无线自组网，为实现不同优先级数据的传输，帧结构中为不同优先级数据设计不同的控制信道和数据信道，并预留资源，因此帧格式配置相对固定、繁杂，缺乏灵活性。本专利技术中，针对集中或分布式控制的无线宽带自组网，希望提出一种结构简洁，管理高效的帧结构设计，在简化控制流程和控制信令的同时，实现自组网无线资源的高效利用。专利文献CN103595494A专利文献CN103595494A公开了一种适用于无线自组网的无中心时分多址同步方法，其对现有的无线自组网的TDMA接入的同步算法优缺点进行了比较论述，并针对要实现完全无中心的分布式无线自组网的应用场合，提出了一种完全无需中心节点的时隙同步方法。该方法利用特殊设计的数据帧结构和同步信息发送策略，在数据帧中增加了同步头信息和路由信息，实现了完全无需中心节点的时分多址的时间同步。由于没有固定或临时的中心节点，该专利中指出子帧发送都是通过预先配置给不同用户的，不支持灵活的无线资源调度。该方案主要应用在无中心的无线自组网中，帧结构中的同步信息主要用于节点间交换时间信息，保证网内部分节点部分程度的同步，但仍无法实现全网精细同步。路由信息包括目的节点、中转节点，跳数等多项信息，占据了帧结构中的宝贵资源。数据部分不管有无数据，都要定期广播路由信息，便于路由表的实时更新，占用了大量有效数据传输资源，影响传输效率。该帧结构设计简单，能够支持无中心自组网中有限数目节点间的传输，但该设计在相对比较复杂的自组织网络结构中，缺乏系统整体的控制管理能力，无法实现比较灵活的资源管理，因而，对自组网性能提升不会有显著改善。科技文献“无人机自组网系统设计与实现”载于《西北工业大学学报》2009，27(6)：854-858的“无人机自组网系统设计与实现”，该文描述了一个无人机自组网验证系统。基于802.11b/g实现了无人机机载嵌入式AdHoc模块。作者设计了一个面向小规模、网络拓朴结构快速变化的AdHoc网络距离矢量路由协议EODV。EODV采用主动定期(更新周期UCT：UpdateCycleTime)发送广播更新消息RUM(RouteUpdateMessage)来与周围邻居进行路由信息交互。收到路由更新消息后，通过与本节点路由表进行比较计算出最短路径，考虑到AdHoc网络的对等性,路径度量主要为跳数。该系统物理层传输和MAC接入机制基本是基于WLAN系统，信道专用前需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线自组织网络的通信方法，其特征在于，包括：帧结构生成步骤：以动态方式或静态方式配置功能时隙和/或时隙间隔，生成帧；所述帧包含多个功能时隙；其中，所述多个功能时隙包括：公共控制时隙、上行接入时隙、扫频时隙、数据时隙；所述帧包含一个或多个时隙间隔；其中，所述时隙间隔包括：射频转换间隔和/或保护间隔。

【技术特征摘要】
1.一种无线自组织网络的通信方法，其特征在于，包括：帧结构生成步骤：以动态方式或静态方式配置功能时隙和/或时隙间隔，生成帧；所述帧包含多个功能时隙；其中，所述多个功能时隙包括：公共控制时隙、上行接入时隙、扫频时隙、数据时隙；所述帧包含一个或多个时隙间隔；其中，所述时隙间隔包括：射频转换间隔和/或保护间隔。2.一种无线自组织网络的通信装置，其特征在于，包括：帧结构生成模块：以动态方式或静态方式配置功能时隙和/或时隙间隔，生成帧；所述帧包含多个功能时隙；其中，所述多个功能时隙包括：公共控制时隙、上行接入时隙、扫频时隙、数据时隙；所述帧包含一个或多个时隙间隔；其中，所述时隙间隔包括：射频转换间隔和/或保护间隔。3.根据权利要求1所述的通信方法或权利要求2所述的通信装置，其特征在于，所述以动态方式或静态方式配置时隙，包括以动态方式或静态方式配置功能时隙的类别；所述多个功能时隙还包括：HARQ时隙。4.根据权利要求1所述的通信方法或权利要求2所述的通信装置，其特征在于，公共控制时隙、数据时隙、上行接入时隙、HARQ时隙均具有同步信道，其中，所述同步信道用于时隙传输收发同步、频偏跟踪或者包检测。5.根据权利要求1所述的通信方法或权利要求2所述的通信装置，其特征在于，多个功能时隙通过时隙的工作频段配置变换能够工作在不同频段。6.根据权利要求1所述的通信方法或权利要求2所述的通信装置，其特征在于，所述公共控制时隙前部具有物理下行同步信道，公共控制时隙承载的信息为高层信令和/或物理层信令；公共控制时隙承载的信息包括系统配置信息、系统控制信息、公共调度信息；所述扫频时隙作为独立的时隙配置在帧中，或者所述扫频时隙配置在帧的其它时隙中；所述数据时隙包括同步信道、时隙控制信道、承载数据的交织块；所述数据时隙中的同步信道实现上、下行时隙数据传输同步，时隙控制信道实现所在数据时隙的调度控制；交织块用于数据发送，数目可配置；所述数据时隙在所述帧中被配置为上行数据时隙、下行数据时隙或HARQ时隙，所述HARQ时隙用于承载一个或多个数据时隙的ACK/NACK反馈。7.根据权利要求6所述的通信方法或通信装置，其特征在于，所述扫频时隙配置在帧中除扫频时隙外的其它时隙中，包括：--在有数据传输的时隙中配置；和/或--在无数据传输的时隙中配置。8.根据权利要求3所述的通信方法或通信装置，其特征在于，所述上行接入时隙承载的信息为高层信令和/或物理层信令；所述上行接入时隙承载的信息包括用户上行接入前导码、用户测...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈泊，李铮，孙芳蕾，徐浩，余中，
申请(专利权)人：上海酷芯微电子有限公司，上海感悟通信科技有限公司，感悟科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31