[发明专利]在TDMA协议的无线自组网中实现快速分组转发的方法

摘要

本发明公开了一种在TDMA协议的无线自组网中实现快速分组转发的方法，解决现有技术中节点硬件资源紧张及转发过程中分组组帧带来的时间开销过大，网络性能低下的问题。其实现步骤为在FPGA实现的MAC层中建立路由表，在接收到MAC层数据帧后，根据数据帧的地址类型确定接收与转发如果接收地址为广播地址，则接收该数据；如果该接收地址为其他节点，则丢弃该数据包；如果接收地址为当前节点，则对该数据帧的目的地址进行判断，如果其目的地址为当前节点，则直接接收该数据；如果其目的地址为其他节点，则根据MAC层中的路由表对该数据帧转发。本发明有效的降低了硬件资源开销，降低了转发的端到端时延，提高了网络的性能。

主权项

一种在TDMA协议下的无线自组网中实现快速分组转发的方法，其特征在于，利用FPGA在多址接入MAC层完成数据分组的转发，实现步骤包括如下：(1)每次节点开机时，在FPGA中初始化用于多址接入MAC层快速分组转发的路由表，并在每次网络层的路由信息发生变化时，更新该路由表：(1a)在FPGA中生成存储深度为M、数据宽度为L bits的路由表存储模块RAM0，在该路由表存储模块RAM0中存储路由表，M、L满足2L≥N，M≥N，N为网络中的节点个数；(1b)在网络层维护的路由信息发生改变时，将路由信息更新到FPGA中的多址接入MAC层路由表中，路由表存储模块RAM0的地址表示路由表中的目的节点，该地址上存储的值表示从当前节点到达此目的节点所要经过的下一跳节点；(2)对接收的多址接入MAC层数据帧接收地址进行判断：若接收地址为广播地址，则表明该数据帧为广播帧，当前节点接收该数据帧，执行步骤(3)；若接收地址为当前节点地址，则查看目的地址，若目的地址为当前节点地址，则执行步骤(3)，若目的节点不为当前节点地址，则执行步骤(4)；若接收地址既不为广播地址，也不为当前节点地址，则丢弃该帧；(3)当前节点直接接收数据帧，根据多址接入MAC层数据帧的序号，将多址接入MAC层数据帧组合成网络层数据包，提交给网络层使用；(4)在FPGA中对多址接入MAC层数据帧进行转发：(4a)首先查询FPGA中存储的路由表，根据多址接入MAC层数据帧的目的节点，查询出下一跳节点地址NH；(4b)从接收存储模块RAM1中读取多址接入MAC层数据帧，存入到发送存储模块RAM2当中，然后将发送存储模块RAM2中的接收地址修改为下一跳节点地址NH；(4c)在该转发节点的发送时隙中进行发送，将存储在发送存储模块RAM2中的数据发送，完成本次多址接入MAC层数据帧的快速分组转发；(5)在每次接收到新的多址接入MAC层数据帧后，重复执行步骤(2)‑(4)。