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本发明公开了一种兼顾能量有效性，传输可靠性和安全性的无线多跳网络联合路由和功率分配方法。本发明考虑窃听者的位置、信道状态信息均为未知这一较现实的场景，针对解码转发模式下的无线多跳网络，提出了一种端到端误码率约束下的安全路由和功率分配方法。本发明首先基于信息论的物理层安全容量定义得到能满足最大化安全连接概率的一种功率分配和路由策略，然后以该策略和端到端的误码率为约束，以最小化路径消耗的总功率为目标建模，推导得到一种功率分配算法和基于经典Bellman‑Ford算法的安全路由算法。该联合设计方法既保证了信息传输的安全性又实现了传输的准确性，同时提高了网络的能量效用，具有一定的实际意义。

本发明公开了一种无线多跳网络的分布式拥塞控制、路由及功率分配方法。该方法针对多径路由，网络节点功率受限，且网络节点为每条业务流设置了独立缓存区的场景，以最大化网络效用为目标，利用牛顿法对优化模型进行求解，获得原始变量牛顿方向更新式以及对偶变量更新式，进一步运用矩阵分裂，使对偶变量能够分布式更新，最后利用牛顿减量计算迭代步长，实现业务流源速率、链路速率以及链路功率的最优分配。本发明收敛速度相比传统算法有大幅提升，与原始对偶内点法和新型背压算法相比，网络效用和能量效用显著提升，并且能够将网络缓存区中的队列长度控制在很低的水平。

本发明公开了一种多跳网络通信方法、装置和系统。所述方法包括：采用时分复用的方式通信，信道调度算法即时隙的分配单独由网关设备执行；当需要广播信标帧时，网关设备在为自身分配的信标周期的信标窗口的时隙广播信标帧；当需要发送业务帧时，网关设备在信标周期的调度窗口的对应时隙向下一级中继设备发送业务帧；网关设备确定的时隙分配结果用于中继设备在自身的信标窗口的时隙广播信标帧，在调度窗口的对应时隙转发接收到的业务帧。能够避免多跳网络通信过程中的干扰问题，实现多跳网络通信的稳定性。