[發明專利]用于隨機接入時隙化自組織網絡中的節能包沖突解析方法

無效

• 申請號: 200710135226.2
• 申請日: 2007-11-14
• 公開（公告）號: CN101179492A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 周堯;蔡躍明;潘成康;張冬梅;徐友云
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/24;H04L12/46
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

1.一種用于隨機接入時隙化自組織網絡中的節能包沖突解析方法，其特征在于：

第一步：在由N個節點和一個中心接入點組成的自組織網絡中，如果在第n(n為自然數)個時隙，N_c(N_c≥2)個節點同時向中心接入點發送數據包，導致中心接入點接收到來自這些源節點的混合數據包，則認為發生數據包沖突，在該時隙，中心接入點采用串行干擾消除算法，對所接收到的混合數據包進行檢測，然后將已經被分離出的數據包對應的源節點記錄在已解析節點集合中，并從混合數據包中消除已經被分離出的數據包，如果可以分離出所有的沖突數據包，則協同傳輸期結束，網絡恢復正常工作狀態，如果中心接入點仍然無法分離出所有沖突數據包，則進入下一步；

第二步：如果無法分離出所有的沖突數據包，則中心接入點在網絡中聲明有多個節點的數據包發生了沖突，然后系統進入協同傳輸期；

第三步：在協同傳輸期的一個時隙內，中心接入點按照協同節點選擇算法構建候選節點集合，并從中選擇一個節點作為本時隙的協同節點，在協同節點選擇完畢后，將本時隙所選節點記錄在曾選節點集合中，然后清空候選節點集合；

第四步：如果選定的協同節點為空閑節點之一，則協同節點在該時隙向中心接入點轉發其接收到的來自各個沖突源節點的混合數據包，如果協同節點為被卷入沖突的源節點之一，則協同節點在該時隙向中心接入點重發其自身數據包；

第五步：中心接入點根據所接收到的混合數據包，構造出一個V-MIMO矩陣V，經過矩陣行等價變換后，可得到V的行等價矩陣H＝[A|B|C]^T，其中A是1×N_c的行向量，是在發生沖突的時隙形成的，B是大小為m₁×N_c的矩陣，是在此時隙前(包括該時隙)的總共m₁個時隙內僅由空閑節點充當協同而形成的，C是大小為m₂×N_c的矩陣，是在此時隙前(包括該時隙)的總共m₂個時隙內僅由源節點重發數據包而形成的，H的典型形式為：

H=[A|B|C]^T

其中，(·)^T表示矩陣轉置，h_k，n為該時隙節點k到中心接入點的信道系數，P_k為節點k的發送功率，h_rj表示協同傳輸期第j個時隙所選的協同節點與中心接入點之間的信道系數，α_rj表示此協同節點的放大系數，必須滿足αrj2[Σk=1Nc|hk,rj|2Pk+δc2]=P,]]>h_k，rj表示在沖突發生的時隙內第k個源節點與第j個時隙所選協同節點r_j之間的信道系數；

第六步：中心接入點在每個時隙按照串行干擾消除算法檢測混合數據包，如果本時隙所選協同節點轉發或重發的數據包使得中心接入點處能夠分離出所有沖突數據包，則協同傳輸期結束，網絡恢復正常工作狀態，如果中心接入點仍然無法分離出所有沖突數據包，則將本次檢測分離出的數據包對應的源節點記錄在已解析集合中，從混合數據包中消除已經被分離出的數據包，并在下一個時隙返回第三步，直到中心接入點將所有沖突數據包全部分離，則協同傳輸期結束，網絡恢復正常工作狀態。

上述的協同節點選擇算法是：

①中心接入點根據網絡中上一個能量匯報周期所得到的各個節點的剩余能量E_k(E_k為第k個節點的剩余能量)，計算已解析節點集合Ξ之外所有節點的平均剩余能量Eavg=1NΣk=1NEk,]]>然后將剩余能量E_k大于等于平均剩余能量E_avg的不屬于已解析節點集合Ξ的節點全部納入低優先級候選節點集合Φ；

②比較低優先級候選節點集合Φ中的節點和在本次沖突解析期間已經被選過的節點集合(稱為曾選節點集合)Θ中的節點，將屬于低優先級候選節點集合Φ而不屬于曾選節點集合Θ的節點納入高優先級候選節點集合Ψ，在協同傳輸期的第一個時隙，曾選節點集合Θ為空集；

③從高優先級候選節點集合Ψ中隨機選擇一個節點作為本時隙的協同節點，如果高優先級候選節點集合Ψ為空集，則從低優先級候選節點集合Φ中隨機選擇一個節點作為本時隙的協同節點。