[發明專利]在協作MAC協議中的自動伙伴選擇

有效

• 申請號: 200780036427.5
• 申請日: 2007-09-27
• 公開（公告）號: CN101523815A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: C·-T·仇;M·戈什;J·楊
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李 舒;劉 紅

本發明涉及在新的協作MAC(Cooperative?MAC，CMAC)協議中的自 動伙伴(partner)選擇，其使用準備發送(Ready-to-Send)(RTS)、清除發送 (Clear-to-Send)(CTS)和伙伴清除發送(Partner-Clear-to-Send)(PCTS)握手來 建立協作。

在協作無線網中，發送設備(即，源)依賴于伙伴(即，中繼站(relay))來 傳送部分/全部信息到接收設備(即，目的地)。這樣，目的地經由兩條不同 的無線鏈路/路徑接收來自兩個設備——即源和中繼站——的信息，因此得 到所謂的空間分集增益。為了使分集增益最大化，良好伙伴的選擇對于協 作無線網的性能是至關重要的。

IEEE?802.11協議族使用請求發送(Request-to-Send)(RTS)和清除發送 (CTS)來保留信道和防止隱藏節點問題。在協作MAC(CMAC)協議中，經 由RTS/CTS/PCTS握手過程在源、中繼站和目的地之間建立協作。首先， 源發送RTS幀到目的地。在接收到這個RTS幀之后，目的地用CTS幀來 答復源。為了通知源和目的地：某些中繼站可能愿意作為伙伴進行幫助， 優選的伙伴也跟隨在CTS幀之后發送PCTS。這些握手幀也保留無線信道 用于數據傳輸。這個握手過程的時間線圖示于圖1。

為了使能在現有的IEEE?802.11網絡中進行協作，RTS幀101被修改 以除了源和目的地地址之外還包括伙伴的地址。在接收到RTS后，目的地 發送CTS?102，然后伙伴發送伙伴清除發送(PCTS)103。之后，源把(部分) 數據104連同前向錯誤控制(FEC)202(例如，里德·所羅門(Reed?Solomon) 編碼)一起發送給中繼站和接收者。目的地接收帶有FEC?202的數據幀104， 但沒有立即用ACK應答。而是，目的地等待伙伴傳送帶有新的FEC?203 或由源發送的相同FEC的數據105的第二部分。所有的傳輸之前都先有 SIFS時間201，以便考慮由正被使用的PHY支配的發送機/接收機周轉時 間。所有的其它設備使用由所接收的幀(即，RTS、CTS或PCTS)的“持續 時間”字段更新的網絡分配矢量(NAV)來推遲它們的傳輸?？梢詡陕犜吹脑O 備設置它們的、由在RTS?101中規定的持續時間字段支配的NAV，以及 偵聽目的地的設備通過在CTS?102中規定的持續時間字段設置它們的 NAV。偵聽伙伴的設備設置它們的、由在PCTS?103中規定的持續時間字 段規定的NAV。

如果CTS?102失敗，則CMAC協議類似于IEEE?802.11協議，且應用 于IEEE?802.11的規則和規章應用于CMAC。

如果PCTS?103傳輸失敗，則源在SIFS加上額外的超時301處把它的 數據幀104發送到目的地。應當指出，在圖3上把1個時隙時間301示為 超時的例子。這樣做時，源反映新的持續時間字段，這樣，介質變為由對 伙伴和接收者隱藏的設備立即可用。這種情景被圖示于圖3。

通常，源應當根據如下信息來選擇中繼站作為它的伙伴，所述信息諸 如是在源和中繼站之間、在中繼站和目的地之間、以及在源和目的地之間 的鏈路質量，或者網絡拓撲。然而，即使由源給出最好的伙伴選擇，該伙 伴可能實際上并不是最好的選擇，因為在源處做出的判決可能并不是利用 可得到的全部知識做出的。這種情形需要被修補來在做出判決的過程中合 并入伙伴。

本發明提供一種系統、設備和方法，用于在現有的協作MAC(CMAC) 協議中進行自動伙伴選擇，所述協議使用準備發送(RTS)、清除發送(CTS) 和伙伴清除發送(PCTS)握手來建立協作。本發明使得也愿意協作的“最好 的”伙伴能夠為發送設備(即，源)中繼信息，而無需源對于伙伴選擇做出判 決。

也就是，本發明提供一種新的機制，藉助于它，也愿意協作的最好的 中繼站將自動“介入(step?in)”，而無需使源牽涉到伙伴的選擇中。

這個機制是基于競爭的，以及伙伴是以完全分布的方式通過僅僅使用 本地信息被“選擇”的。

圖1圖示基于RTS/CTS/PCTS握手的CMAC協議；

圖2是用于協作通信的基本方案；

圖3圖示PCTS失敗，其中發送者等待SIFS+一個時隙時間 (aSlotTime)，并把數據傳送到接收者，以及接收者用ACK進行應答；

圖4圖示按照本發明的自動伙伴選擇；