[發明專利]多速率自適應協作接入方法和系統

有效

• 申請號: 201110312952.3
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102438326A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 劉鋒;劉凱;王夢迪
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04W74/08
• 分類號: H04W74/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及網絡通信技術，尤其涉及一種多速率自適應協作接入方法和系統。

背景技術

接入方法或媒質接入控制(Medium?Access?Control，以下簡稱：MAC)方法解決多個節點或用戶如何快速、高效、公平、可靠地共享信道資源的問題。MAC方法的好壞直接影響到網絡吞吐量、時延等性能指標的優劣。在無線通信中，源節點采取某種方式通過相互獨立的衰落信道傳送同一信號的多個副本，由于各路徑的衰落相互獨立，從而只要有一條路徑的信號足夠強就能保證可靠通信。協作MAC方法便是利用協作分集在物理層提供的優勢合理地安排用戶共享信道，從而提高網絡性能。

現有技術中的目的節點發起協作的方法是在源節點向目的節點發送數據分組后，由目的節點反饋接收結果，如果接收數據分組失敗，目的節點反饋傳輸失敗分組，滿足協作基本條件的中間節點充當協作節點向目的節點轉發該數據分組。例如堅持型中繼的載波偵聽多址接入(Persistent?Relay?Carrier?Sensing?Multiple?Access，簡稱PRCSMA)方法即為目的節點發起協作的方法，其采用ARQ(Automatic?Repeat?reQuest，簡稱ARQ)機制進行協作。該方法中源節點首先向目的節點發送數據分組，目的節點接收數據分組失敗后，發送請求協作(Claim?for?Cooperation，簡稱CFC)分組向周圍節點反饋這一信息，所有滿足條件的中間節點開始以堅持型接入策略向目的節點發送數據分組，直至目的節點可以正確解碼該分組。中間節點滿足的協作基本條件為：a.在源節點和目的節點的通信范圍內；b.能正確解碼源節點發送的數據分組；其中，R_sh和R_hd分別為源節點到該中間節點的數據傳輸速率和該中間節點到目的節點的數據傳輸速率，R_sd為源節點與目的節點之間可支持的最高數據傳輸速率，為縮短傳輸時間的速率條件。該傳輸協作過程中，所有中間節點偵聽傳輸過程并保留它所能解碼的數據分組，這一方法有效地保證了目的節點接收到數據分組的正確率。

然而，由于所有可能的中間節點都參與協作，因此，在協作節點數目較多的情況下，不必要的競爭沖突將導致較大的傳輸時延，從而影響網絡傳輸的性能。

發明內容

本發明提供一種多速率自適應協作接入方法和系統，用以解決上述現有技術中目的節點發起協作方法中所有可能的中間節點都參與協作時易導致較大的傳輸時延的技術問題。

本發明提供一種多速率自適應協作接入方法，包括目的節點在接收源節點發送的數據分組失敗后，向所述源節點回復NACK分組；中間節點偵聽到所述NACK分組后根據協作基本條件和速率分級條件，與所述目的節點進行協作握手處理，確定所述中間節點中的協作節點；所述協作節點將接收到的所述數據分組向所述目的節點發送。

在一實施例中，上述中間節點偵聽到所述NACK分組后根據協作基本條件和速率分級條件，與所述目的節點進行協作握手處理，確定所述中間節點中的協作節點，包括：

步驟21、所述中間節點偵聽到攜帶第1速率級別的第一輪的微時隙個數值的NACK分組后，判斷自身是否滿足協作基本條件；

步驟22、所述中間節點中滿足協作基本條件的候選節點判斷自身到所述目的節點可支持的最高數據傳輸速率是否是第1速率級別，若是，則在第1速率級別的第一輪的微時隙中隨機選擇一個微時隙，并在該選擇的微時隙中向所述目的節點發送RH分組；

步驟23、所述目的節點偵聽信道，若在本速率級別的第一輪的微時隙結束時，接收到RH分組，則執行步驟24；若在本速率級別的第一輪的微時隙結束時，本速率級別的候選節點發送RH分組都不成功，則執行步驟25；若在本速率級別的第一輪的微時隙結束時，不存在本速率級別的候選節點，則執行步驟28；

步驟24、所述目的節點接收到的RH分組后，獲取R_Gsh和R_Ghd，并從接收到的RH分組對應的候選節點中隨機選擇一個作為協作節點，向候選節點回復攜帶該協作節點的標識的RACK分組，其中，R_Gsh為所述源節點到協作節點的數據傳輸速率的級別，R_Ghd為該協作節點到所述目的節點的數據傳輸速率的級別；

步驟25、所述目的節點向候選節點回復攜帶本速率級別的第二輪的微時隙個數值的RI分組；

步驟26、候選節點獲取所述RI分組后，在本速率級別的第二輪的微時隙中隨機選擇一個微時隙，在該第二輪選擇的微時隙中向所述目的節點發送RH分組；