專利名稱：分布式協(xié)作多址接入方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多址接入方法和系統(tǒng)，特別是一種分布式協(xié)作多址接入方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
多址接入(即媒質(zhì)接入控制，簡稱MAC)方法用于解決多個節(jié)點(diǎn)或用戶如何快速、高效、公平、可靠地共享信道資源的問題。無線通信中，多徑衰落是影響通信質(zhì)量的重要因素。傳統(tǒng)的無線通信中廣泛采用分集技術(shù)來減小多徑衰落的影響。所謂分集就是指為保證傳輸質(zhì)量，發(fā)送端采取某種方式通過相互獨(dú)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(dú)立，從而只要有一條路徑的信號足夠強(qiáng)就能保證可靠通信。協(xié)作多址接入方法便是利用協(xié)作分集在物理層提供的優(yōu)勢合理地安排用戶共享信道，從而提高網(wǎng)絡(luò)性能。按照協(xié)作的發(fā)起方式，協(xié)作多址接入方法可以分為發(fā)方發(fā)起、收方發(fā)起和協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)起三類。
發(fā)方發(fā)起方法一般是由發(fā)方發(fā)送一個經(jīng)過修改的RTS(ready to send)分組，例如CRTS(cooperative RTS)分組來發(fā)起協(xié)作中繼，其中含有一個被選定的協(xié)作節(jié)點(diǎn)的地址。被選定的協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)周邊鄰節(jié)點(diǎn)的通信狀態(tài)及自身信道條件來判斷是否可以通過提供協(xié)作中繼來提高傳輸性能(如提高速率、增加傳輸成功率等)，如可以則發(fā)送相應(yīng)分組，例如CCTS(cooperative clear tosend)分組來確認(rèn)協(xié)作。發(fā)方隨機(jī)選擇一個協(xié)作節(jié)點(diǎn)時都是基于發(fā)方本地存儲的相關(guān)歷史信息，所以對于無線網(wǎng)絡(luò)，特別是移動無線網(wǎng)絡(luò)，這些歷史信息很可能已經(jīng)過時，因此這類方法會出現(xiàn)選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)失敗，浪費(fèi)了信道資源。
收方發(fā)起方法不同于在數(shù)據(jù)傳輸前選定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的發(fā)方發(fā)起方法，而是在發(fā)方向收方發(fā)送數(shù)據(jù)分組后，由收方反饋接收結(jié)果。如果接收失敗，收方反饋的結(jié)果則意味著發(fā)起協(xié)作。發(fā)起協(xié)作可以分為兩種做法，一種是由收方指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)，由其向收方重傳，其依據(jù)仍然是歷史數(shù)據(jù)，所以也存在信息過時的可能。另一種則不指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)，由節(jié)點(diǎn)通過某種方式競爭成為最終的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，但多個節(jié)點(diǎn)競爭成為最終的協(xié)作節(jié)點(diǎn)可能造成較大的沖突，或者帶來較大時延。
協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)起方法是節(jié)點(diǎn)在收發(fā)雙方交互控制信息后，根據(jù)自身即時信息判斷是否可以參與協(xié)作。由于符合協(xié)作條件的節(jié)點(diǎn)可能有多個，所以也可能會造成較大協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭沖突，或者帶來較大競爭時延。另外，現(xiàn)有方法中數(shù)據(jù)的傳輸都是分成兩個階段，分別由發(fā)方和協(xié)作節(jié)點(diǎn)完成。但是在協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)生錯誤時，仍向收方發(fā)送錯誤的數(shù)據(jù)，因此會造成信道資源浪費(fèi)。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種分布式協(xié)作多址接入方法和系統(tǒng)，有效解決現(xiàn)有協(xié)作多址接入方法存在的歷史信息過時、造成較大協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭沖突或帶來較大競爭時延等技術(shù)缺陷。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種分布式協(xié)作多址接入方法，包括 根據(jù)存儲并維護(hù)的協(xié)作表，源節(jié)點(diǎn)選擇兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)并設(shè)置優(yōu)先級后發(fā)送CRTS分組，所述CRTS分組中包含兩個候選節(jié)點(diǎn)的地址和優(yōu)先級； 目的節(jié)點(diǎn)接收所述CRTS分組，計算源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高信道速率，將所述信道速率設(shè)置在CCTS分組中向源節(jié)點(diǎn)反饋； 所述兩個候選節(jié)點(diǎn)偵聽到所述CRTS分組和CCTS分組后判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件的候選節(jié)點(diǎn)按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組； 根據(jù)所述RTH分組源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
所述源節(jié)點(diǎn)依據(jù)節(jié)省時間選擇候選節(jié)點(diǎn)，節(jié)省時間為 式中，Tsave為節(jié)省時間，Rsd為源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間可支持的最高速率，Rsr為源節(jié)點(diǎn)與候選節(jié)點(diǎn)之間可支持的最高速率，Rrd為候選節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間可支持的最高速率。
所述兩個候選節(jié)點(diǎn)偵聽到所述CRTS分組和CCTS分組后判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件的候選節(jié)點(diǎn)按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組包括 步驟31、候選節(jié)點(diǎn)偵聽所述CRTS分組和CCTS分組； 步驟32、從所述CCTS分組中提取源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率，并計算源節(jié)點(diǎn)與本節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率和本節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率； 步驟33、根據(jù)節(jié)省時間判斷是否滿足協(xié)作條件，是則執(zhí)行步驟34，否則繼續(xù)偵聽信道； 步驟34、判斷自身優(yōu)先級，是高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時執(zhí)行步驟35，是低優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時執(zhí)行步驟36； 步驟35、作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)在短幀間隔時間后發(fā)送RTH分組，等待接收數(shù)據(jù)分組； 步驟36、判斷在SIFS+δ時間內(nèi)是否偵聽到高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RTH分組，是則繼續(xù)偵聽信道，否則作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組后等待接收數(shù)據(jù)分組，其中SIFS為短幀間隔時間，δ為預(yù)先設(shè)定的可區(qū)分的等待時間，且δ≤SIFS。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，根據(jù)所述RTH分組源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組可以包括 步驟41、目的節(jié)點(diǎn)接收到所述RTH分組后發(fā)送CT分組； 步驟42、源節(jié)點(diǎn)以所述RTH分組中的速率向協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組； 步驟43、所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)分組后解碼，能正確解碼時執(zhí)行步驟44，不能正確解碼時發(fā)送FTR分組，繼續(xù)偵聽信道； 步驟44、發(fā)送RTR分組，轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)分組； 步驟45、目的節(jié)點(diǎn)判斷是否收到數(shù)據(jù)分組，是則發(fā)送ACK分組，繼續(xù)偵聽信道；否則發(fā)送NACK分組，繼續(xù)偵聽信道。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，根據(jù)所述RTH分組源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組也可以包括目的節(jié)點(diǎn)在發(fā)送CCTS分組后2SIFS+δ時間沒有收到RTH分組時，目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送DT分組，接收到所述DT分組后源節(jié)點(diǎn)以所述CCTS分組中的速率向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，目的節(jié)點(diǎn)正確接收數(shù)據(jù)分組時回復(fù)ACK分組，未正確接收數(shù)據(jù)分組時回復(fù)NACK分組。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種分布式協(xié)作多址接入系統(tǒng)，包括 源節(jié)點(diǎn)，用于發(fā)送CRTS分組，所述CRTS分組中包含兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)的地址和優(yōu)先級； 目的節(jié)點(diǎn)，用于接收所述CRTS分組，計算源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高信道速率，將所述信道速率設(shè)置在CCTS分組中向源節(jié)點(diǎn)反饋； 候選節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)偵聽到的CRTS分組和CCTS分組判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件時按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組，使源節(jié)點(diǎn)通過協(xié)作節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
所述源節(jié)點(diǎn)包括第一發(fā)送模塊、第一接收模塊和存儲并維護(hù)協(xié)作表的選擇模塊，所述選擇模塊用于在所述協(xié)作表中選擇兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)并設(shè)置優(yōu)先級，所述第一發(fā)送模塊用于發(fā)送所述CRTS分組或數(shù)據(jù)分組，所述第一接收模塊用于接收所述CCTS分組，所述第一發(fā)送模塊和第一接收模塊分別與所述選擇模塊連接。
所述目的節(jié)點(diǎn)包括第二發(fā)送模塊和第二接收模塊，所述第二接收模塊用于接收所述CRTS分組、RTH分組或數(shù)據(jù)分組，所述第二發(fā)送模塊用于發(fā)送所述CCTS分組，所述第二發(fā)送模塊與第二接收模塊連接。
所述候選節(jié)點(diǎn)包括第三發(fā)送模塊、第三接收模塊和判斷模塊，所述第三接收模塊用于接收所述CRTS分組、CCTS分組或數(shù)據(jù)分組，所述第二發(fā)送模塊用于發(fā)送RTH分組或數(shù)據(jù)分組，所述判斷模塊用于判斷是否滿足協(xié)作條件并判斷優(yōu)先級，所述第三發(fā)送模塊和第三接收模塊分別與所述判斷模塊連接。
所述判斷模塊還用于在滿足協(xié)作條件時，當(dāng)判斷是高優(yōu)先級時，作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)使第三發(fā)送模塊在短幀間隔時間后發(fā)送RTH分組，當(dāng)判斷是低優(yōu)先級時，判斷在SIFS+δ時間內(nèi)是否偵聽到有RTH分組發(fā)送，是則繼續(xù)偵聽信道，否則作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)使第三發(fā)送模塊發(fā)送RTH分組后等待接收數(shù)據(jù)分組，其中SIFS為短幀間隔時間，δ為預(yù)先設(shè)定的可區(qū)分的等待時間，且δ≤SIFS。
本發(fā)明提出了一種分布式協(xié)作多址接入方法和系統(tǒng)，相對于只選擇一個協(xié)作節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過依據(jù)節(jié)省時間的大小選擇兩個候選節(jié)點(diǎn)，通過選擇節(jié)省時間多、質(zhì)量好的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，有效避免了因歷史信息過時而造成選擇候選節(jié)點(diǎn)不能參與協(xié)作的情況，有效保證了選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的成功率。同時本發(fā)明通過設(shè)置兩個候選節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，兩個候選節(jié)點(diǎn)根據(jù)其優(yōu)先級采用不同的發(fā)送RTH分組策略，源節(jié)點(diǎn)可以選擇到唯一且較好的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，不僅有效減小了競爭階段的時間，而且有效避免了競爭沖突，節(jié)省了信道資源。此外，本發(fā)明提出的協(xié)作MAC中虛擬載波偵聽機(jī)制合理設(shè)置各個分組的持續(xù)時間值，有效地減小了可能造成的預(yù)約浪費(fèi)。



圖1為本發(fā)明分布式協(xié)作多址接入方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明候選節(jié)點(diǎn)判斷是否滿足協(xié)作條件的流程圖； 圖3為本發(fā)明源節(jié)點(diǎn)通過協(xié)作節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組的流程圖； 圖4為本發(fā)明分布式協(xié)作多址接入方法應(yīng)用實(shí)施例中源節(jié)點(diǎn)的處理流程圖； 圖5為本發(fā)明分布式協(xié)作多址接入方法應(yīng)用實(shí)施例中協(xié)作節(jié)點(diǎn)的處理流程圖； 圖6為本發(fā)明分布式協(xié)作多址接入方法應(yīng)用實(shí)施例中目的節(jié)點(diǎn)的處理流程圖。

具體實(shí)施例方式 下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明分布式協(xié)作多址接入方法的流程圖，包括 步驟1、根據(jù)存儲并維護(hù)的協(xié)作表，源節(jié)點(diǎn)選擇兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)并設(shè)置優(yōu)先級后發(fā)送CRTS分組，所述CRTS分組中包含兩個候選節(jié)點(diǎn)的地址和優(yōu)先級； 步驟2、目的節(jié)點(diǎn)接收所述CRTS分組，計算源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高信道速率，將所述信道速率設(shè)置在CCTS分組中向源節(jié)點(diǎn)反饋； 步驟3、所述兩個候選節(jié)點(diǎn)偵聽到所述CRTS分組和CCTS分組后判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件的候選節(jié)點(diǎn)按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組； 步驟4、根據(jù)所述RTH分組源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
在上述技術(shù)方案中，當(dāng)有數(shù)據(jù)分組要發(fā)送時，源節(jié)點(diǎn)首先依據(jù)其存儲并維護(hù)的協(xié)作表選擇兩個候選節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明中，源節(jié)點(diǎn)依據(jù)節(jié)省時間的大小來選擇候選節(jié)點(diǎn)，節(jié)省時間為式中，Tsave為節(jié)省時間，Rsd為源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間可支持的最高速率，Rsr為源節(jié)點(diǎn)與候選節(jié)點(diǎn)之間可支持的最高速率，Rrd為候選節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間可支持的最高速率，Tsave越大則表示節(jié)省時間越多，質(zhì)量越好，且要求Tsave＞Tth，Tth為預(yù)先設(shè)定的節(jié)省時間閾值，通?？梢栽O(shè)定Tth＝0。同時源節(jié)點(diǎn)還根據(jù)節(jié)省時間Tsave來設(shè)置兩個候選節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，節(jié)省時間Tsave較大的候選節(jié)點(diǎn)設(shè)置為高優(yōu)先級，節(jié)省時間Tsave較小的候選節(jié)點(diǎn)設(shè)置為低優(yōu)先級。如果兩個候選節(jié)點(diǎn)的節(jié)省時間Tsave值相等，則選擇更新時間最近的候選節(jié)點(diǎn)為高優(yōu)先級。實(shí)際應(yīng)用中，選擇候選節(jié)點(diǎn)和設(shè)置優(yōu)先級也可以采用其它判據(jù)。隨后，源節(jié)點(diǎn)偵聽信道是否空閑，如果空閑DIFS(distributed inter-frame space)時間，源節(jié)點(diǎn)則發(fā)送CRTS分組，該CRTS分組中包含兩個候選節(jié)點(diǎn)的地址和優(yōu)先級信息，同時在CRTS分組中宣布，目的節(jié)點(diǎn)收到CRTS分組后可以估計源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率Rsd，并在CCTS分組中反饋。目的節(jié)點(diǎn)接收到CRTS分組時，計算源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間的信道速率，即源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率Rsd，將最高速率Rsd設(shè)置在CCTS分組中向源節(jié)點(diǎn)反饋。在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)交互過程中，被源節(jié)點(diǎn)選定的兩個候選節(jié)點(diǎn)偵聽CRTS分組和CCTS分組，根據(jù)偵聽結(jié)果判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件的候選節(jié)點(diǎn)按照優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH(ready to help))分組，源節(jié)點(diǎn)則根據(jù)所述RTH分組的發(fā)送情況，采用通過協(xié)作節(jié)點(diǎn)方式向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，或采用直接方式向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
圖2為本發(fā)明候選節(jié)點(diǎn)判斷是否滿足協(xié)作條件的流程圖，包括 步驟31、候選節(jié)點(diǎn)偵聽所述CRTS分組和CCTS分組； 步驟32、從所述CCTS分組中提取源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率Rsd，并計算源節(jié)點(diǎn)與本節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率Rsr和本節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率Rrd； 步驟33、根據(jù)節(jié)省時間判斷是否滿足協(xié)作條件，是則執(zhí)行步驟34，否則繼續(xù)偵聽信道； 步驟34、判斷自身優(yōu)先級，是高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時執(zhí)行步驟35，是低優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時執(zhí)行步驟36； 步驟35、作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)在短幀間隔時間后發(fā)送RTH分組，等待接收數(shù)據(jù)分組； 步驟36、判斷在SIFS+δ時間內(nèi)是否偵聽到高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RTH分組，是則繼續(xù)偵聽信道，否則作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組后等待接收數(shù)據(jù)分組，SIFS為短幀間隔時間，δ為預(yù)先設(shè)定的可區(qū)分的等待時間，且δ≤SIFS。
候選節(jié)點(diǎn)通過偵聽CRTS分組和CCTS分組即可獲得源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率Rsd、源節(jié)點(diǎn)與本節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率Rsr和本節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率Rrd等信息，之后根據(jù)Rsd、Rsr、Rrd通過協(xié)作條件來判斷其是否滿足協(xié)作條件，節(jié)省時間程度如何。當(dāng)Tsave＜Tth時，表明候選節(jié)點(diǎn)不能參與協(xié)作，則不進(jìn)行反饋，繼續(xù)偵聽信道。當(dāng)Tsave≥Tth時，表明候選節(jié)點(diǎn)滿足協(xié)作條件，需要根據(jù)候選節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級情況采用不同的策略。當(dāng)候選節(jié)點(diǎn)根據(jù)CRTS分組判斷自己為高優(yōu)先級時，則成為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，在短幀間隔(Short Inter-Frame Space，簡稱SIFS)時間后發(fā)送RTH分組；當(dāng)候選節(jié)點(diǎn)根據(jù)CRTS分組判斷自己為低優(yōu)先級時，則偵聽信道，如果在SIFS+δ時間內(nèi)沒有偵聽到高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RTH分組，表明低優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)可以協(xié)作，低優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)則成為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，發(fā)送RTH分組；如果低優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)偵聽到有RTH分組發(fā)送，表明沒有必要再發(fā)送RTH分組，則取消發(fā)送RTH分組，繼續(xù)偵聽信道。候選節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)CRTS/CCTS的信噪比計算Rsr和Rrd。
從上述技術(shù)方案可以看出，由于本發(fā)明分布式協(xié)作多址接入方法依據(jù)節(jié)省時間的大小選擇兩個最佳的候選節(jié)點(diǎn)，兩個候選節(jié)點(diǎn)同時因歷史信息過時而不能成為協(xié)作節(jié)點(diǎn)的機(jī)率相比一個候選節(jié)點(diǎn)時小，因此有效保證了選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的成功率。同時本發(fā)明通過設(shè)置兩個候選節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，兩個候選節(jié)點(diǎn)根據(jù)其優(yōu)先級采用不同的發(fā)送RTH分組策略，源節(jié)點(diǎn)可以選擇到唯一且較好的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，因此有效減小了競爭沖突機(jī)率，縮短了協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭時延。相對于多個候選節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作競爭的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明候選節(jié)點(diǎn)只有兩個，并設(shè)定優(yōu)先級，因此可以減小競爭階段的時間，且有效避免競爭沖突。協(xié)作節(jié)點(diǎn)參與傳輸可以節(jié)省時間，所以增加選擇到協(xié)作節(jié)點(diǎn)的成功率即節(jié)省傳輸時間的機(jī)率更大，且兩個候選節(jié)點(diǎn)競爭所需時間比多個候選節(jié)點(diǎn)競爭所需時間短，成功率也高，因此本發(fā)明能節(jié)省更多傳輸時間，節(jié)省了信道資源。
圖3為本發(fā)明源節(jié)點(diǎn)通過協(xié)作節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組的流程圖，包括 步驟41、目的節(jié)點(diǎn)接收到所述RTH分組后發(fā)送CT分組； 步驟42、源節(jié)點(diǎn)以所述RTH分組中的速率向協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組； 步驟43、所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)分組后解碼，能正確解碼時執(zhí)行步驟44，不能正確解碼時發(fā)送FTR分組，繼續(xù)偵聽信道； 步驟44、發(fā)送RTR分組，轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)分組； 步驟45、目的節(jié)點(diǎn)判斷是否收到數(shù)據(jù)分組，是則發(fā)送ACK分組，繼續(xù)偵聽信道；否則發(fā)送NACK分組，繼續(xù)偵聽信道。
協(xié)作節(jié)點(diǎn)確定后，源節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送數(shù)據(jù)，由協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。首先目的節(jié)點(diǎn)收到RTH分組時發(fā)送CT(cooperative transmission)分組，確認(rèn)采用協(xié)作傳輸模式。然后源節(jié)點(diǎn)以RTH分組中的速率向協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。協(xié)作節(jié)點(diǎn)采用解碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF)機(jī)制，只有正確解碼來自源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組時，才會向目的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。若協(xié)作節(jié)點(diǎn)能正確解碼，則發(fā)送RTR(ready to relay)分組，宣布接收成功，然后向目的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)收到的數(shù)據(jù)分組；若協(xié)作節(jié)點(diǎn)不能解碼源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組，則發(fā)送FTR(fail to relay)分組，宣布接收失敗，繼續(xù)偵聽信道。本發(fā)明通過協(xié)作節(jié)點(diǎn)解碼保證了數(shù)據(jù)的正確傳輸，避免了因錯誤的重復(fù)傳輸，減小了傳輸時間。協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組之后，如果目的節(jié)點(diǎn)正確接收到協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分組時回復(fù)ACK(ACKnowledgment)分組，目的節(jié)點(diǎn)沒有正確接收到協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分組時回復(fù)NACK分組。
上述技術(shù)方案中，對于協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送FTR分組宣布接收失敗情況，目的節(jié)點(diǎn)收到FTR分組后回復(fù)NACK分組，從而取消掉CT分組預(yù)約的時間。對于目的節(jié)點(diǎn)沒有正確接收到數(shù)據(jù)分組回復(fù)NACK分組情況，協(xié)作節(jié)點(diǎn)收到NACK分組后，則準(zhǔn)備嘗試重傳，協(xié)作節(jié)點(diǎn)退避一段時間，待信道空閑后，給目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTS分組，發(fā)起重傳。
在實(shí)際應(yīng)用中，有可能出現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)選擇的兩個候選節(jié)點(diǎn)都不能參與協(xié)作、源節(jié)點(diǎn)只有一個候選節(jié)點(diǎn)、源節(jié)點(diǎn)沒有可供選擇的候選節(jié)點(diǎn)或目的節(jié)點(diǎn)確定采用直接傳輸模式等情況。對于源節(jié)點(diǎn)選擇的兩個候選節(jié)點(diǎn)都不能參與協(xié)作情況，也就是兩個候選節(jié)點(diǎn)都不滿足協(xié)作條件，因此不會有候選節(jié)點(diǎn)發(fā)送任何RTH分組情況，此時目的節(jié)點(diǎn)在發(fā)送CCTS分組后2SIFS+δ時間沒有收到RTH分組，那么發(fā)送DT(direct transmission)分組，確認(rèn)采用直接傳輸模式，源節(jié)點(diǎn)則以CCTS分組中的速率發(fā)送數(shù)據(jù)分組給目的節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)正確接收數(shù)據(jù)分組時回復(fù)ACK分組，未正確接收數(shù)據(jù)分組時回復(fù)NACK分組。對于源節(jié)點(diǎn)只有一個候選節(jié)點(diǎn)情況，源節(jié)點(diǎn)則只在CRTS分組中指定一個候選節(jié)點(diǎn)，并刪除CRTS分組中另一個存儲候選節(jié)點(diǎn)的字段，消除不必要的開銷。對于源節(jié)點(diǎn)沒有可供選擇的候選節(jié)點(diǎn)情況，源節(jié)點(diǎn)則放棄協(xié)作傳輸模式，采用直接傳輸模式，也就是直接發(fā)送RTS分組。目的節(jié)點(diǎn)確定采用直接傳輸模式情況是指目的節(jié)點(diǎn)接收到的CRTS質(zhì)量好，高于預(yù)先設(shè)定的門限，說明信道質(zhì)量足夠好，確定采用直接傳輸模式，此時目的節(jié)點(diǎn)接收到CRTS分組后，計算源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的信道質(zhì)量，如果高于預(yù)設(shè)的門限Q，則認(rèn)為不需要協(xié)作，那么回復(fù)CTS分組；CRTS分組中指定的兩個候選節(jié)點(diǎn)偵聽到CTS后就知道不需要參與協(xié)作，那么兩個候選節(jié)點(diǎn)都不會發(fā)送RTH分組；源節(jié)點(diǎn)則以CTS分組中的速率將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)正確接收數(shù)據(jù)分組后回復(fù)ACK分組。信道質(zhì)量衡量依據(jù)可以是接收功率、信噪比SNR或是信號干擾噪聲比SINR等，其本質(zhì)是一致的。
本發(fā)明上述技術(shù)方案中，每個節(jié)點(diǎn)有兩個隊列，源隊列用于緩存自己產(chǎn)生的分組，中繼隊列則是作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)時緩存需要幫其它節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的分組，中繼隊列分組優(yōu)先級要高于源隊列。每個節(jié)點(diǎn)在發(fā)送一個分組后，都會設(shè)定相應(yīng)的定時器，節(jié)點(diǎn)應(yīng)在定時器超時內(nèi)收到下一個分組。協(xié)作表和相關(guān)分組格式可以設(shè)置為 協(xié)作表 RTS分組格式 CRTS分組格式 CTS分組格式 ACK分組格式 RTH分組格式 協(xié)作表是需要發(fā)送數(shù)據(jù)的源節(jié)點(diǎn)選擇候選節(jié)點(diǎn)的依據(jù)，每個節(jié)點(diǎn)在收到各種分組的時候都需要更新有關(guān)協(xié)作表和網(wǎng)絡(luò)分配向量NAV的相應(yīng)信息。CCTS分組格式同CTS分組；DT分組、CT分組、RTR分組和FTR分組格式同ACK分組，且長度與ACK分組和NACK分組相等。在IEEE 802.11中，type、subtype有預(yù)留值，可以利用這些預(yù)留值來區(qū)分CRTS分組、CCTS分組與RTS分組、CTS分組，CRTS分組中指定一個還是兩個候選節(jié)點(diǎn)，以及其他分組，如RTH分組、RTR分組、CT分組和DT分組等。
相關(guān)分組的持續(xù)時間(Duration)值見下表 其中，(L，R)代表長度為L的分組以速率R傳輸所需時間，Rdir為直接傳輸速率，RIFS(reduced inter-frame space)為縮短的幀間隔時間，RIFS≤SIFS。
根據(jù)上表設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分配向量NAV可以有效地防止分組預(yù)約過長時間，而實(shí)際上可能該分組之后因發(fā)生沖突或錯誤而終止通信的現(xiàn)象。傳統(tǒng)的NAV設(shè)置方法中，RTS分組預(yù)約整個通信過程的時間，即直到ACK分組，然而傳輸過程中可能因異常而中斷，從而造成預(yù)約浪費(fèi)。針對這一問題，本發(fā)明提出的協(xié)作MAC中虛擬載波偵聽機(jī)制結(jié)合本發(fā)明的具體流程合理設(shè)置各個分組的持續(xù)時間值，有效地減小了可能造成的預(yù)約浪費(fèi)。與現(xiàn)有技術(shù)中協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)生錯誤時仍向收方發(fā)送錯誤數(shù)據(jù)的做法相比，本發(fā)明通過合理設(shè)置NAV，預(yù)約盡可能短的時間，從而避免過多的浪費(fèi)。通過及早發(fā)現(xiàn)錯誤，不再發(fā)送錯誤數(shù)據(jù)，及早開始重傳，并通知相關(guān)鄰節(jié)點(diǎn)取消之前的信道預(yù)約，節(jié)省了時間，節(jié)省了信道資源。
圖4為本發(fā)明分布式協(xié)作多址接入方法應(yīng)用實(shí)施例中源節(jié)點(diǎn)的處理流程圖。當(dāng)有數(shù)據(jù)分組要發(fā)送時，源節(jié)點(diǎn)首先依據(jù)其存儲并維護(hù)的協(xié)作表選擇兩個最佳的候選節(jié)點(diǎn)。當(dāng)存在可用的候選節(jié)點(diǎn)時，源節(jié)點(diǎn)發(fā)送CRTS分組，之后依次判斷是否接收到CCTS分組、是否接收到RTH分組、是否接收到CT分組，接收到CT分組后，源節(jié)點(diǎn)給候選節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，之后判斷是否接收到FTR分組，是則說明發(fā)送失敗，需要退避后重傳；若接收到RTR分組，表明發(fā)送成功，則在隊列中清除該分組，繼續(xù)偵聽信道；若FRT分組和RTR分組都沒有接收到，則等待相應(yīng)一段時間，判斷是否收到ACK分組，如果收到，說明數(shù)據(jù)分組最終被目的節(jié)點(diǎn)正確接收。當(dāng)不存在可用的候選節(jié)點(diǎn)時，源節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTS分組，采用直接傳輸模式，之后判斷是否接收到CTS分組，接收到CTS分組則給目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，最后判斷是否接收到ACK分組，接收到ACK分組表明發(fā)送成功，則在隊列中清除該分組，繼續(xù)偵聽信道。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)沒有接收到CCTS分組時，源節(jié)點(diǎn)則判斷是否接收到CTS分組，若收到CTS分組，則向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，否則退避后嘗試重傳。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)沒有接收到RTH分組時，源節(jié)點(diǎn)則采用直接傳輸模式給目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)沒有接收到CT分組、CTS分組或ACK分組時，源節(jié)點(diǎn)則退避一段時間后重新執(zhí)行上述流程。源節(jié)點(diǎn)若沒有收到協(xié)作節(jié)點(diǎn)反饋的RTR分組，即沒有成功發(fā)送數(shù)據(jù)分組到協(xié)作節(jié)點(diǎn)，若收到目的節(jié)點(diǎn)回復(fù)的ACK分組，則從中繼隊列中刪除相應(yīng)的數(shù)據(jù)分組；若收到的是NACK，則需要重傳數(shù)據(jù)分組。
圖5為本發(fā)明分布式協(xié)作多址接入方法應(yīng)用實(shí)施例中協(xié)作節(jié)點(diǎn)的處理流程圖。各節(jié)點(diǎn)偵聽信道，收到分組后更新網(wǎng)絡(luò)分配向量NAV和協(xié)作表。節(jié)點(diǎn)首先判斷接收到的分組是否是CRTS分組，然后根據(jù)CRTS分組判斷自身是否是源節(jié)點(diǎn)指定的候選節(jié)點(diǎn)，是則執(zhí)行候選節(jié)點(diǎn)處理流程，否則重新偵聽信道。在候選節(jié)點(diǎn)處理流程中，候選節(jié)點(diǎn)首先判斷接收到的分組是否是CCTS分組，然后根據(jù)CRTS分組和CCTS分組判斷自身是否滿足協(xié)作條件，如果滿足協(xié)作條件則進(jìn)一步判斷自身是否是高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)。當(dāng)候選節(jié)點(diǎn)為高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時，則作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組，執(zhí)行數(shù)據(jù)分組發(fā)送流程；當(dāng)候選節(jié)點(diǎn)不是高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時，則判斷在收到CCTS后SIFS+δ時間內(nèi)是否偵聽到RTH分組，沒偵聽到時則作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組，執(zhí)行數(shù)據(jù)分組發(fā)送流程。在協(xié)作節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送流程中，協(xié)作節(jié)點(diǎn)首先判斷是否正確收到數(shù)據(jù)分組，正確收到數(shù)據(jù)分組時發(fā)送RTR分組，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組后判斷是否收到ACK分組，收到ACK分組表明發(fā)送成功，沒收到ACK分組表明發(fā)送失敗，協(xié)作節(jié)點(diǎn)退避一段時間，待信道空閑后，給目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTS分組，發(fā)起重傳，嘗試次數(shù)設(shè)置有上限，超過上限則丟棄該分組。協(xié)作節(jié)點(diǎn)沒有正確收到數(shù)據(jù)分組時則發(fā)送FTR分組。
圖6為本發(fā)明分布式協(xié)作多址接入方法應(yīng)用實(shí)施例中目的節(jié)點(diǎn)的處理流程圖。目的節(jié)點(diǎn)首先判斷接收到的分組是否是發(fā)送給自己的CRTS分組或RTS分組，當(dāng)分組是RTS分組時，說明源節(jié)點(diǎn)采用直接傳輸模式，目的節(jié)點(diǎn)則發(fā)送CTS分組，并進(jìn)而判斷是否收到數(shù)據(jù)分組，收到數(shù)據(jù)分組時發(fā)送ACK分組，沒收到數(shù)據(jù)分組時發(fā)送NACK分組。當(dāng)分組是CRTS分組時，說明源節(jié)點(diǎn)采用協(xié)作傳輸模式，目的節(jié)點(diǎn)先根據(jù)信道質(zhì)量判斷是否有必要協(xié)作，不需要協(xié)作時目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送CTS分組，執(zhí)行直接傳輸模式流程。有必要協(xié)作時，目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送CCTS分組，之后判斷是否收到RTH分組，沒收到RTH分組時發(fā)送DT分組，采用直接傳輸模式。收到RTH分組時發(fā)送CT分組，之后判斷接收到的分組是否是FTR分組，是則目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送NACK分組，繼續(xù)偵聽信道，否則可能是兩種情況接收到的分組是RTR分組或FTR分組和RTR分組都沒有接收到，這時目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步判斷是否正確接收到協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分組，正確接收時回復(fù)ACK分組，未正確接收時回復(fù)NACK分組，若是協(xié)作傳輸模式，則由協(xié)作節(jié)點(diǎn)重傳，若是直接傳輸模式，則由源節(jié)點(diǎn)重傳。
在前述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種分布式協(xié)作多址接入系統(tǒng)，包括源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)和候選節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)用于發(fā)送CRTS分組，所述CRTS分組中包含兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)的地址和優(yōu)先級；目的節(jié)點(diǎn)用于接收所述CRTS分組，計算源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高信道速率，將所述信道速率設(shè)置在CCTS分組中向源節(jié)點(diǎn)反饋；候選節(jié)點(diǎn)用于根據(jù)偵聽到的CRTS分組和CCTS分組判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件時按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組，使源節(jié)點(diǎn)通過協(xié)作節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
具體地，源節(jié)點(diǎn)包括第一發(fā)送模塊、第一接收模塊和選擇模塊，選擇模塊中存儲并維護(hù)有一張協(xié)作表，依據(jù)節(jié)省時間，選擇模塊用于在協(xié)作表中選擇兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)，并依據(jù)節(jié)省時間的大小設(shè)置兩個候選節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級；第一發(fā)送模塊與選擇模塊連接，用于在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇前發(fā)送CRTS分組，CRTS分組中包含兩個候選節(jié)點(diǎn)的地址和優(yōu)先級，在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇后發(fā)送數(shù)據(jù)分組；第一接收模塊與選擇模塊連接，用于在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇前接收CCTS分組。目的節(jié)點(diǎn)包括相互連接的第二發(fā)送模塊和第二接收模塊，第二接收模塊用于在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇前接收CRTS分組，在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇過程中接收RTH分組，在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇后接收數(shù)據(jù)分組，第二發(fā)送模塊用于在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇前發(fā)送CCTS分組。候選節(jié)點(diǎn)包括第三發(fā)送模塊、第三接收模塊和判斷模塊，判斷模塊用于根據(jù)節(jié)省時間判斷是否滿足協(xié)作條件，當(dāng)滿足協(xié)作條件時根據(jù)CRTS分組判斷自身優(yōu)先級，當(dāng)滿足協(xié)作條件且自身是高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時，作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)使第三發(fā)送模塊在短幀間隔時間后發(fā)送RTH分組，當(dāng)滿足協(xié)作條件且自身是低優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時，判斷在SIFS+δ時間內(nèi)是否偵聽到高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RTH分組，偵聽到時繼續(xù)偵聽信道，未偵聽到時作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)使第三發(fā)送模塊發(fā)送RTH分組；第三接收模塊與判斷模塊連接，用于在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇前接收CRTS分組和CCTS分組，在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇后接收數(shù)據(jù)分組；第三發(fā)送模塊與判斷模塊連接，用于在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇前發(fā)送RTH分組，在協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇后發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種分布式協(xié)作多址接入方法，其特征在于，包括
根據(jù)存儲并維護(hù)的協(xié)作表，源節(jié)點(diǎn)選擇兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)并設(shè)置優(yōu)先級后發(fā)送CRTS分組，所述CRTS分組中包含兩個候選節(jié)點(diǎn)的地址和優(yōu)先級；
目的節(jié)點(diǎn)接收所述CRTS分組，計算源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高信道速率，將所述信道速率設(shè)置在CCTS分組中向源節(jié)點(diǎn)反饋；
所述兩個候選節(jié)點(diǎn)偵聽到所述CRTS分組和CCTS分組后判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件的候選節(jié)點(diǎn)按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組；
根據(jù)所述RTH分組源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式協(xié)作多址接入方法，其特征在于，所述源節(jié)點(diǎn)依據(jù)節(jié)省時間選擇候選節(jié)點(diǎn)，節(jié)省時間為
式中，Tsave為節(jié)省時間，Rsd為源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間可支持的最高速率，Rsr為源節(jié)點(diǎn)與候選節(jié)點(diǎn)之間可支持的最高速率，Rrd為候選節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間可支持的最高速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式協(xié)作多址接入方法，其特征在于，所述兩個候選節(jié)點(diǎn)偵聽到所述CRTS分組和CCTS分組后判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件的候選節(jié)點(diǎn)按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組包括
步驟31、候選節(jié)點(diǎn)偵聽所述CRTS分組和CCTS分組；
步驟32、從所述CCTS分組中提取源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率，并計算源節(jié)點(diǎn)與本節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率和本節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高速率；
步驟33、根據(jù)節(jié)省時間判斷是否滿足協(xié)作條件，是則執(zhí)行步驟34，否則繼續(xù)偵聽信道；
步驟34、判斷自身優(yōu)先級，是高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時執(zhí)行步驟35，是低優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)時執(zhí)行步驟36；
步驟35、作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)在短幀間隔時間后發(fā)送RTH分組，等待接收數(shù)據(jù)分組；
步驟36、判斷在SIFS+δ時間內(nèi)是否偵聽到高優(yōu)先級候選節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RTH分組，是則繼續(xù)偵聽信道，否則作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組后等待接收數(shù)據(jù)分組，其中SIFS為短幀間隔時間，δ為預(yù)先設(shè)定的可區(qū)分的等待時間，且δ≤SIFS。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一權(quán)利要求所述的分布式協(xié)作多址接入方法，其特征在于，根據(jù)所述RTH分組源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組包括
步驟41、目的節(jié)點(diǎn)接收到所述RTH分組后發(fā)送CT分組；
步驟42、源節(jié)點(diǎn)以所述RTH分組中的速率向協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組；
步驟43、所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)分組后解碼，能正確解碼時執(zhí)行步驟44，不能正確解碼時發(fā)送FTR分組，繼續(xù)偵聽信道；
步驟44、發(fā)送RTR分組，轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)分組；
步驟45、目的節(jié)點(diǎn)判斷是否收到數(shù)據(jù)分組，是則發(fā)送ACK分組，繼續(xù)偵聽信道；否則發(fā)送NACK分組，繼續(xù)偵聽信道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一權(quán)利要求所述的分布式協(xié)作多址接入方法，其特征在于，根據(jù)所述RTH分組源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組包括目的節(jié)點(diǎn)在發(fā)送CCTS分組后2SIFS+δ時間沒有收到RTH分組時，目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送DT分組，接收到所述DT分組后源節(jié)點(diǎn)以所述CCTS分組中的速率向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，目的節(jié)點(diǎn)正確接收數(shù)據(jù)分組時回復(fù)ACK分組，未正確接收數(shù)據(jù)分組時回復(fù)NACK分組。
6.一種分布式協(xié)作多址接入系統(tǒng)，包括
源節(jié)點(diǎn)，用于發(fā)送CRTS分組，所述CRTS分組中包含兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)的地址和優(yōu)先級；
目的節(jié)點(diǎn)，用于接收所述CRTS分組，計算源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高信道速率，將所述信道速率設(shè)置在CCTS分組中向源節(jié)點(diǎn)反饋；
候選節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)偵聽到的CRTS分組和CCTS分組判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件時按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組，使源節(jié)點(diǎn)通過協(xié)作節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式協(xié)作多址接入系統(tǒng)，其特征在于，所述源節(jié)點(diǎn)包括第一發(fā)送模塊、第一接收模塊和存儲并維護(hù)協(xié)作表的選擇模塊，所述選擇模塊用于在所述協(xié)作表中選擇兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)并設(shè)置優(yōu)先級，所述第一發(fā)送模塊用于發(fā)送所述CRTS分組或數(shù)據(jù)分組，所述第一接收模塊用于接收所述CCTS分組，所述第一發(fā)送模塊和第一接收模塊分別與所述選擇模塊連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式協(xié)作多址接入系統(tǒng)，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)包括第二發(fā)送模塊和第二接收模塊，所述第二接收模塊用于接收所述CRTS分組、RTH分組或數(shù)據(jù)分組，所述第二發(fā)送模塊用于發(fā)送所述CCTS分組，所述第二發(fā)送模塊與第二接收模塊連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式協(xié)作多址接入系統(tǒng)，其特征在于，所述候選節(jié)點(diǎn)包括第三發(fā)送模塊、第三接收模塊和判斷模塊，所述第三接收模塊用于接收所述CRTS分組、CCTS分組或數(shù)據(jù)分組，所述第二發(fā)送模塊用于發(fā)送RTH分組或數(shù)據(jù)分組，所述判斷模塊用于判斷是否滿足協(xié)作條件并判斷優(yōu)先級，所述第三發(fā)送模塊和第三接收模塊分別與所述判斷模塊連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分布式協(xié)作多址接入系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷模塊還用于在滿足協(xié)作條件時，當(dāng)判斷是高優(yōu)先級時，作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)使第三發(fā)送模塊在短幀間隔時間后發(fā)送RTH分組，當(dāng)判斷是低優(yōu)先級時，判斷在SIFS+δ時間內(nèi)是否偵聽到有RTH分組發(fā)送，是則繼續(xù)偵聽信道，否則作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)使第三發(fā)送模塊發(fā)送RTH分組后等待接收數(shù)據(jù)分組，其中SIFS為短幀間隔時間，δ為預(yù)先設(shè)定的可區(qū)分的等待時間，且δ≤SIFS。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分布式協(xié)作多址接入方法和系統(tǒng)，方法包括根據(jù)存儲并維護(hù)的協(xié)作表，源節(jié)點(diǎn)選擇兩個用于協(xié)作的候選節(jié)點(diǎn)并設(shè)置優(yōu)先級后發(fā)送CRTS分組，CRTS分組中包含兩個候選節(jié)點(diǎn)的地址和優(yōu)先級；目的節(jié)點(diǎn)接收CRTS分組，計算源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間可支持的最高信道速率，將信道速率設(shè)置在CCTS分組中向源節(jié)點(diǎn)反饋；兩個候選節(jié)點(diǎn)偵聽到CRTS分組和CCTS分組后判斷是否滿足協(xié)作條件，滿足協(xié)作條件的候選節(jié)點(diǎn)按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級策略作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTH分組；根據(jù)RTH分組源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。本發(fā)明通過選擇兩個候選節(jié)點(diǎn)并設(shè)置優(yōu)先級，不僅有效減小了競爭階段的時間，而且有效避免了競爭沖突，節(jié)省了信道資源。
文檔編號H04L1/02GK101764679SQ200910242560
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者張軍, 劉凱, 劉云, 曾峰, 高強(qiáng) 申請人:北京航空航天大學(xué)