專(zhuān)利名稱(chēng)：保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作信道接入方法及協(xié)作通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作信道接入方法及協(xié)作通信系統(tǒng)，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在無(wú)線通信中，信道衰落以及信道質(zhì)量變差等因素，都會(huì)導(dǎo)致通信質(zhì)量降低，通信范圍縮小。在這種情況下，為了保證節(jié)點(diǎn)之間的通信，通常采用增大節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率的方式， 但發(fā)射功率的增加不僅會(huì)帶來(lái)不必要的干擾，更會(huì)消耗大量的能量。另一種解決方式是采用節(jié)點(diǎn)中繼的方式，即節(jié)點(diǎn)間通過(guò)一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一次或多次中繼，從而實(shí)現(xiàn)多跳通信。目前，多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，簡(jiǎn)稱(chēng)ΜΙΜ0)系統(tǒng)可以在發(fā)射功率一定的情況下提供較大的分集增益、大大改善通信質(zhì)量、擴(kuò)大通信范圍，因此受到廣泛的關(guān)注。不過(guò)，由于尺寸大小和成本等原因，小型移動(dòng)終端通常只配有單根天線，并不能獲得MIMO技術(shù)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。協(xié)作通信技術(shù)可以使具有單根天線的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)按照一定方式共享其他移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的天線，從而獲得類(lèi)似于MIMO系統(tǒng)中的空間分集增益，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量。在協(xié)作通信的技術(shù)中，質(zhì)量好、資源豐富的用戶在較小犧牲的前提下，可以協(xié)助信道質(zhì)量差、資源短缺的用戶改善通信狀況，提高性能，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享。由于協(xié)作通信技術(shù)帶來(lái)諸多好處，目前已經(jīng)有很多信道接入或媒質(zhì)接入控制 (Medium Access Control，簡(jiǎn)稱(chēng)MAC)方法采取了協(xié)作通信的模式。協(xié)作MAC (Cooperative MAC,簡(jiǎn)稱(chēng)CoopMAC)是基于 IEEE 802. 11 的請(qǐng)求發(fā)送(Request-to-Send，簡(jiǎn)稱(chēng)RTS)/ 清除發(fā)送(Clear-to-knd，簡(jiǎn)稱(chēng)CTS)方式的協(xié)作式MAC，每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)協(xié)作表(CoopTable)，記錄候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信息，每次數(shù)據(jù)傳輸中，源節(jié)點(diǎn)從協(xié)作表記錄的歷史信息中選擇最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)，采取發(fā)方發(fā)送RTS分組、中繼回復(fù)幫助 (Helper-to-Send，簡(jiǎn)稱(chēng)Η ^)分組、收方回復(fù)CTS分組三方握手機(jī)制，進(jìn)而發(fā)方以高速速率向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸業(yè)務(wù)分組、該中繼節(jié)點(diǎn)再以高速速率向收方轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)分組。但該技術(shù)的缺陷在于每次數(shù)據(jù)傳輸完成之后根據(jù)通信結(jié)果更新協(xié)作表。雖然 CoopMAC利用的是最近一次的通信記錄，但是由于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化、信道狀態(tài)動(dòng)態(tài)變化等因素造成協(xié)作表信息過(guò)時(shí)，無(wú)法反映當(dāng)前信道質(zhì)量狀況下節(jié)點(diǎn)間的實(shí)際傳輸速率。從協(xié)作表中選擇的最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)很可能不再適合當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸，過(guò)時(shí)的信息不利于提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和傳輸質(zhì)量。與之相比，作為另一種協(xié)作通信技術(shù)，在基于協(xié)作中繼的自動(dòng)速率(Cooperative Relay-Based Auto Rate，簡(jiǎn)稱(chēng)CRBAR)MAC技術(shù)中，并非像CoopMAC —樣由發(fā)方預(yù)先指定中繼節(jié)點(diǎn)，而是在鄰節(jié)點(diǎn)收到RTS、CTS之后，根據(jù)自身是否滿足協(xié)作的條件來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中繼，所以中繼節(jié)點(diǎn)是根據(jù)當(dāng)前的信道狀況決定的，有助于顯著改善通信狀況，獲得較好的吞吐量。但該技術(shù)的缺陷在于在每個(gè)時(shí)隙開(kāi)始時(shí)，滿足條件的協(xié)作節(jié)點(diǎn)以不同的概率參與競(jìng)爭(zhēng)，高質(zhì)量的協(xié)作節(jié)點(diǎn)和低質(zhì)量的協(xié)作節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)生碰撞，這種碰撞帶來(lái)了不必要的時(shí)延。同時(shí)，高質(zhì)量的協(xié)作節(jié)點(diǎn)優(yōu)先接入信道可以提高信道的傳輸吞吐量，如果不能保證高質(zhì)量的協(xié)作節(jié)點(diǎn)優(yōu)先接入，而讓低質(zhì)量的協(xié)作節(jié)點(diǎn)獲得中繼機(jī)會(huì)，相比之下會(huì)降低信道的傳輸吞吐量，增大時(shí)延。隨著用戶不同形式需求的發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不但要能支持業(yè)務(wù)分組傳輸，還要能支持語(yǔ)音、視頻等多媒體業(yè)務(wù)，并且保證不同業(yè)務(wù)的用戶服務(wù)質(zhì)量(Quality of krvice，簡(jiǎn)稱(chēng)QoQ要求。而上述的CoopMAC和CRBAR這兩種技術(shù)都沒(méi)有對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類(lèi)并設(shè)置優(yōu)先級(jí)加以區(qū)分，沒(méi)有提供必要的QoS保障。相比之下，在保證QoS方面，IEEE 802. Ile標(biāo)準(zhǔn)中提供了一種增強(qiáng)分布式信道接入(Enhanced Distributed Channel Access，簡(jiǎn)稱(chēng)EDCA)機(jī)制，該機(jī)制根據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求將業(yè)務(wù)劃分進(jìn)不同的接入類(lèi)別(Access Category，簡(jiǎn)稱(chēng)AC)，每種AC含有不同的優(yōu)先級(jí)，以及一組接入?yún)?shù)競(jìng)爭(zhēng)窗(contention windows) CWmin和CWmax、仲裁幀間間隔(Arbitration Inter-Frame Space，簡(jiǎn)稱(chēng)AIFS)、獲得傳輸機(jī)會(huì)(Transmission Opportunity，簡(jiǎn)稱(chēng)ΤΧ0Ρ)后允許的最大傳輸時(shí)間(ΤΧ0Ρ Limit)等。在競(jìng)爭(zhēng)接入的期間，不同的 AC 使用不同的 AIFS，優(yōu)先級(jí)為 i 的 AC，AIFS[i] = AIFSN[i] XaSlotTime+SIFS，其中 SIFS表示短幀間間隔(Short Inter-Frame Space)，AIFS[i]表示節(jié)點(diǎn)開(kāi)始啟動(dòng)退避過(guò)程前需要等待的時(shí)隙數(shù)，節(jié)點(diǎn)在競(jìng)爭(zhēng)窗口
]隨機(jī)選擇一個(gè)時(shí)隙進(jìn)行后退等待，CW[i] 在[CWmin，CWmaJ之間選擇。優(yōu)先級(jí)越高，AIFSN[i]越小，越早啟動(dòng)退避過(guò)程，CW[i]越小，隨機(jī)選擇的退避時(shí)隙值比較小，這樣增大了高優(yōu)先級(jí)的AC獲得TXOP的概率，獲得TXOP的節(jié)點(diǎn)可以使用信道，從而保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。但這種機(jī)制的缺陷在于在傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程中，并沒(méi)有采用協(xié)作通信，由于信道衰落等因素，會(huì)造成發(fā)方到收方之間直接傳輸數(shù)據(jù)的速率低下，增大傳輸時(shí)間，降低網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。另一種基于IEEE 802. Ile 的區(qū)分協(xié)作(Differentiated Cooperative MAC，簡(jiǎn)稱(chēng) DC-MAC)技術(shù)對(duì)不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)的劃分，保證不同的QoS要求。DC-MAC中提出了一種新的傳輸隊(duì)列模型，節(jié)點(diǎn)為自己的盡力而為(Best-Effort)業(yè)務(wù)和實(shí)時(shí)(Real-Time)業(yè)務(wù)設(shè)置兩個(gè)隊(duì)列，分別記作自己類(lèi)(Own Class) 1和自己類(lèi)(Own Class) 2隊(duì)列，與之對(duì)應(yīng)的還設(shè)置了伙伴類(lèi)(Partner Class) 1和伙伴類(lèi)(Partner Class) 2隊(duì)列，用于存放協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)的盡力而為(Best-Effort)業(yè)務(wù)和實(shí)時(shí)(Real-Time)業(yè)務(wù)分組，四個(gè)隊(duì)列優(yōu)先級(jí)由低到高依次是 Own Classl,Partner Classl,0wn Class2,Partner Class2。在業(yè)務(wù)分組傳輸失敗的情況下，中繼節(jié)點(diǎn)偵聽(tīng)到數(shù)據(jù)信噪比超過(guò)一定的門(mén)限值，且收到收方發(fā)送的接收失敗信息(NAK)，中繼節(jié)點(diǎn)將業(yè)務(wù)分組分配到與業(yè)務(wù)相對(duì)應(yīng)的Partner Class中，按照優(yōu)先級(jí)等待不同的AIFS之后開(kāi)始啟動(dòng)退避過(guò)程，開(kāi)始協(xié)作傳輸。但該技術(shù)的缺陷在于=DC-MAC技術(shù)是在直傳失敗之后，才讓合適的中繼節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作重傳，但不是立即進(jìn)行協(xié)作重傳，而是由中繼節(jié)點(diǎn)重新競(jìng)爭(zhēng)ΤΧ0Ρ，傳輸失敗的業(yè)務(wù)可能要等待一個(gè)甚至幾個(gè)業(yè)務(wù)傳輸完成之后才能重傳，這不利于保證實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)的QoS要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作信道接入方法及協(xié)作通信系統(tǒng)，用以更好地保證QoS要求。本發(fā)明一方面提供一種保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作信道接入方法，其中包括
多個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)各自待發(fā)送的業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)競(jìng)爭(zhēng)接入信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)向所述信道發(fā)送CRTS分組；收方節(jié)點(diǎn)在所述信道上收到所述CRTS分組后回復(fù)CCTS分組；多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述CRTS分組及所述CCTS分組競(jìng)爭(zhēng)接入所述信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)經(jīng)所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)將所述業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明另一方面提供一種協(xié)作通信系統(tǒng)，包括多個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)、多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)，以及收方節(jié)點(diǎn)，其中所述多個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)用于根據(jù)各自待發(fā)送的業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)競(jìng)爭(zhēng)接入信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)用于向所述信道發(fā)送CRTS分組；所述收方節(jié)點(diǎn)用于在所述信道上收到來(lái)自于所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)的CRTS分組后回復(fù)CCTS分組；所述多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)用于根據(jù)所述CRTS分組及所述CCTS分組競(jìng)爭(zhēng)接入所述信道， 使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)用于經(jīng)所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)將所述業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)本發(fā)明通過(guò)對(duì)不同業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)加以區(qū)分，讓高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)分組相應(yīng)的發(fā)方節(jié)點(diǎn)優(yōu)先接入信道傳輸業(yè)務(wù)分組，從而能夠在高速率的信息傳輸下更好地保證QoS要求， 以滿足用戶對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性的需求。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明所述保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作信道接入方法實(shí)施例一的流程圖；圖2為圖1所示步驟110的具體流程圖；圖3為圖1所示步驟140的具體流程圖；圖4A為圖3所示步驟142的舉例時(shí)序圖；圖4B為圖3所示步驟144的舉例時(shí)序圖；圖4C為圖3所示步驟145的舉例時(shí)序圖；圖5為圖1所示步驟150的具體流程圖；圖6為本發(fā)明所述保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作信道接入方法實(shí)施例二的流程圖；圖7A和圖7B為圖6所示實(shí)施例中情形一的兩個(gè)舉例時(shí)序圖；圖8A和圖8B為圖6所示實(shí)施例中情形二的兩個(gè)舉例時(shí)序圖；圖9A和圖9B為圖6所示實(shí)施例中情形三的兩個(gè)舉例時(shí)序圖10為本發(fā)明所述協(xié)作通信系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明所述保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作信道接入方法實(shí)施例一的流程圖，如圖所示，該方法包括如下步驟步驟110，多個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)各自待發(fā)送的業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)競(jìng)爭(zhēng)接入信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)接入信道。步驟120，所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)向所述信道發(fā)送CRTS分組。具體地，該獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)可以先隨機(jī)退避nAS個(gè)接入檢測(cè)(Access Sensing,簡(jiǎn)稱(chēng) AS)微時(shí)隙；然后，當(dāng)在所述nAS個(gè)微時(shí)隙內(nèi)沒(méi)有偵聽(tīng)到其他發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的CRTS分組時(shí)， 再發(fā)送所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)自身的CRTS分組。其中，nAS為根據(jù)所述信道的忙閑百分比確定的整數(shù)值。例如，當(dāng)所述信道不太繁忙時(shí)，2彡nAS彡4 ；當(dāng)所述信道比較繁忙時(shí)，5彡nAS彡16步驟130，收方節(jié)點(diǎn)在所述信道上收到所述CRTS分組后回復(fù)CCTS分組。其中，收方節(jié)點(diǎn)通過(guò)接收到的CRTS分組的信噪比可以估算出收方節(jié)點(diǎn)和獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)之間的速率Rsd，并且將該速率I^sd包含在其所回復(fù)的CCTS分組中。具體地，若收發(fā)雙方節(jié)點(diǎn)之間的發(fā)送與其他節(jié)點(diǎn)無(wú)沖突，則收方節(jié)點(diǎn)回復(fù)CCTS分組，否則，不回復(fù)任何分組。步驟140，多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述CRTS分組及所述CCTS分組競(jìng)爭(zhēng)接入所述信道， 使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)接入所述信道。其中有關(guān)多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)具體的競(jìng)爭(zhēng)接入過(guò)程，將在后續(xù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。步驟150，所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)經(jīng)所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)將所述業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)。具體地，如后續(xù)的圖4B所示，獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)成功接入信道后，獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)先將業(yè)務(wù)分組(DATA)發(fā)送給獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)，然后再由獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)將所述業(yè)務(wù)分組轉(zhuǎn)發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)。當(dāng)收方節(jié)點(diǎn)正確接收后，回復(fù)確認(rèn)(Acknowledgment，簡(jiǎn)稱(chēng)ACK)分組；若收方節(jié)點(diǎn)并未正確接收，則回復(fù)否認(rèn)(Negative Acknowledgement，簡(jiǎn)稱(chēng)NACK)分組，此時(shí)， 獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)收到NACK分組便重新發(fā)送DATA(見(jiàn)圖中虛線所表示的NACK、DATA、ACK分組)。本實(shí)施例所述方法通過(guò)對(duì)不同業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)加以區(qū)分，讓高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)分組相應(yīng)的發(fā)方節(jié)點(diǎn)優(yōu)先接入信道傳輸業(yè)務(wù)分組，從而能夠在高速率的信息傳輸下更好地保證 QoS要求，以滿足用戶對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性的需求。圖2為圖1所示步驟110的具體實(shí)現(xiàn)方式流程圖，如圖所示，上述步驟110具體可以包括如下步驟步驟111，每個(gè)所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)各自待發(fā)送的業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)確定相應(yīng)業(yè)務(wù)分組的虛擬標(biāo)識(shí)(簡(jiǎn)稱(chēng)虛擬ID)，其中所述虛擬標(biāo)識(shí)為nB位二進(jìn)制數(shù)，nB = [Iog2L]，L表示為業(yè)務(wù)分組劃分的優(yōu)先級(jí)的總數(shù)，[Iog2L]表示以2為底L的對(duì)數(shù)向上取大于或等于此數(shù)
8的最小整數(shù)。具體地，各發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)各種業(yè)務(wù)(例如話音、視頻、盡力而為等業(yè)務(wù))對(duì)實(shí)時(shí)
性、時(shí)延等服務(wù)質(zhì)量的要求不同，將業(yè)務(wù)劃分為L(zhǎng)個(gè)優(yōu)先級(jí)，由高到低依次記作1、2、3.....
L。取 =[Iog2L],其中，[Iog2L]表示以2為底L的對(duì)數(shù)向上取大于或等于此數(shù)的最小整數(shù))，這樣，L個(gè)優(yōu)先級(jí)可分別用nB位二進(jìn)制數(shù)，即該業(yè)務(wù)分組的虛擬ID，由高到底依次對(duì)
應(yīng)li^ ...，直至或?qū)?yīng)最低優(yōu)先級(jí)L的 位虛擬ID，其
B·>B·>B·>nB
中，第i+1個(gè)優(yōu)先級(jí)比第i個(gè)優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)虛擬ID值小^
nB
ο步驟112，當(dāng)所述虛擬標(biāo)識(shí)中的一個(gè)二進(jìn)制位的值為1時(shí)，在nB個(gè)微時(shí)隙中與該二進(jìn)制位相對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送忙音，當(dāng)所述虛擬標(biāo)識(shí)中的一個(gè)二進(jìn)制位的值為O時(shí)，在nB 個(gè)微時(shí)隙中與該二進(jìn)制位相對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行偵聽(tīng)。若偵聽(tīng)到忙音，退出后續(xù)虛擬標(biāo)識(shí)二進(jìn)制位的忙音發(fā)送或者偵聽(tīng)，進(jìn)行退避；若偵聽(tīng)到空閑，則進(jìn)入后續(xù)虛擬標(biāo)識(shí)二進(jìn)制位的忙音發(fā)送或者偵聽(tīng)。各個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)在偵聽(tīng)到分布式幀間間隔(Distributed Inter-Frame Space，簡(jiǎn)稱(chēng)表示的信道空閑后，有一個(gè)優(yōu)先級(jí)區(qū)分階段，它包括nB個(gè)微時(shí)隙，與上述的業(yè)務(wù)
優(yōu)先級(jí)1、2、3.....L所對(duì)應(yīng)的&位二進(jìn)制數(shù)相對(duì)應(yīng)，每個(gè)有業(yè)務(wù)分組要發(fā)送的發(fā)方節(jié)點(diǎn)會(huì)
按照業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)所對(duì)應(yīng)的nB位二進(jìn)制數(shù)在相應(yīng)的微時(shí)隙上發(fā)送忙音或者偵聽(tīng)。具體地，當(dāng)此時(shí)虛擬ID對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為1時(shí)，則在此微時(shí)隙中發(fā)送忙音；若虛擬ID對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為0，則在此微時(shí)隙中偵聽(tīng)信道。若偵聽(tīng)到此時(shí)有忙音，則說(shuō)明有更高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)要發(fā)送，故退出信道的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行退避。步驟113，當(dāng)一個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述虛擬標(biāo)識(shí)所對(duì)應(yīng)的全部二進(jìn)制位的值完成所述忙音發(fā)送且未偵聽(tīng)到忙音時(shí)，該發(fā)方節(jié)點(diǎn)作為最高優(yōu)先級(jí)的獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)接入信道。當(dāng)發(fā)方節(jié)點(diǎn)成功在nB個(gè)微時(shí)隙里發(fā)完、偵聽(tīng)所有的虛擬ID之后，說(shuō)明自身的優(yōu)先級(jí)最高，成功接入信道，獲得該信道的使用權(quán)。通過(guò)上述過(guò)程，保證了當(dāng)前所有具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)才有資格進(jìn)行后面的接入嘗試和業(yè)務(wù)分組發(fā)送。本方法是一種保證QoS的協(xié)作信道接入方法，本方法將業(yè)務(wù)劃分為多個(gè)優(yōu)先級(jí)，每個(gè)優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)業(yè)務(wù)虛擬ID，利用業(yè)務(wù)虛擬ID值的大小區(qū)分優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)越高，業(yè)務(wù)虛擬ID值越大。競(jìng)爭(zhēng)接入信道的過(guò)程中，業(yè)務(wù)虛擬ID值最大者競(jìng)爭(zhēng)勝出，因此高優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)優(yōu)先獲得信道的使用權(quán)。圖3為圖1所示步驟140的具體實(shí)現(xiàn)方式流程圖，如圖所示，上述步驟140具體可以包括如下步驟步驟141，每個(gè)所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的所述CRTS分組和CCTS分組的信噪比估算所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)與該協(xié)作節(jié)點(diǎn)之間的速率Rsr和該協(xié)作節(jié)點(diǎn)與所述收方節(jié)點(diǎn)之間的速
率 Rrd °步驟142，根據(jù)
權(quán)利要求
1.一種保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作信道接入方法，其特征在于，包括多個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)各自待發(fā)送的業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)競(jìng)爭(zhēng)接入信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)向所述信道發(fā)送CRTS分組；收方節(jié)點(diǎn)在所述信道上收到所述CRTS分組后回復(fù)CCTS分組；多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述CRTS分組及所述CCTS分組競(jìng)爭(zhēng)接入所述信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)經(jīng)所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)將所述業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述多個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)各自待發(fā)送的業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)競(jìng)爭(zhēng)接入信道包括每個(gè)所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)各自待發(fā)送的業(yè)務(wù)組的優(yōu)先級(jí)確定相應(yīng)業(yè)務(wù)分組的虛擬標(biāo)識(shí)， 其中所述虛擬標(biāo)識(shí)為nB位二進(jìn)制數(shù)，nB = [Iog2L], L表示為業(yè)務(wù)分組劃分的優(yōu)先級(jí)的總數(shù)；當(dāng)所述虛擬標(biāo)識(shí)中的一個(gè)二進(jìn)制位的值為1時(shí)，在nB個(gè)微時(shí)隙中與該二進(jìn)制位相對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送忙音，當(dāng)所述虛擬標(biāo)識(shí)中的一個(gè)二進(jìn)制位的值為O時(shí)，在nB個(gè)微時(shí)隙中與該二進(jìn)制位相對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行偵聽(tīng)；當(dāng)一個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述虛擬標(biāo)識(shí)所對(duì)應(yīng)的全部二進(jìn)制位的值完成所述忙音發(fā)送且未偵聽(tīng)到忙音時(shí)，該發(fā)方節(jié)點(diǎn)作為最高優(yōu)先級(jí)的獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)接入所述信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)向所述信道發(fā)送CRTS分組包括隨機(jī)退避nAS個(gè)接入檢測(cè)微時(shí)隙；當(dāng)在所述nAS個(gè)接入檢測(cè)微時(shí)隙內(nèi)沒(méi)有偵聽(tīng)到其他發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的CRTS分組，則所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送自身的CRTS分組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述CRTS分組及所述CCTS分組競(jìng)爭(zhēng)接入所述信道包括每個(gè)所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的所述CRTS分組和CCTS分組的信噪比估算所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)與該協(xié)作節(jié)點(diǎn)之間的速率和該協(xié)作節(jié)點(diǎn)與所述收方節(jié)點(diǎn)之間的速率Rrf ；根據(jù)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)經(jīng)所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)將所述業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)包括獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)向所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶有第一預(yù)約信息的業(yè)務(wù)分組，所述第一預(yù)約信息包括該獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)欲再次發(fā)送的第一業(yè)務(wù)分組的發(fā)方預(yù)約優(yōu)先級(jí)；所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到所述業(yè)務(wù)分組后，對(duì)該獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)欲發(fā)送的第二業(yè)務(wù)分組的協(xié)作節(jié)點(diǎn)預(yù)約優(yōu)先級(jí)與所述發(fā)方預(yù)約優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較，當(dāng)所述發(fā)方預(yù)約優(yōu)先級(jí)更高時(shí)， 向所述收方節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)攜帶有第一預(yù)約信息的所述業(yè)務(wù)分組；所述收方節(jié)點(diǎn)接收到所述業(yè)務(wù)分組后，對(duì)該收方節(jié)點(diǎn)欲發(fā)送的第三業(yè)務(wù)分組的收方預(yù)約優(yōu)先級(jí)與所述發(fā)方預(yù)約優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較，當(dāng)所述發(fā)方預(yù)約優(yōu)先級(jí)更高時(shí)，回復(fù)攜帶有所述第一預(yù)約信息的確認(rèn)分組，當(dāng)所述收方預(yù)約優(yōu)先級(jí)更高時(shí)，回復(fù)攜帶有包括所述收方預(yù)約優(yōu)先級(jí)的第三預(yù)約信息的確認(rèn)分組。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于對(duì)所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)預(yù)約優(yōu)先級(jí)與所述發(fā)方預(yù)約優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較之后還包括當(dāng)所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)預(yù)約優(yōu)先級(jí)更高時(shí)，向所述收方節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)攜帶有包括所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)預(yù)約優(yōu)先級(jí)的第二預(yù)約信息的所述業(yè)務(wù)分組；所述收方節(jié)點(diǎn)接收到所述業(yè)務(wù)分組后，對(duì)該收方節(jié)點(diǎn)欲發(fā)送的第三業(yè)務(wù)分組的收方預(yù)約優(yōu)先級(jí)與所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)預(yù)約優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較，當(dāng)所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)預(yù)約優(yōu)先級(jí)更高時(shí)，回復(fù)攜帶有所述第二預(yù)約信息的確認(rèn)分組，當(dāng)所述收方預(yù)約優(yōu)先級(jí)更高時(shí)，回復(fù)攜帶有包括所述收方預(yù)約優(yōu)先級(jí)的第三預(yù)約信息的確認(rèn)分組。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于所述收方節(jié)點(diǎn)回復(fù)所述確認(rèn)分組之后還包括所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)、所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)及所述收方節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述第一預(yù)約信息、所述第二預(yù)約信息及所述第三預(yù)約信息，在所述信道中傳輸欲發(fā)送的相應(yīng)業(yè)務(wù)分組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在所述信道中傳輸欲發(fā)送的相應(yīng)業(yè)務(wù)分組包括當(dāng)所述確認(rèn)分組中攜帶有所述第一預(yù)約信息時(shí)，所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)作為新獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)再次接入所述信道；當(dāng)所述第一業(yè)務(wù)分組的目的節(jié)點(diǎn)為所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述新獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)直接將所述第一業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)；當(dāng)所述第一業(yè)務(wù)分組的目的節(jié)點(diǎn)為所述收方節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述新獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)經(jīng)所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)將所述第一業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在所述信道中傳輸欲發(fā)送的相應(yīng)業(yè)務(wù)分組包括當(dāng)所述確認(rèn)分組中攜帶有所述第二預(yù)約信息時(shí)，所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為新獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)再次接入所述信道；當(dāng)所述第二業(yè)務(wù)分組的目的節(jié)點(diǎn)為所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述新獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)直接將所述第二業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)；當(dāng)所述第二業(yè)務(wù)分組的目的節(jié)點(diǎn)為所述收方節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述新獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)直接將所述第二業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在所述信道中傳輸欲發(fā)送的相應(yīng)業(yè)務(wù)分組包括當(dāng)所述確認(rèn)分組中攜帶有所述第三預(yù)約信息時(shí)，所述收方節(jié)點(diǎn)作為新獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)再次接入所述信道；當(dāng)所述第三業(yè)務(wù)分組的目的節(jié)點(diǎn)為所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述新獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)直接將所述第三業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)；當(dāng)所述第三業(yè)務(wù)分組的目的節(jié)點(diǎn)為所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述新獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)經(jīng)所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)將所述第三業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)。
11. 一種協(xié)作通信系統(tǒng)，其特征在于包括多個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)、多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)，以及收方節(jié)點(diǎn)， 其中所述多個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)用于根據(jù)各自待發(fā)送的業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)競(jìng)爭(zhēng)接入信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)用于向所述信道發(fā)送CRTS分組；所述收方節(jié)點(diǎn)用于在所述信道上收到來(lái)自于所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)的CRTS分組后回復(fù) CCTS分組；所述多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)用于根據(jù)所述CRTS分組及所述CCTS分組競(jìng)爭(zhēng)接入所述信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)用于經(jīng)所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)將所述業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作信道接入方法及協(xié)作通信系統(tǒng)，其中方法包括多個(gè)發(fā)方節(jié)點(diǎn)根據(jù)各自待發(fā)送的業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先級(jí)競(jìng)爭(zhēng)接入信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)向所述信道發(fā)送CRTS分組；收方節(jié)點(diǎn)在所述信道上收到所述CRTS分組后回復(fù)CCTS分組；多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述CRTS分組及所述CCTS分組競(jìng)爭(zhēng)接入所述信道，使得具有最高優(yōu)先級(jí)的獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)接入所述信道；所述獲勝發(fā)方節(jié)點(diǎn)經(jīng)所述獲勝協(xié)作節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)將所述業(yè)務(wù)分組發(fā)送給所述收方節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明能夠在高速率的信息傳輸下更好地保證QoS要求，以滿足用戶對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性的需求。
文檔編號(hào)H04W28/24GK102170665SQ201110082809
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者劉凱, 劉碩, 劉鋒, 徐楨 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)