專利名稱：分級(jí)協(xié)作接入方法、協(xié)作節(jié)點(diǎn)及協(xié)作接入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種分級(jí)協(xié)作接入方法、協(xié)作節(jié)點(diǎn)及協(xié)作接入系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
接入方法或媒質(zhì)接入控制(Medium Access Control,MAC)方法是用于解決多個(gè)節(jié)點(diǎn)或多個(gè)用戶共享信道資源的技術(shù)，接入方法的好壞直接影響網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、時(shí)延等性能。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，多徑衰落是影響通信質(zhì)量的重要因素，傳統(tǒng)的無(wú)線通信通常廣泛采用分集技術(shù)來(lái)減小多徑衰落的影響。其中，所謂的分集技術(shù)是指為保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，數(shù)據(jù)發(fā)送端采取特定方式，通過(guò)相互獨(dú)立的衰落信道傳送同一信號(hào)的多個(gè)副本，由于各路徑的衰落相互獨(dú)立，從而只要合理合并各路徑的信號(hào)就能保證可靠通信。協(xié)作接入方法就是利用協(xié)作分集在物理層實(shí)現(xiàn)用戶共享信道，以提高網(wǎng)絡(luò)性能，并且，按照協(xié)作的發(fā)起方式，協(xié)作接入方法可以分為發(fā)方發(fā)起后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)，或者，發(fā)方指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)、收方發(fā)起后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)，或者，收方指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)、發(fā)方發(fā)完數(shù)據(jù)分組后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)三種方法。其中，發(fā)方發(fā)起后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)，或者，發(fā)方指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的方法一般是由發(fā)方發(fā)送一個(gè)經(jīng)過(guò)修改的請(qǐng)求發(fā)送(Request-to-Send，RTS)分組來(lái)發(fā)起協(xié)作中繼，例如協(xié)作請(qǐng)求發(fā)送(Cooperative RTS, CRTS)分組；對(duì)于多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)的方式，CRTS分組中不用指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的地址，若有發(fā)方指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的方式，則要在CRTS分組中包含有一個(gè)被選定的協(xié)作節(jié)點(diǎn)的地址。發(fā)方指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的方式中CRTS分組中選定的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，或者，多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)方式中成功接收并解碼CRTS分組的節(jié)點(diǎn)，根據(jù)周邊鄰節(jié)點(diǎn)的通信狀態(tài)以及自身信道條件來(lái)判斷是否可以通過(guò)提供協(xié)作中繼來(lái)提高傳輸性能，若可以，則發(fā)送相應(yīng)分組來(lái)確認(rèn)協(xié)作，例如協(xié)作清除發(fā)送(Cooperative Clear-to-Send, CCTS)分組；若不可以，則讓發(fā)方將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給收方?，F(xiàn)有的協(xié)作MAC (Cooperative MAC, CoopMAC)方法是一種數(shù)據(jù)發(fā)送方發(fā)起后指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的方法，該方法中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)各自維護(hù)一個(gè)協(xié)作表，記錄有可能作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)的中間節(jié)點(diǎn)，協(xié)作表的建立與更新通過(guò)偵聽(tīng)信道中所有的數(shù)據(jù)分組，即DATA分組的發(fā)送來(lái)實(shí)
現(xiàn)，滿足爿一+ 一 < 一的中間節(jié)點(diǎn)將被記錄在發(fā)送節(jié)點(diǎn)的協(xié)作表中，其中，Rsh是源節(jié)點(diǎn)與
Ksh KAd K,d
協(xié)作節(jié)點(diǎn)之間的發(fā)送速率；Rhd是協(xié)作節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的發(fā)送速率Asd是源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的發(fā)送速率。發(fā)方節(jié)點(diǎn)在發(fā)送DATA分組之前，先檢查自己的協(xié)作表，然后從中選擇出一個(gè)可以使數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間最短的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，并向選擇的協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送協(xié)作請(qǐng)求發(fā)送(Cooperative RTS,CRTS)分組，被選定的協(xié)作節(jié)點(diǎn)再判斷是否可以通過(guò)協(xié)作中繼來(lái)提升傳輸性能，若可以則發(fā)送協(xié)作中繼(Helper-to-Send，HTS)分組確認(rèn)協(xié)作，發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)就可以通過(guò)協(xié)作節(jié)點(diǎn)將DATA分組傳輸至收方節(jié)點(diǎn)。多速率無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作MAC方法，也稱作CODE方法，其是采用數(shù)據(jù)發(fā)送方發(fā)起后多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)的方式來(lái)確定最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的中繼發(fā)送。該方法中，若有兩個(gè)以上協(xié)作節(jié)點(diǎn)可用，發(fā)方節(jié)點(diǎn)首先會(huì)選擇兩個(gè)最好的協(xié)作節(jié)點(diǎn)R1、R2，然后發(fā)送第一CRTS分組，R1、R2收到第一 CRTS分組后，各自產(chǎn)生新的CRTS分組；根據(jù)在協(xié)作表的優(yōu)先級(jí)，假設(shè)Rl質(zhì)量更好，則Rl產(chǎn)生第二 CRTS分組，R2產(chǎn)生第三CRTS分組，第二 CRTS分組先于第三CRTS分組發(fā)送，則Rl就會(huì)勝出成為最終的協(xié)作節(jié)點(diǎn)。CODE方法由源節(jié)點(diǎn)在所儲(chǔ)存的協(xié)作表中事先選定協(xié)作節(jié)點(diǎn)，其中，由于有關(guān)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信息為源節(jié)點(diǎn)偵聽(tīng)以前的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程所獲得的，因此為歷史記錄，一旦所選的協(xié)作節(jié)點(diǎn)不再滿足能夠縮短數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間的條件，則放棄協(xié)作傳輸，由發(fā)方直接把數(shù)據(jù)分組傳輸給收方，所以，這一方法無(wú)法適應(yīng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中信道狀態(tài)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化?；贗EEE 802. 11 分布式協(xié)調(diào)功能(Distributed Coordination Function,DCF)的協(xié)作MAC方法，是收方發(fā)起后，由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)作為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)的方式。該種方法中，在收方回復(fù)清除發(fā)送(Clear-to-knd，CTS)分組后，協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)收到的RTS分組和CTS分組估計(jì)出自己到發(fā)方和收方的數(shù)據(jù)傳輸速率，以及自身在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的忙閑狀況，從而判斷出自身能否提供協(xié)作；對(duì)于能夠提供協(xié)作的節(jié)點(diǎn)，則會(huì)發(fā)送一個(gè)協(xié)作指示(Helper-Indication, HI)分組，通知發(fā)方和收方自己的協(xié)作意愿；所有滿足條件的協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己協(xié)作性能好壞，即協(xié)作的傳輸速率情況，設(shè)置一個(gè)固定的退避時(shí)間，退避時(shí)間到后發(fā)送一個(gè)準(zhǔn)備幫助(Ready-t0-Help，RTH)分組；成功收到RTH分組后，收方會(huì)回復(fù)一個(gè)清除接收分組(Clear-to-Receive，CTR)分組，告知發(fā)方和協(xié)作節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；最后發(fā)方發(fā)送DATA分組，協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)DATA分組。該方法雖然可以根據(jù)信道的實(shí)時(shí)狀況選擇出比較好的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，但是當(dāng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)較多時(shí)，可能出現(xiàn)多個(gè)最佳的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，因而RTH分組會(huì)發(fā)生碰撞，此時(shí)需要進(jìn)行再次的最佳協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇，如果再次發(fā)生碰撞，收方就會(huì)告知協(xié)作節(jié)點(diǎn)和發(fā)方不進(jìn)行協(xié)作傳輸而是直接發(fā)送數(shù)據(jù)到收方?？梢钥闯?，該方法協(xié)作方法無(wú)法有效克服協(xié)作節(jié)點(diǎn)沖突的問(wèn)題，導(dǎo)致協(xié)作效率較低；同時(shí)，不管采用哪個(gè)固定值退避的方法也會(huì)使得協(xié)作接入不夠快速。堅(jiān)持型中繼載波偵聽(tīng)多址接入(PersistentRelay Carrier Sensing MultipleAccess,PRCSMA)方法，是一種采用自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(AutomaticR印eat reQuest，ARQ)機(jī)制的協(xié)作MAC方法。該種方法中，發(fā)方首先向收方發(fā)送DATA分組，收方接收DATA分組失敗后，會(huì)發(fā)送請(qǐng)求協(xié)作(Claim for Coopera tion，CFC)分組向周圍節(jié)點(diǎn)反饋這一信息；接收到該CFC分組的節(jié)點(diǎn)，開(kāi)始充當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)向收方發(fā)送DATA分組，直至收方可以正確解碼該分組，該過(guò)程中，所有節(jié)點(diǎn)會(huì)偵聽(tīng)傳輸過(guò)程并保留它所能解碼的DATA分組。這一方法有效地保證了目的節(jié)點(diǎn)接收到DATA分組的正確率，但是，由于所有可能的節(jié)點(diǎn)都參與協(xié)作，而沒(méi)有考慮數(shù)據(jù)傳輸速率的選擇問(wèn)題，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸延遲。綜上所述，現(xiàn)有的協(xié)作接入方法在協(xié)作節(jié)點(diǎn)的選擇上考慮不完全，特別是在協(xié)作節(jié)點(diǎn)的有效選擇和接入轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)上，協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇時(shí)間較長(zhǎng)，或者協(xié)作節(jié)點(diǎn)的選擇不準(zhǔn)確，導(dǎo)致協(xié)作傳輸數(shù)據(jù)的效率較低，傳輸延遲較長(zhǎng)，從而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝俊?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種分級(jí)協(xié)作接入方法、協(xié)作節(jié)點(diǎn)及協(xié)作接入系統(tǒng)，可有效提高協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇的準(zhǔn)確性和快速性，提高協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸數(shù)據(jù)的效率。
本發(fā)明提供一種分級(jí)協(xié)作接入方法，包括協(xié)作節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到收方節(jié)點(diǎn)的回復(fù)確認(rèn)分組后，確定所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)為所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方節(jié)點(diǎn)可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率在預(yù)設(shè)速率等級(jí)中所處的等級(jí)；在第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，與所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組；所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給自身的協(xié)作確認(rèn)分組后，向所述收方節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。其中，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組包括判斷所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)是否為所述預(yù)設(shè)速率等級(jí)中的最高等級(jí)，是則直接向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組；否則，在接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的下一級(jí)指示分組后，向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組。上述的分級(jí)協(xié)作接入方法還可包括所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的重試指示分組后，判斷所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否是重試指示分組中指定的速率等級(jí)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，是則在第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中的任一微時(shí)隙內(nèi)，向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，否則，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)結(jié)束協(xié)作接入。在所述第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙結(jié)束后，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)未收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的協(xié)作確認(rèn)分組后，增加所述第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)，重新向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組。所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給其它協(xié)作節(jié)點(diǎn)的協(xié)作確認(rèn)分組后，結(jié)束協(xié)作接入。本發(fā)明提供一種協(xié)作節(jié)點(diǎn)，包括速率等級(jí)模塊，用于協(xié)作節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到收方節(jié)點(diǎn)的回復(fù)確認(rèn)分組后，確定所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)為所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方節(jié)點(diǎn)可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率在預(yù)設(shè)速率等級(jí)中所處的等級(jí)；準(zhǔn)備協(xié)作模塊，用于在第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，與所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給自身的協(xié)作確認(rèn)分組后，向所述收方節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。其中，所述準(zhǔn)備協(xié)作模塊包括判斷單元，用于判斷所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)是否為所述預(yù)設(shè)速率等級(jí)中的最高等級(jí)；發(fā)送單元，用于在所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)為所述預(yù)設(shè)速率等級(jí)中的最高等級(jí)時(shí)，直接向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，或者，用于在接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的下一級(jí)指示分組后，向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組。上述的協(xié)作節(jié)點(diǎn)還可包括同級(jí)競(jìng)爭(zhēng)模塊，用于所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的重試指示分組后，判斷所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否是重試指示分組中指定的速率等級(jí)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，是則在第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中的任一微時(shí)隙內(nèi)，向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組。以及協(xié)作接入結(jié)束模塊，用于接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給其它協(xié)作節(jié)點(diǎn)的協(xié)作確認(rèn)分組后，結(jié)束協(xié)作接入；或者，用于接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的重試指示分組后，且所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)不是所述重試指示分組中指定的速率等級(jí)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)時(shí)，結(jié)束協(xié)作接入。本發(fā)明提供一種協(xié)作接入系統(tǒng)，包括發(fā)方節(jié)點(diǎn)、收方節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)，其中，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)為采用上述本發(fā)明提供的協(xié)作節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明提供的分級(jí)協(xié)作接入方法、協(xié)作節(jié)點(diǎn)和協(xié)作接入系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)定自身的速率等級(jí)，并在預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，在與其速率等級(jí)對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收發(fā)節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，以請(qǐng)求作為協(xié)作傳輸?shù)膮f(xié)作節(jié)點(diǎn)，從而可快速選擇出最佳的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，協(xié)作節(jié)點(diǎn)的選擇效率高，且選擇的協(xié)作節(jié)點(diǎn)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可有效保證數(shù)據(jù)傳輸效率，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量；同時(shí)，本發(fā)明技術(shù)方案中，協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)均是在發(fā)方節(jié)點(diǎn)無(wú)法通過(guò)直傳傳輸時(shí)才啟動(dòng)協(xié)作，協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)是實(shí)時(shí)獲得，協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)信息是實(shí)時(shí)信息，可以有效滿足信道狀態(tài)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的傳輸。


圖1為本發(fā)明分級(jí)協(xié)作接入方法實(shí)施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)方節(jié)點(diǎn)以最高數(shù)據(jù)傳輸速率發(fā)送DATA分組直傳成功情況的時(shí)序圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中收方節(jié)點(diǎn)或發(fā)方節(jié)點(diǎn)在第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，第一個(gè)微時(shí)隙內(nèi)收到RH分組發(fā)生碰撞時(shí)的時(shí)序圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中收方節(jié)點(diǎn)或發(fā)方節(jié)點(diǎn)在第一個(gè)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，第一個(gè)微時(shí)隙內(nèi)僅收到一個(gè)RH分組時(shí)的時(shí)序圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中收方節(jié)點(diǎn)或發(fā)方節(jié)點(diǎn)在第一個(gè)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，第一個(gè)微時(shí)隙內(nèi)沒(méi)有收到RH分組且在第二個(gè)微時(shí)隙內(nèi)僅接收一個(gè)RH分組時(shí)的時(shí)序圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中收方節(jié)點(diǎn)或發(fā)方節(jié)點(diǎn)在第一個(gè)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，第一個(gè)微時(shí)隙內(nèi)沒(méi)有收到RH分組且在第二個(gè)微時(shí)隙內(nèi)收到多個(gè)RH分組時(shí)的時(shí)序圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例中在第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)均沒(méi)有收到RH分組時(shí)的時(shí)序圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)方節(jié)點(diǎn)降低數(shù)據(jù)傳輸速率等級(jí)重新發(fā)送DATA分組后，收方節(jié)點(diǎn)仍無(wú)法成功接收DATA分組時(shí)的時(shí)序圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)方節(jié)點(diǎn)的工作流程示意圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例中協(xié)作節(jié)點(diǎn)的工作流程圖；圖11為發(fā)明實(shí)施例中發(fā)方節(jié)點(diǎn)的工作流程圖；圖12為本發(fā)明協(xié)作節(jié)點(diǎn)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本發(fā)明實(shí)施例中準(zhǔn)備協(xié)作模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明協(xié)作接入系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明分級(jí)協(xié)作接入方法實(shí)施例的流程示意圖。具體地，如圖1所示，本實(shí)施例分級(jí)協(xié)作接入方法包括如下步驟步驟100、協(xié)作節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到收方節(jié)點(diǎn)的回復(fù)確認(rèn)(Acknowledgement，ACK)分組后，確定該協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)，其中，協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)為協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方節(jié)點(diǎn)可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率在預(yù)設(shè)速率等級(jí)中所處的等級(jí)；步驟200、在第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，與協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)，協(xié)作節(jié)點(diǎn)向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作(Ready-Help，RH)分組；
步驟300、協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給自身的協(xié)作確認(rèn)(RelayACK, RACK)分組后，協(xié)作節(jié)點(diǎn)向收方節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的DATA分組。本實(shí)施例中，通信網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)，包括發(fā)方節(jié)點(diǎn)、收方節(jié)點(diǎn)和協(xié)作節(jié)點(diǎn)，均具有唯一的身份號(hào)(Identification，ID)，且均配置有一部半雙工無(wú)線電臺(tái)；各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸信道為對(duì)稱信道，即網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信鏈路是雙向，且信道質(zhì)量相同；同時(shí)，各節(jié)點(diǎn)可通過(guò)偵聽(tīng)到的其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送的分組信息，例如信噪比等，計(jì)算出與其它節(jié)點(diǎn)之間在滿足一定誤碼率要求可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率。本實(shí)施例中，發(fā)方節(jié)點(diǎn)在向收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送DATA分組過(guò)程中，處于通信范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，除了收方節(jié)點(diǎn)外也會(huì)實(shí)時(shí)偵聽(tīng)信道信息，并獲取發(fā)方節(jié)點(diǎn)與收方節(jié)點(diǎn)之間的通信過(guò)程，協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽(tīng)到發(fā)方節(jié)點(diǎn)向收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送DATA分組，并在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)偵聽(tīng)收方節(jié)點(diǎn)是否返回ACK分組給收方節(jié)點(diǎn)，以確定收方節(jié)點(diǎn)是否成功收到發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的DATA分組，從而在收方節(jié)點(diǎn)未收到DATA分組時(shí)，通過(guò)發(fā)送RH分組，向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求協(xié)作接入，以作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，將其偵聽(tīng)到的發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的DATA分組，轉(zhuǎn)發(fā)給收方節(jié)點(diǎn)。本實(shí)施例中，根據(jù)節(jié)點(diǎn)之間可支持的數(shù)據(jù)傳輸速率，預(yù)先設(shè)定有速率等級(jí)，其中，速率等級(jí)最高的為第一級(jí)，可記作RG1，速率等級(jí)最低的為第η級(jí)，記作RGn，其中，η為大于等于1的自然數(shù)，當(dāng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)偵聽(tīng)到的信息，確定到收方節(jié)點(diǎn)可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率后，即可確認(rèn)其處于預(yù)設(shè)速率等級(jí)中的級(jí)別。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所述的預(yù)設(shè)速率等級(jí)中的各等級(jí)可對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定的數(shù)據(jù)傳輸速率，或者一個(gè)范圍值，協(xié)作節(jié)點(diǎn)可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率等于某一等級(jí)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，或者落在其對(duì)應(yīng)的范圍值內(nèi)時(shí)，就可確定其處于哪一等級(jí)。表1為IEEE 802. lla(g)標(biāo)準(zhǔn)中所用數(shù)據(jù)傳輸速率大小，及相應(yīng)的速率等級(jí)，本實(shí)施例中，可按照表1中的數(shù)據(jù)傳輸速率確定其所在的等級(jí)。數(shù)據(jù)傳輸速率與數(shù)據(jù)傳輸速率等級(jí)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可參見(jiàn)表1。表1
權(quán)利要求
1.一種分級(jí)協(xié)作接入方法，其特征在于，包括協(xié)作節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到收方節(jié)點(diǎn)的回復(fù)確認(rèn)分組后，確定所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)為所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方節(jié)點(diǎn)可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率在預(yù)設(shè)速率等級(jí)中所處的等級(jí)；在第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，與所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組；所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給自身的協(xié)作確認(rèn)分組后，向所述收方節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)協(xié)作接入方法，其特征在于，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組包括判斷所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)是否為所述預(yù)設(shè)速率等級(jí)中的最高等級(jí)，是則直接向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組；否則，在接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的下一級(jí)指示分組，且是所述下一級(jí)指示分組里指定的相應(yīng)速率等級(jí)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)后，向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分級(jí)協(xié)作接入方法，其特征在于，還包括所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的重試指示分組后，判斷所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否是重試指示分組中指定的速率等級(jí)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，是則在第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中的任一微時(shí)隙內(nèi)，向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，否則，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)結(jié)束協(xié)作接入。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分級(jí)協(xié)作接入方法，其特征在于，還包括在所述第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙結(jié)束后，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)未收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的協(xié)作確認(rèn)分組后，增加所述第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)，重新向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分級(jí)協(xié)作接入方法，其特征在于，還包括所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給其它協(xié)作節(jié)點(diǎn)的協(xié)作確認(rèn)分組后，結(jié)束協(xié)作接入。
6.一種協(xié)作節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括速率等級(jí)模塊，用于協(xié)作節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到收方節(jié)點(diǎn)的回復(fù)確認(rèn)分組后，確定所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)為所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方節(jié)點(diǎn)可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率在預(yù)設(shè)速率等級(jí)中所處的等級(jí)；準(zhǔn)備協(xié)作模塊，用于在第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，與所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給自身的協(xié)作確認(rèn)分組后，向所述收方節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述準(zhǔn)備協(xié)作模塊包括判斷單元，用于判斷所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)是否為所述預(yù)設(shè)速率等級(jí)中的最高等級(jí)；發(fā)送單元，用于在所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)為所述預(yù)設(shè)速率等級(jí)中的最高等級(jí)時(shí)，直接向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，或者，用于在接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的下一級(jí)指示分組后，向所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括同級(jí)競(jìng)爭(zhēng)模塊，用于所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的重試指示分組后，判斷所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否是重試指示分組中指定的速率等級(jí)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，是則在第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中的任一微時(shí)隙內(nèi)，向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括協(xié)作接入結(jié)束模塊，用于接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給其它協(xié)作節(jié)點(diǎn)的協(xié)作確認(rèn)分組后，結(jié)束協(xié)作接入；或者，用于接收到所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的重試指示分組后，且所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)不是所述重試指示分組中指定的速率等級(jí)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)時(shí)，結(jié)束協(xié)作接入。
10.一種協(xié)作接入系統(tǒng)，包括發(fā)方節(jié)點(diǎn)、收方節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)為采用上述權(quán)利要求6 9任一所述的協(xié)作節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種分級(jí)協(xié)作接入方法、協(xié)作節(jié)點(diǎn)及協(xié)作接入系統(tǒng)。該方法包括協(xié)作節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到收方節(jié)點(diǎn)的回復(fù)確認(rèn)分組后，確定所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)為所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方節(jié)點(diǎn)可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率在預(yù)設(shè)速率等級(jí)中所處的等級(jí)；在第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的微時(shí)隙時(shí)序中，與所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)的速率等級(jí)對(duì)應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)向發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組；所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收到發(fā)方節(jié)點(diǎn)或收方節(jié)點(diǎn)發(fā)送給自身的協(xié)作確認(rèn)分組后，向所述收方節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述發(fā)方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。本發(fā)明技術(shù)方案可有效提高協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇的準(zhǔn)確性和快速性，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。
文檔編號(hào)H04W48/08GK102387550SQ201110312608
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者劉凱, 劉鋒, 李亞燕 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)