本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著無線網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用,用戶對網(wǎng)絡(luò)中的多媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,簡稱QoS)提出了越來越高的要求。上層協(xié)議保證服務(wù)質(zhì)量的各種機(jī)制,都必須建立在媒質(zhì)接入控制協(xié)議(Medium Access Control,簡稱MAC)能夠有效利用信道、且為不同的業(yè)務(wù)設(shè)定不同的信道使用優(yōu)先級的基礎(chǔ)上。
現(xiàn)有技術(shù)中,多數(shù)MAC協(xié)議通過引入?yún)f(xié)作節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)空間分集增益。根據(jù)選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的時機(jī),選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的方式可以分為預(yù)攝式協(xié)作MAC(proactive CMAC)協(xié)議、反應(yīng)式協(xié)作MAC(reactive CMAC)協(xié)議以及混合式協(xié)作MAC(Hybrid CMAC)協(xié)議。預(yù)攝式協(xié)作MAC協(xié)議中,每個節(jié)點(diǎn)通常維護(hù)一張鄰節(jié)點(diǎn)協(xié)作質(zhì)量的信息列表,該列表中包含著可以幫助本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組的鄰節(jié)點(diǎn)的信息和協(xié)作質(zhì)量信息,由發(fā)送方或者接收方節(jié)點(diǎn)從其協(xié)作表中選擇最佳的協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)作傳輸,并在握手過程中的相關(guān)控制分組中指定該節(jié)點(diǎn)。反應(yīng)式協(xié)作MAC協(xié)議只有當(dāng)直接傳輸失敗之后,才會觸發(fā)協(xié)作傳輸過程,發(fā)送方首先將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方,在此過程中成功接收到該數(shù)據(jù)分組的鄰節(jié)點(diǎn)成為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)。如果直接傳輸失敗,則由鄰接點(diǎn)競爭稱為協(xié)作節(jié)點(diǎn)且轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)分組給接收方節(jié)點(diǎn)。混合式協(xié)作MAC協(xié)議中,鄰節(jié)點(diǎn)通過發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)的握手過程獲取自身到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)的信道質(zhì)量信息,只有在該節(jié)點(diǎn)能夠提高傳輸速率或傳輸可靠性的情況下成為協(xié)作節(jié)點(diǎn),參與協(xié)作傳輸。
然而,現(xiàn)有技術(shù)中,預(yù)攝式協(xié)作MAC協(xié)議使用歷史信息作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇的依據(jù),不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌焚|(zhì)量的動態(tài)變化;反應(yīng)式協(xié)作MAC協(xié)議中,只有直接傳輸失敗,才會觸發(fā)協(xié)作傳輸過程,這增加了數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r延,不適用于對時延要求較為嚴(yán)格的實(shí)時業(yè)務(wù)中;混合式協(xié)作MAC協(xié)議中,雖然在選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的時候會帶來一定的競爭開銷,但是能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭討B(tài)變化,按需觸發(fā)協(xié)作傳輸過程。因此,混合式協(xié)作MAC技術(shù)稱為應(yīng)用最廣泛的協(xié)作傳輸技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法及系統(tǒng),用以解決現(xiàn)有技術(shù)中選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)時不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌焚|(zhì)量的動態(tài)變化,從而降低網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量的問題。
本發(fā)明的一方面是提供一種保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法,包括:
在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成請求發(fā)送/清除發(fā)送RTS/CTS握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn),通過候選節(jié)點(diǎn)獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率;
根據(jù)各候選節(jié)點(diǎn)獲取的最大直接傳輸速率、第一跳最大傳輸速率、第二跳最大傳輸速率,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn);
判斷各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭;
確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn);
判斷所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷;
若確定沒有被打斷,則確定所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);
若確定被打斷,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的另一方面是提供一種保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入系統(tǒng),包括:
獲取模塊,用于在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成請求發(fā)送/清除發(fā)送RTS/CTS握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn),通過候選節(jié)點(diǎn)獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率;
確定模塊,用于根據(jù)各候選節(jié)點(diǎn)獲取的最大直接傳輸速率、第一跳最大傳輸速率、第二跳最大傳輸速率,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn);
第一判斷模塊,用于判斷各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭;
選擇模塊,用于確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn);
第二判斷模塊,用于判斷所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷;
第一發(fā)送模塊,用于若確定沒有被打斷,則確定所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);
第二發(fā)送模塊,用于若確定被打斷,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)效果是:通過在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成請求發(fā)送/清除發(fā)送RTS/CTS握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn),通過候選節(jié)點(diǎn)獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率;根據(jù)各候選節(jié)點(diǎn)獲取的最大直接傳輸速率、第一跳最大傳輸速率、第二跳最大傳輸速率,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭;確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷;若確定沒有被打斷,則確定所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);若確定被打斷,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給所述唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。采用優(yōu)先級區(qū)分策略選擇協(xié)作傳輸速率最高的唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),優(yōu)先級越高的協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音的時隙越靠前,且僅在1個時隙內(nèi)發(fā)送完忙音,從而可以在減少協(xié)作節(jié)點(diǎn)的干擾范圍,允許網(wǎng)絡(luò)中更多并發(fā)傳輸?shù)拇嬖?,提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量;并且能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌焚|(zhì)量的動態(tài)變化,降低了數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r延。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭時序圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的不存在候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)時序圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法的流程圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中DCR時序圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中直接傳輸成功示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中直接傳輸失敗示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)生碰撞的數(shù)據(jù)分組發(fā)送時序圖;
圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的協(xié)作傳輸示意圖;
圖10為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的發(fā)送方節(jié)點(diǎn)降低傳輸速率重新發(fā)送數(shù)據(jù)分組給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)分組的示意圖;
圖11為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中不滿足第二預(yù)設(shè)條件時發(fā)送方節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送數(shù)據(jù)分組給接收方節(jié)點(diǎn)的示意圖;
圖12為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的協(xié)作節(jié)點(diǎn)第一次轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組失敗之后重新轉(zhuǎn)發(fā)接收到的數(shù)據(jù)分組的時序圖;
圖13為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求打斷協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收低優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的拓?fù)鋱D;
圖14為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求打斷協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收低優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的時序圖;
圖15為本發(fā)明實(shí)施例三提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16為本發(fā)明實(shí)施例四提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
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)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動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)明實(shí)施例一提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法的流程圖,如圖1所示,本實(shí)施例的方法包括:
步驟101、在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成請求發(fā)送/清除發(fā)送(Request To Send/Clear To Send,簡稱RTS/CTS)握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn),通過候選節(jié)點(diǎn)獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率。
在本實(shí)施例中,具體的,在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成RTS/CTS握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn)來說,候選節(jié)點(diǎn)去獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率RSD,并且候選節(jié)點(diǎn)去獲取候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率RSH、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率RHD。進(jìn)而,在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成RTS/CTS握手之后,每一個候選節(jié)點(diǎn)都可以獲得到最大直接傳輸速率RSD、第一跳最大傳輸速率RSH、第二跳最大傳輸速率RHD。
步驟102、根據(jù)各候選節(jié)點(diǎn)獲取的最大直接傳輸速率、第一跳最大傳輸速率、第二跳最大傳輸速率,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)。
其中,步驟102的具體實(shí)現(xiàn)方式為:
判斷各候選節(jié)點(diǎn)是否滿足第一預(yù)設(shè)條件TCR-MAX+THTS+THEADER+LPKT/RC+3SIFS<LPKT/RSD,其中,RSD為候選節(jié)點(diǎn)獲取到的發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率,RSH為候選節(jié)點(diǎn)獲取到的候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率,RHD為候選節(jié)點(diǎn)獲取到的候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率,RC為協(xié)作傳輸速率,RC=RSHRHD/(RSH+RHD),TCR-MAX為候選節(jié)點(diǎn)競爭過程的最大允許時長,THTS為競爭獲勝的候選節(jié)點(diǎn)以基本速率發(fā)送協(xié)助發(fā)送(Help To Send,簡稱HTS)控制分組所需的時間,THEADER為以基本速率傳輸物理層包頭所需的時長,LPKT為數(shù)據(jù)分組的長度,SIFS為短幀間隔;
確定滿足第一預(yù)設(shè)條件的候選節(jié)點(diǎn),為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中,具體的,在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成RTS/CTS握手之后,所有偵聽到RTS/CTS的周圍的其他節(jié)點(diǎn)都可以獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率RSD、發(fā)送方節(jié)點(diǎn)到自身節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率RSH、接收方節(jié)點(diǎn)到自身節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率RHD。然后,各候選節(jié)點(diǎn)去判斷各自是否滿足第一預(yù)設(shè)條件TCR-MAX+THTS+THEADER+LPKT/RC+3SIFS<LPKT/RSD,滿足該第一預(yù)設(shè)條件的各候選節(jié)點(diǎn),確定成為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)。其中,第一預(yù)設(shè)條件中的各個參數(shù)的意義為,RC為協(xié)作傳輸速率,RC=RSHRHD/(RSH+RHD),TCR-MAX為候選節(jié)點(diǎn)競爭過程的最大允許時長,THTS為競爭獲勝的候選節(jié)點(diǎn)以基本速率發(fā)送HTS控制分組所需的時間,THEADER為以基本速率傳輸物理層包頭所需的時長,LPKT為數(shù)據(jù)分組的長度,SIFS(Short Interframe Space,簡稱SIFS)為短幀間隔;
然后,為了能夠快速的選擇出協(xié)作傳輸速率最大的唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),將唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)的選擇過程劃分成兩個階段。第一個階段稱為協(xié)作優(yōu)先級區(qū)分階段(Cooperative Priority Differentiation round,簡稱CPD),第二個階段稱為競爭選擇階段(Contention for Relay Selection round,簡稱CRS)。
步驟103、判斷各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭。
其中,步驟103的具體實(shí)現(xiàn)方式為:
根據(jù)預(yù)設(shè)的映射表,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音的時隙,其中,映射表中包括協(xié)作傳輸速率組合、節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級、發(fā)送忙音的時隙的三者對應(yīng)關(guān)系,協(xié)作速率組合為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率RSH、候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率RHD的二者組合;
根據(jù)各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)所支持的協(xié)作傳輸速率組合,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送忙音的時隙;
在各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)開始發(fā)送忙音的時隙發(fā)送忙音的過程中,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭。
在本實(shí)施例中,具體的,在步驟102之后,首先進(jìn)行第一個階段CPD階段。各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)支持的發(fā)送方節(jié)點(diǎn)到自身的第一跳最大傳輸速率RSH和自身到接收方節(jié)點(diǎn)的第二跳最大傳輸速率RHD,確定候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的協(xié)作傳輸速率的優(yōu)先級。首先,假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作速率的優(yōu)先級總數(shù)為P,按照從高到低依次為G1、G2、G3,...、GP;預(yù)先建立了一個映射表,映射表中包括協(xié)作傳輸速率組合、節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級、發(fā)送忙音的時隙的三者對應(yīng)關(guān)系,其中,協(xié)作速率組合為發(fā)送方節(jié)點(diǎn)到其他各節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率RSH、接收方節(jié)點(diǎn)到其他各節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率RHD的二者組合,從表1中可以看出相同的速率組合具有相同的優(yōu)先級和發(fā)送忙音的開始時隙;從而,各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)預(yù)設(shè)的映射表和協(xié)作節(jié)點(diǎn)所支持的協(xié)作傳輸速率組合,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級,然后進(jìn)一步確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送忙音的時隙。其中,為了能夠盡量減少協(xié)作節(jié)點(diǎn)的干擾范圍,在該階段,使用P個時隙分別代表P個不同的優(yōu)先級,每個時隙分別代表一個不同的優(yōu)先級。優(yōu)先級越高,那么發(fā)送忙音的時隙越靠前,優(yōu)先級越低,越靠后。
表1協(xié)作速率組合、優(yōu)先級和發(fā)送忙音時隙的對應(yīng)關(guān)系
所有候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)在協(xié)作優(yōu)先級區(qū)分階段中,根據(jù)所支持的協(xié)作傳輸速率確定開始發(fā)送忙音的時隙之后,各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)在發(fā)送忙音之前首先偵聽信道,如果偵聽到信道上存在忙音,則表明存在比自身優(yōu)先級更高的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn),該候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)退出當(dāng)前以及以后的選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭。如果在發(fā)送忙音之前沒有偵聽到信道上存在忙音,那么候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)在對應(yīng)的時隙發(fā)送長度為1個時隙的忙音。一旦候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送完忙音,則協(xié)作優(yōu)先級區(qū)分階段立即結(jié)束,進(jìn)入競爭選擇階段。
舉例來說,圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭時序圖。如圖2所示,候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)R1、R2、R3和R4的優(yōu)先級分別為G3、G2、G4和GP,對應(yīng)于第3、2、4、P個時隙發(fā)送忙音;R2在發(fā)送忙音之前沒有偵聽到忙音,則在第二個時隙發(fā)送忙音,然后CPD過程立即結(jié)束,CPD過程一共持續(xù)2個時隙。通過協(xié)作優(yōu)先級區(qū)分階段,選擇出協(xié)作傳輸速率最高的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行下一階段的競爭。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的不存在候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)時序圖,如圖3所示,如果在優(yōu)先級競爭階段的P個時隙中都沒有忙音存在,則說明不存在可以協(xié)作傳輸?shù)暮蜻x協(xié)作節(jié)點(diǎn),此時CPD階段一共持續(xù)P個時隙。
步驟104、確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中,具體的,在步驟103之后,進(jìn)入到第二個階段稱為競爭選擇階段,即進(jìn)入到了CRS階段。在競爭選擇階段中,需要確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),然后發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給該唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)。
步驟105、判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷。
在本實(shí)施例中,具體的,需要去判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷。
步驟106、若確定沒有被打斷,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中,具體的,若確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,沒有被打斷,那么此時可以確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,進(jìn)而由該唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將接收到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給接收方節(jié)點(diǎn)。
步驟107、若確定被打斷,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中,具體的,若確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程被打斷,那么可以確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功的將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),此時該發(fā)送方節(jié)點(diǎn)就可以直接將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)了。
本實(shí)施例通過在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成請求發(fā)送/清除發(fā)送RTS/CTS握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn),通過候選節(jié)點(diǎn)獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率;根據(jù)各候選節(jié)點(diǎn)獲取的最大直接傳輸速率、第一跳最大傳輸速率、第二跳最大傳輸速率,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭;確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷;若確定沒有被打斷,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);若確定被打斷,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。采用優(yōu)先級區(qū)分策略選擇協(xié)作傳輸速率最高的唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),優(yōu)先級越高的協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音的時隙越靠前,且僅在1個時隙內(nèi)發(fā)送完忙音,從而可以在減少協(xié)作節(jié)點(diǎn)的干擾范圍,允許網(wǎng)絡(luò)中更多并發(fā)傳輸?shù)拇嬖?,提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量;并且能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌焚|(zhì)量的動態(tài)變化,降低了數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r延。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法的流程圖,在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,如圖4所示,本實(shí)施例的方法,步驟104的具體實(shí)現(xiàn)方式為:
針對各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn),執(zhí)行以下競爭過程直至執(zhí)行了k輪次的競爭過程:
每一輪中從前M個時隙中隨機(jī)選擇第m個時隙,以使各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送長度為n個時隙的忙音,其中,1≤m≤M,1≤n≤N;
在各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音之前,確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)退出當(dāng)前以及以后輪次的競爭過程;
在當(dāng)前輪次的競爭過程中最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音之后,判斷當(dāng)前輪次的競爭過程中是否具有剩余的時隙,若確定具有剩余的時隙,則判斷最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上依然存在忙音,若確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上依然存在忙音,則確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)退出當(dāng)前以及以后輪次的競爭過程,若確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上不存在忙音,則確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入下一輪次的競爭過程;
在當(dāng)前輪次的競爭過程中各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音之后,判斷當(dāng)前輪次的競爭過程中是否具有剩余的時隙,若確定不具有剩余的時隙,則各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入下一輪次的競爭過程。
在本實(shí)施例中,具體的,經(jīng)過CPD階段之后,具有相同協(xié)作優(yōu)先級的節(jié)點(diǎn)可能不止一個,然后為了高效選擇出唯一的協(xié)作節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作傳輸,競爭選擇階段采用動態(tài)沖突分解隨機(jī)競爭(Dynamic Contention Resolution,簡稱DCR)方案。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中DCR時序圖。DCR方案包括k輪次的競爭過程,每輪都是由忙音開始發(fā)送階段和忙音持續(xù)階段組成。忙音開始發(fā)送階段最多由M個時隙組成,忙音持續(xù)階段最多由N個時隙組成,因此,每輪最多由(M+N-1)個時隙組成。在CPD階段獲勝的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)在第1輪的前M個時隙中隨機(jī)選擇第m個時隙開始發(fā)送長度為n個時隙的忙音。候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)在發(fā)送忙音之前首先偵聽信道,如果偵聽到信道上存在忙音,則表明其他候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)比自己更早地發(fā)送忙音,該候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)退出當(dāng)前以及以后的競爭,如圖5第二輪中的R2。在每一輪的競爭過程中最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音之后,判斷當(dāng)前輪次的競爭過程中是否具有剩余的時隙,若本輪還有剩余的時隙,即n<N,那么候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽信道1個時隙;判斷最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上依然存在忙音,若確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上依然存在忙音,則確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)退出當(dāng)前輪次的競爭過程,如圖5中第1輪的R4;若確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上不存在忙音,則確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入下一輪次的競爭過程,如圖5第2輪中的R1和R3。在當(dāng)前輪次的競爭過程中各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音之后,判斷當(dāng)前輪次的競爭過程中是否具有剩余的時隙,若確定不具有剩余的時隙,即n=N,則該候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)立即進(jìn)入下一輪次的競爭,如圖5第1輪中的R1、R2和R3。從而,那些發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)贏得每一輪次的競爭,并在以后每一輪中重復(fù)相同的過程。經(jīng)過k輪次的競爭過程,獲勝的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)以基本速率發(fā)送包含RSH和RHD的幫助發(fā)送HTS控制分組。
從而,最終經(jīng)過k輪的競爭過程,選擇出唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送HTS控制分組參與協(xié)作傳輸。如果有多個協(xié)作節(jié)點(diǎn)同時發(fā)送HTS控制分組,則會造成HTS分組在接收方節(jié)點(diǎn)和發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的碰撞。此時不能成功選擇唯一的協(xié)作節(jié)點(diǎn),發(fā)送方節(jié)點(diǎn)只能將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
然后,圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中直接傳輸成功示意圖,如果在CPD階段的P個微時隙中不存在忙音,則表明不存在可以提高傳輸速率的協(xié)作節(jié)點(diǎn),那么發(fā)送方節(jié)點(diǎn)直接將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn),接收方節(jié)點(diǎn)如果成功接收到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù),則立即回復(fù)確認(rèn)分組(Acknowledgment,簡稱ACK)給發(fā)送方節(jié)點(diǎn),如圖6所示;如果接收方節(jié)點(diǎn)沒有成功接收到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組,則接收方節(jié)點(diǎn)回復(fù)給發(fā)送方節(jié)點(diǎn)NACK(Negative Acknowledgment,簡稱NACK),其中NACK中包含著周圍節(jié)點(diǎn)應(yīng)該退避的時間。圖7為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中直接傳輸失敗示意圖,如果沒有達(dá)到數(shù)據(jù)分組的最大重傳次數(shù),此時發(fā)送方節(jié)點(diǎn)降低速率重新發(fā)送數(shù)據(jù)分組,接收方節(jié)點(diǎn)成功接收到數(shù)據(jù)分組之后再次回復(fù)給發(fā)送方節(jié)點(diǎn)ACK,如圖7所示;如果達(dá)到了數(shù)據(jù)分組的最大重傳次數(shù),那么發(fā)送方節(jié)點(diǎn)直接丟棄該數(shù)據(jù)分組,結(jié)束此次發(fā)送過程。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)生碰撞的數(shù)據(jù)分組發(fā)送時序圖,如果各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)經(jīng)過CRS競爭階段之后不止一個候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)獲勝,則所有競爭獲勝的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)在SIFS之后同時發(fā)送HTS分組給發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn),那么會造成HTS在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生碰撞。那么發(fā)送方節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送數(shù)據(jù)分組給接收方節(jié)點(diǎn),如圖8所示,如果接收方節(jié)點(diǎn)成功接收到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組,則接收方節(jié)點(diǎn)回復(fù)給發(fā)送方節(jié)點(diǎn)節(jié)ACK;如果接收方節(jié)點(diǎn)沒有成功接收到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組,則發(fā)送方節(jié)點(diǎn)降低傳輸速率直接傳輸。
另一種情況,如果在CRS階段成功選擇了一個唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),那么采用協(xié)作傳輸?shù)姆绞?。首先由發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組以速率RSH發(fā)送給該唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),再由唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)以速率RHD將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給接收方節(jié)點(diǎn)。根據(jù)協(xié)作節(jié)點(diǎn)在接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組時是否被打斷,又可以將傳輸過程分為直接傳輸和協(xié)作傳輸兩部分。這種情況的具體過程如步驟105-107中的描述。
步驟105,具體包括:
在唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程中,判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否接收到其他發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求;
若確定接收到其他發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求,則確定被打斷;
若確定沒有接收到其他發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求,則確定沒有被打斷。
在本實(shí)施例中,具體的,需要修改RTS/CTS和HTS,令這三個控制分組在原來對應(yīng)控制分組的基礎(chǔ)上分別增加兩位,用于表示要發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先級,其中采用00表示語音業(yè)務(wù),01表示視頻業(yè)務(wù),10表示盡力而為業(yè)務(wù),11表示背景業(yè)務(wù)。在經(jīng)過CPD階段和CRS階段之后,各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)通過競爭過程成功的選擇出唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),且該唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)在發(fā)送完HTS分組之后準(zhǔn)備接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。在本協(xié)議中,允許高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求打斷協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)分組。在唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程中,判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否接收到其他發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求,若接收到,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程被打斷,進(jìn)而造成該唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)不能成功解碼發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組,則該唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)不能轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組;若沒有接收到,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程沒有被打斷。具體方式為:在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送完數(shù)據(jù)分組之后的SIFS+τ的時間內(nèi),如果發(fā)送方節(jié)點(diǎn)偵聽到信道處于空閑的狀態(tài),那么即可獲知唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)無法參與協(xié)作傳輸,確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程被打斷;如果發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有偵聽到信道處于空閑的狀態(tài),那么即可獲知唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程沒有被打斷。在這種搶占機(jī)制下,允許協(xié)作節(jié)點(diǎn)傳輸范圍內(nèi)、低優(yōu)先級發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)傳輸范圍外的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的并發(fā)傳輸,從而減小高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的時延。
步驟106,具體包括:
步驟1061、若確定沒有被打斷,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn),判斷發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)之后的預(yù)設(shè)時間內(nèi),是否偵聽到信道波動。
在本實(shí)施例中,具體的,若確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程沒有被打斷,可以確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,進(jìn)而由該唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)就可以將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);然后,在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送完數(shù)據(jù)分組之后的預(yù)設(shè)時間SIFS+τ時間內(nèi),判斷發(fā)送方節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道波動。
步驟1062、若確定偵聽到信道波動,則判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否發(fā)送了RNACK。
在本實(shí)施例中,具體的,若確定偵聽到信道波動,則發(fā)送方節(jié)點(diǎn)等待唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送完畢之后,判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的是否是RNACK(Relay Negative Acknowledgement,簡稱RNACK)。
步驟1063、若確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)沒有發(fā)送RNACK,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)成功接收到數(shù)據(jù)分組、且已經(jīng)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中,具體的,如果確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)沒有發(fā)送RNACK,那么發(fā)送方節(jié)點(diǎn)確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)成功接收到了數(shù)據(jù)分組,并且唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)了該數(shù)據(jù)分組。此時,接收方節(jié)點(diǎn)接收到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分組之后,以基本速率回復(fù)ACK給發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),表明接收方節(jié)點(diǎn)正確接收并解碼了唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分組,本次數(shù)據(jù)分組傳輸結(jié)束,圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的協(xié)作傳輸示意圖,如圖9所示。
步驟1064、若確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送了RNACK,則將發(fā)送方節(jié)點(diǎn)到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)的第一跳最大傳輸速率RSH降低到第一調(diào)整傳輸速率R′SH,并判斷第一調(diào)整傳輸速率R′SH是否滿足第二預(yù)設(shè)條件LPKT/R′SH+LPKT/RHD+THEADER<LPKT/RSD。
在本實(shí)施例中,具體的,若確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送了RNACK,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)沒有成功接收到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組,則該發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將該發(fā)送方節(jié)點(diǎn)到該唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)的第一跳最大傳輸速率RSH降低到第一調(diào)整傳輸速率R′SH,然后,并判斷第一調(diào)整傳輸速率R′SH是否滿足第二預(yù)設(shè)條件LPKT/R′SH+LPKT/RHD+THEADER<LPKT/RSD。
步驟1065、若確定滿足第二預(yù)設(shè)條件,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)以第一調(diào)整傳輸速率R′SH將數(shù)據(jù)分組重新發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中,具體的,如果仍然能夠滿足上述第二預(yù)設(shè)條件,那么唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)回復(fù)RNACK給發(fā)送方節(jié)點(diǎn),表明沒有成功接收到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組,并將建議的第一調(diào)整傳輸速率R′SH包含在RNACK中發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)和發(fā)送方節(jié)點(diǎn)。然后,發(fā)送方節(jié)點(diǎn)以第一調(diào)整傳輸速率重新發(fā)送該數(shù)據(jù)分組給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),圖10為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的發(fā)送方節(jié)點(diǎn)降低傳輸速率重新發(fā)送數(shù)據(jù)分組給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)分組的示意圖,如圖10所示。
步驟1066、若確定不滿足第二預(yù)設(shè)條件,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中,具體的,如果唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)判斷不能滿足再次協(xié)作的第二預(yù)設(shè)條件,則RNACK中包含傳輸速率的區(qū)域?yàn)榭?,此時發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn),接收方節(jié)點(diǎn)成功接收到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組之后,接收方節(jié)點(diǎn)回復(fù)ACK給發(fā)送方節(jié)點(diǎn),表明發(fā)送成功,圖11為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中不滿足第二預(yù)設(shè)條件時發(fā)送方節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送數(shù)據(jù)分組給接收方節(jié)點(diǎn)的示意圖,如圖11所示。
在步驟106之后,還包括:
步驟201、判斷接收方節(jié)點(diǎn)是否成功接收到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組;
若確定接收方節(jié)點(diǎn)沒有成功接收到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組,則將唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方節(jié)點(diǎn)的第二跳最大傳輸速率RHD降低到第二調(diào)整傳輸速率R′HD;
判斷第二調(diào)整傳輸速率R′HD是否滿足第三預(yù)設(shè)條件R′HD>RSD;
若確定滿足第三預(yù)設(shè)條件,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)以第二調(diào)整速率R′HD將數(shù)據(jù)分組重新發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);
若確定不滿足第三預(yù)設(shè)條件,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中,具體的,判斷接收方節(jié)點(diǎn)是否成功接收到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組,如果唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)成功接收到了發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組后,將該數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給接收方節(jié)點(diǎn),但是接收方節(jié)點(diǎn)沒有成功接收唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分組,那么此時,接收方節(jié)點(diǎn)回復(fù)NACK給發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)。從而可以確定接收方節(jié)點(diǎn)沒有成功接收到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。
然后,唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方節(jié)點(diǎn)的第二跳最大傳輸速率RHD降低到第二調(diào)整傳輸速率R′HD;然后,唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)判斷第二調(diào)整傳輸速率R′HD是否滿足第三預(yù)設(shè)條件R′HD>RSD。從而,確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)降低傳輸速率之后仍滿足上述第三預(yù)設(shè)條件,然后唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)以第二調(diào)整速率R′HD將數(shù)據(jù)分組重新發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn),接收方節(jié)點(diǎn)成功接收到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送的數(shù)據(jù)分組之后,接收方節(jié)點(diǎn)以基本速率回復(fù)ACK給發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),圖12為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的協(xié)作節(jié)點(diǎn)第一次轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組失敗之后重新轉(zhuǎn)發(fā)接收到的數(shù)據(jù)分組的時序圖,如圖12所示。如果接收方節(jié)點(diǎn)沒有成功接收到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分組,則繼續(xù)回復(fù)NACK,重復(fù)上述過程。如果發(fā)送方節(jié)點(diǎn)在偵聽信道的SIFS+τ的時間內(nèi),信道上沒有數(shù)據(jù)在發(fā)送,那么發(fā)送方節(jié)點(diǎn)確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)降低速率之后不能滿足第三預(yù)設(shè)條件R′HD>RSD,那么發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn),進(jìn)入直接傳輸階段。
然后在步驟107中,在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送完數(shù)據(jù)分組之后的SIFS+τ的時間內(nèi),如果發(fā)送方節(jié)點(diǎn)偵聽到信道處于空閑的狀態(tài),那么即可獲知唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)無法參與協(xié)作傳輸,確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程被打斷,則發(fā)送方節(jié)點(diǎn)以RSD的速率將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);如果發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有偵聽到信道處于空閑的狀態(tài),那么即可獲知唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程沒有被打斷,則發(fā)送方節(jié)點(diǎn)繼續(xù)偵聽信道,判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的是否是RNACK。
圖13為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求打斷協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收低優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的拓?fù)鋱D,如圖13所示,節(jié)點(diǎn)R通過競爭成為最佳的唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)R發(fā)送HTS分組通知發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)自己成為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)。在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)S1將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給節(jié)點(diǎn)R的過程中。如果節(jié)點(diǎn)S2含有更高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)分組且退避時間到期,那么節(jié)點(diǎn)S2直接發(fā)送RTS分組,這樣會造成節(jié)點(diǎn)R無法正常接收到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)S1發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。此時發(fā)送方節(jié)點(diǎn)S1將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)D1。節(jié)點(diǎn)S2重復(fù)上述的協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇和傳輸過程,將待發(fā)送的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組發(fā)送其收接收方節(jié)點(diǎn)D2。如果在節(jié)點(diǎn)R傳輸范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先級小于或者等于HTS分組中說明的數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先級,那么該節(jié)點(diǎn)認(rèn)為信道繁忙,不會發(fā)起傳輸請求。此時周圍節(jié)點(diǎn)會等待協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組完畢之后重新競爭接入信道。
圖14為本發(fā)明實(shí)施例二提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法中的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求打斷協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收低優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的時序圖,如圖14所示,圖14說明了高優(yōu)先級發(fā)送方節(jié)點(diǎn)S2將高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)D2的過程。
本實(shí)施例通過在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成請求發(fā)送/清除發(fā)送RTS/CTS握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn),通過候選節(jié)點(diǎn)獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率;根據(jù)各候選節(jié)點(diǎn)獲取的最大直接傳輸速率、第一跳最大傳輸速率、第二跳最大傳輸速率,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭;確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷;若確定沒有被打斷,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);若確定被打斷,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。采用優(yōu)先級區(qū)分策略選擇協(xié)作傳輸速率最高的唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),優(yōu)先級越高的協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音的時隙越靠前,且僅在1個時隙內(nèi)發(fā)送完忙音,從而可以在減少協(xié)作節(jié)點(diǎn)的干擾范圍,允許網(wǎng)絡(luò)中更多并發(fā)傳輸?shù)拇嬖冢岣呔W(wǎng)絡(luò)的吞吐量;并且能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌焚|(zhì)量的動態(tài)變化,降低了數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r延;由于允許高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的傳輸請求打斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)分組,可以保證含有高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)可以及時接入信道,進(jìn)而降低高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的時延,保證網(wǎng)絡(luò)高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的QoS。并且,針對各優(yōu)先級最高的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn),執(zhí)行以下競爭過程直至執(zhí)行了k輪次的競爭過程,進(jìn)而采用k輪動態(tài)競爭分解方案,節(jié)點(diǎn)在每一輪中自由選擇忙音開始發(fā)送時隙和持續(xù)時隙個數(shù),具有較小的節(jié)點(diǎn)碰撞概率且能夠在很短的時間內(nèi)選擇出唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),減少在協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭階段花費(fèi)的時間,提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。同時,采用協(xié)作傳輸?shù)姆绞?,進(jìn)而可以克服鏈路多徑衰落帶來不利影響,提高傳輸?shù)目煽啃?,降低?shù)據(jù)分組的時延。
圖15為本發(fā)明實(shí)施例三提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖15所示,本實(shí)施例提供的系統(tǒng),包括:
獲取模塊31,用于在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成請求發(fā)送/清除發(fā)送RTS/CTS握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn),通過候選節(jié)點(diǎn)獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率;
確定模塊32,用于根據(jù)各候選節(jié)點(diǎn)獲取的最大直接傳輸速率、第一跳最大傳輸速率、第二跳最大傳輸速率,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn);
第一判斷模塊33,用于判斷各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭;
選擇模塊34,用于確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn);
第二判斷模塊35,用于判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷;
第一發(fā)送模塊36,用于若確定沒有被打斷,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);
第二發(fā)送模塊37,用于若確定被打斷,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
本實(shí)施例的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入系統(tǒng)可執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例一提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法,其實(shí)現(xiàn)原理相類似,此處不再贅述。
本實(shí)施例通過在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成請求發(fā)送/清除發(fā)送RTS/CTS握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn),通過候選節(jié)點(diǎn)獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率;根據(jù)各候選節(jié)點(diǎn)獲取的最大直接傳輸速率、第一跳最大傳輸速率、第二跳最大傳輸速率,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭;確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷;若確定沒有被打斷,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);若確定被打斷,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。采用優(yōu)先級區(qū)分策略選擇協(xié)作傳輸速率最高的唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),優(yōu)先級越高的協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音的時隙越靠前,且僅在1個時隙內(nèi)發(fā)送完忙音,從而可以在減少協(xié)作節(jié)點(diǎn)的干擾范圍,允許網(wǎng)絡(luò)中更多并發(fā)傳輸?shù)拇嬖?,提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量;并且能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌焚|(zhì)量的動態(tài)變化,降低了數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r延。
圖16為本發(fā)明實(shí)施例四提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,在實(shí)施例三的基礎(chǔ)上,如圖16所示,本實(shí)施例提供的系統(tǒng),10、根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng),其特征在于,確定模塊32,具體用于:
判斷各候選節(jié)點(diǎn)是否滿足第一預(yù)設(shè)條件TCR-MAX+THTS+THEADER+LPKT/RC+3SIFS<LPKT/RSD,其中,RSD為候選節(jié)點(diǎn)獲取到的發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率,RSH為候選節(jié)點(diǎn)獲取到的候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率,RHD為候選節(jié)點(diǎn)獲取到的候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率,RC為協(xié)作傳輸速率,RC=RSHRHD/(RSH+RHD),TCR-MAX為候選節(jié)點(diǎn)競爭過程的最大允許時長,THTS為競爭獲勝的候選節(jié)點(diǎn)以基本速率發(fā)送HTS控制分組所需的時間,THEADER為以基本速率傳輸物理層包頭所需的時長,LPKT為數(shù)據(jù)分組的長度,SIFS為短幀間隔;
確定滿足第一預(yù)設(shè)條件的候選節(jié)點(diǎn),為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)。
第一判斷模塊33,具體用于:
根據(jù)預(yù)設(shè)的映射表,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音的時隙,其中,映射表中包括協(xié)作傳輸速率組合、節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級、發(fā)送忙音的時隙的三者對應(yīng)關(guān)系,協(xié)作速率組合為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率RSH、候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率RHD的二者組合;
根據(jù)各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)所支持的協(xié)作傳輸速率組合,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送忙音的時隙;
在各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)開始發(fā)送忙音的時隙發(fā)送忙音的過程中,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭。
選擇模塊34,具體用于:
針對各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn),執(zhí)行以下競爭過程直至執(zhí)行了k輪次的競爭過程:
每一輪中從前M個時隙中隨機(jī)選擇第m個時隙,以使各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送長度為n個時隙的忙音,其中,1≤m≤M,1≤n≤N;
在各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音之前,確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)退出當(dāng)前以及以后輪次的競爭過程;
在當(dāng)前輪次的競爭過程中最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音之后,判斷當(dāng)前輪次的競爭過程中是否具有剩余的時隙,若確定具有剩余的時隙,則判斷最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上依然存在忙音,若確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上依然存在忙音,則確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)退出當(dāng)前以及以后輪次的競爭過程,若確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上不存在忙音,則確定最早開始發(fā)送忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入下一輪次的競爭過程;
在當(dāng)前輪次的競爭過程中各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音之后,判斷當(dāng)前輪次的競爭過程中是否具有剩余的時隙,若確定不具有剩余的時隙,則各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入下一輪次的競爭過程。
第二判斷模塊35,具體用于:
在唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程中,判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否接收到其他發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求;
若確定接收到其他發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求,則確定被打斷;
若確定沒有接收到其他發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的發(fā)送請求,則確定沒有被打斷。
第一發(fā)送模塊36,包括:
偵聽子模塊361,用于若確定沒有被打斷,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn),判斷發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)之后的預(yù)設(shè)時間內(nèi),是否偵聽到信道波動;
判斷子模塊362,用于若確定偵聽到信道波動,則判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否發(fā)送了RNACK;
確定子模塊363,用于若確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)沒有發(fā)送RNACK,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)成功接收到數(shù)據(jù)分組、且已經(jīng)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
調(diào)整子模塊364,用于:
若確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送了RNACK,則將發(fā)送方節(jié)點(diǎn)到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)的第一跳最大傳輸速率RSH降低到第一調(diào)整傳輸速率R′SH,并判斷第一調(diào)整傳輸速率R′SH是否滿足第二預(yù)設(shè)條件LPKT/R′SH+LPKT/RHD+THEADER<LPKT/RSD;
若確定滿足第二預(yù)設(shè)條件,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)以第一調(diào)整傳輸速率R′SH將數(shù)據(jù)分組重新發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);
若確定不滿足第二預(yù)設(shè)條件,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
本實(shí)施例提供的系統(tǒng),還包括:調(diào)整模塊41,用于:
在第一發(fā)送模塊36確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)之后,判斷接收方節(jié)點(diǎn)是否成功接收到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組;
若確定接收方節(jié)點(diǎn)沒有成功接收到唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組,則將唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方節(jié)點(diǎn)的第二跳最大傳輸速率RHD降低到第二調(diào)整傳輸速率R′HD;
判斷第二調(diào)整傳輸速率R′HD是否滿足第三預(yù)設(shè)條件R′HD>RSD;
若確定滿足第三預(yù)設(shè)條件,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)以第二調(diào)整速率R′HD將數(shù)據(jù)分組重新發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);
若確定不滿足第三預(yù)設(shè)條件,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。
本實(shí)施例的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入系統(tǒng)可執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例一、實(shí)施例二中提供的保證服務(wù)質(zhì)量的協(xié)作多址接入方法,其實(shí)現(xiàn)原理相類似,此處不再贅述。
本實(shí)施例通過在發(fā)送方節(jié)點(diǎn)和接收方節(jié)點(diǎn)完成請求發(fā)送/清除發(fā)送RTS/CTS握手之后,針對每一個候選節(jié)點(diǎn),通過候選節(jié)點(diǎn)獲取發(fā)送方節(jié)點(diǎn)與接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的最大直接傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到發(fā)送方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第一跳最大傳輸速率、候選節(jié)點(diǎn)到接收方節(jié)點(diǎn)之間能夠使用的第二跳最大傳輸速率;根據(jù)各候選節(jié)點(diǎn)獲取的最大直接傳輸速率、第一跳最大傳輸速率、第二跳最大傳輸速率,確定各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否偵聽到信道上存在忙音,若候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)偵聽到信道上存在忙音,則確定偵聽到信道上存在忙音的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)不具有最高優(yōu)先級,退出選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)的競爭;確定優(yōu)先級最高的各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中,發(fā)送忙音最早且持續(xù)時間最長的節(jié)點(diǎn)為唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),以使發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn);判斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收發(fā)送方節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的過程,是否被打斷;若確定沒有被打斷,則確定唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以參與協(xié)作傳輸,并執(zhí)行協(xié)作傳輸過程,以使唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn);若確定被打斷,則確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)沒有成功將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),并執(zhí)行發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送給接收方節(jié)點(diǎn)。采用優(yōu)先級區(qū)分策略選擇協(xié)作傳輸速率最高的唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),優(yōu)先級越高的協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送忙音的時隙越靠前,且僅在1個時隙內(nèi)發(fā)送完忙音,從而可以在減少協(xié)作節(jié)點(diǎn)的干擾范圍,允許網(wǎng)絡(luò)中更多并發(fā)傳輸?shù)拇嬖?,提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量;并且能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌焚|(zhì)量的動態(tài)變化,降低了數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r延;由于允許高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的傳輸請求打斷唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)分組,可以保證含有高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)可以及時接入信道,進(jìn)而降低高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組的時延,保證網(wǎng)絡(luò)高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的QoS。并且,針對各優(yōu)先級最高的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn),執(zhí)行以下競爭過程直至執(zhí)行了k輪次的競爭過程,進(jìn)而采用k輪動態(tài)競爭分解方案,節(jié)點(diǎn)在每一輪中自由選擇忙音開始發(fā)送時隙和持續(xù)時隙個數(shù),具有較小的節(jié)點(diǎn)碰撞概率且能夠在很短的時間內(nèi)選擇出唯一協(xié)作節(jié)點(diǎn),減少在協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭階段花費(fèi)的時間,提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。同時,采用協(xié)作傳輸?shù)姆绞?,進(jìn)而可以克服鏈路多徑衰落帶來不利影響,提高傳輸?shù)目煽啃?,降低?shù)據(jù)分組的時延。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(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(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述各方法實(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,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。