專利名稱：快速協(xié)同接入控制方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及媒質(zhì)接入控制技術(shù)，特別涉及一種快速協(xié)同接入控制方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
接入控制方法或媒質(zhì)接入控制(MAC)方法解決多個(gè)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。MAC方法的好壞直接影響到網(wǎng)絡(luò)吞吐量、時(shí)延等性能指標(biāo)的優(yōu)劣。在無線通信中，多徑衰落是影響通信質(zhì)量的重要因素，傳統(tǒng)的無線通信通常廣泛采用分集技術(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(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MAC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 MAC方法可以分為發(fā)方發(fā)起后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭或指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)、收方發(fā)起后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭或指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)以及發(fā)方發(fā)完數(shù)據(jù)分組后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭三類。發(fā)方發(fā)起后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭或指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)方法一般是由發(fā)方發(fā)送一個(gè)經(jīng)過修改的請求發(fā)送(Request-to-Send，簡稱RTS)分組來發(fā)起協(xié)作中繼，例如協(xié)作請求發(fā)送(Cooperative RTS，簡稱CRTS)分組；CRTS分組中含有一個(gè)被選定的協(xié)作節(jié)點(diǎn)的地址， 而則不用指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的地址。被選定的協(xié)作節(jié)點(diǎn)(針對指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的方法)或成功接收并解碼CRTS分組的節(jié)點(diǎn)(針對多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭的方法)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(如提高數(shù)據(jù)傳輸速率、增加數(shù)據(jù)傳輸成功概率等)，如果可以則發(fā)送相應(yīng)分組來確認(rèn)協(xié)作，例如協(xié)作清除發(fā)送(Cooperative Clear-tolend，簡稱CCTQ分組；如果不可以則讓發(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，簡稱CoopMAC)方法即為一種發(fā)方發(fā)起后指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的方法。在該方法中，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偵聽信道中所有的分組發(fā)送來實(shí)現(xiàn)。滿足
+ ^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)與協(xié)作節(jié)點(diǎn)
Ksh Khd Ksd
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，Rsd是源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的發(fā)送速率。發(fā)方在發(fā)送數(shù)據(jù)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)(如果這樣的節(jié)點(diǎn)有多個(gè)，則選擇最新更新的那個(gè)節(jié)點(diǎn))，并向其發(fā)送CRTS分組，被選定的協(xié)作節(jié)點(diǎn)再判斷是否可以通過協(xié)作中繼來提升傳輸性能，如果可以則發(fā)送協(xié)作中繼(Helper-to-Send，簡稱HTS)分組確認(rèn)協(xié)作。多速率無線自組織網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作MAC方法(也稱作CODE方法)則采用發(fā)方法發(fā)起后另個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭的方式來確定最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的中繼發(fā)送。對于CODE方法如果有兩個(gè)以上協(xié)作節(jié)點(diǎn)可用，發(fā)方選擇兩個(gè)最好的協(xié)作節(jié)點(diǎn)禮、&，然后發(fā)送CRTS1分組，R1, R2收到CRTS1后各自產(chǎn)生新的 CRTS ；根據(jù)在協(xié)作表的優(yōu)先級，假設(shè)R1質(zhì)量更好，則R1產(chǎn)生CRT&，R2產(chǎn)生CRT&，CRTS2先于 CRTS3發(fā)送，則R1勝出成為最終的協(xié)作節(jié)點(diǎn)。CoopMAC方法和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)偵聽以前的數(shù)據(jù)傳輸過程所獲得的，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，這一方法無法適應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)中信道狀態(tài)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。收方發(fā)起后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭或指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)的方法是在收方發(fā)送RTS分組， 收方回復(fù)CTS分組后，被指定的協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)分組進(jìn)行協(xié)作確認(rèn)或者多個(gè)滿足條件的協(xié)作節(jié)點(diǎn)開始競爭協(xié)作權(quán)。基于IEEE 802. 11分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)的協(xié)作MAC(IEEE 802. llDCF-based Cooperative MAC)方法就是收方發(fā)起后多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭協(xié)作權(quán)的方式。在收方回復(fù)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)傳輸速率和自己在未來一段時(shí)間內(nèi)的忙閑狀況，從而判斷出自己能否提供協(xié)作。對于能夠提供協(xié)作的節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)協(xié)作指示(Helper-Indication，簡稱HI)分組， 通知發(fā)方和收方自己的協(xié)作意愿。然后所有的滿足條件的協(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，傳輸速率越高，協(xié)作性能越好)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-to-Help，簡稱RTH)分組，成功收到RTH分組后，收方回復(fù)一個(gè)CTR分組，告知發(fā)方和協(xié)作節(jié)點(diǎn)開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。最后發(fā)方發(fā)送數(shù)據(jù)分組DATA，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)，會(huì)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，需要進(jìn)行性再次的最佳協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇，如果再次發(fā)生碰撞，收方就告知協(xié)作節(jié)點(diǎn)和發(fā)方不進(jìn)行協(xié)作傳輸而是發(fā)送直接發(fā)送數(shù)據(jù)到收方。所以這種協(xié)作方法的效率不是很高，沖突分解做得不夠完全。同時(shí)，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。中繼速率自動(dòng)調(diào)整的合作式(Cooperative Relay-Based Auto Rate，簡稱CRBAR)MAC方法也是收方發(fā)起后指定協(xié)作節(jié)點(diǎn)或由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭的方法。在此方法中所有可能的協(xié)作節(jié)點(diǎn)在每個(gè)微時(shí)隙開始時(shí)都以一定的概率P去進(jìn)行競爭，雖然不同速率等級的節(jié)點(diǎn)具有不同的競爭概率，從一定程度上減小了競爭沖突發(fā)生的可能性，但在協(xié)作節(jié)點(diǎn)數(shù)目較多的情況下，使用此方法仍然沒有從根本上解決這個(gè)問題，由不必要的沖突導(dǎo)致協(xié)作失敗的可能性依然很大。發(fā)方發(fā)完數(shù)據(jù)分組后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭的方法是在發(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。持續(xù)復(fù)合中繼接入(Persistent Relay Carrier Sensing Multiple Access，簡稱 PRCSMA)MAC 方法即為這樣一種采用自動(dòng)重復(fù)請求(Automatic Repeat reQuest，簡稱ARQ)機(jī)制的協(xié)作MAC方法。發(fā)方首先向收方發(fā)送數(shù)據(jù)分組，收方接收數(shù)據(jù)分組失敗后，發(fā)送請求協(xié)作(Claim for Cooperation，簡稱CFC)分組向周圍節(jié)點(diǎn)反饋這一信息，所有滿足條件的節(jié)點(diǎn)開始充當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)向收方發(fā)送數(shù)據(jù)分組，直至收方可以正確解碼該分組。該過程中，所有節(jié)點(diǎn)偵聽傳輸過程并保留它所能解碼的數(shù)據(jù)分組。這一方法有效地保證了目的節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)分組的正確率，不過，由于所有可能的節(jié)點(diǎn)都參與協(xié)作，沒有考慮到數(shù)據(jù)傳輸速率的選擇問題，因此， 與其它協(xié)作MAC方法相比，會(huì)有更大的傳輸時(shí)延。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的協(xié)作MAC方法存在以下技術(shù)缺陷其在協(xié)作方面考慮得不夠全面，存在各自的不足，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；當(dāng)存在多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)時(shí)，該多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)在協(xié)作競爭中所發(fā)送的分組消息經(jīng)常會(huì)發(fā)生碰撞和沖突，使得協(xié)作接入的效率較低，而且可能會(huì)導(dǎo)致協(xié)作失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種快速協(xié)同接入控制方法和系統(tǒng)，以解決協(xié)作接入效率低的問題，大大減少了節(jié)點(diǎn)分組沖突，提高了協(xié)作接入的效率。本發(fā)明提供一種快速協(xié)同接入控制方法，包括備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身到收方支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率得到自身的數(shù)據(jù)傳輸速率級別；所述備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別，分別在與所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別相對應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送RH分組；其中，所述RH分組中包括所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別的級別標(biāo)識(shí)；收方或者發(fā)方確定首次接收到的發(fā)送所述RH分組成功的備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)，且所述最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸速率級別最高。本發(fā)明提供一種快速協(xié)同接入控制系統(tǒng)，包括收方、發(fā)方和備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)；備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)自身到收方支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率得到自身的數(shù)據(jù)傳輸速率級別；并根據(jù)所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別，分別在與所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別相對應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送RH分組，其中，所述RH分組中包括所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別的級別標(biāo)識(shí)，所述微時(shí)隙為由分組傳遞時(shí)間段分成的數(shù)個(gè)微時(shí)隙之一；收方或者發(fā)方，用于確定首次接收到的發(fā)送所述RH分組成功的備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)，且所述最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸速率級別最高。本發(fā)明的快速協(xié)同接入控制方法和系統(tǒng)，通過得多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)按照自身的級別在不同的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送RH分組，避免了節(jié)點(diǎn)之間的沖突，大大提高了協(xié)作接入控制的效率。


為了更清楚地說明本發(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單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，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)明快速協(xié)同接入控制方法實(shí)施例中的直傳方式示意圖；圖2為本發(fā)明快速協(xié)同接入控制方法實(shí)施例一的時(shí)序示意圖；圖3為本發(fā)明快速協(xié)同接入控制方法實(shí)施例二的時(shí)序示意圖；圖4為本發(fā)明快速協(xié)同接入控制方法實(shí)施例三的時(shí)序示意圖；圖5為本發(fā)明快速協(xié)同接入控制方法實(shí)施例四的時(shí)序示意圖一；圖6為本發(fā)明快速協(xié)同接入控制方法實(shí)施例四的時(shí)序示意圖二 ；圖7為本發(fā)明快速協(xié)同接入控制方法實(shí)施例四的時(shí)序示意圖三；圖8為本發(fā)明快速協(xié)同接入控制系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、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(dòng)的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。本發(fā)明的快速協(xié)同接入控制方法，該方法可以適用于由發(fā)方或收方指定發(fā)起協(xié)作，使得不同速率的所有可能的協(xié)作節(jié)點(diǎn)在不同的時(shí)間段內(nèi)競爭，相當(dāng)于根據(jù)可支持的速率大小對這些可能的協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了分級，優(yōu)先安排高速率中轉(zhuǎn)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)參與競爭，從而相對于現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)起競爭的方式，大大降低了沖突的可能性，提高了最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)的選擇效率。下面通過附圖和具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例的快速協(xié)同接入控制，可以是在直傳未成功的情況下進(jìn)行的，即當(dāng)直傳成功時(shí)，可以采取直傳方式，發(fā)方先以最高速率等級向收方發(fā)送數(shù)據(jù)，而不需要進(jìn)行協(xié)作傳輸；而當(dāng)直傳失敗時(shí)，即收發(fā)沒有正確接收到數(shù)據(jù)分組后，才需要進(jìn)行協(xié)作傳輸，由滿足條件的協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。在進(jìn)行協(xié)作節(jié)點(diǎn)的選擇時(shí)，則采用本發(fā)明實(shí)施例提供的快速協(xié)同接入控制方法和系統(tǒng)，相對于現(xiàn)有技術(shù)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)的確定方法，可以避免多個(gè)節(jié)點(diǎn)在競爭時(shí)的碰撞沖突，快速確定協(xié)作節(jié)點(diǎn)，提高協(xié)作接入的效率，首先，對采取直傳方式發(fā)送數(shù)據(jù)分組的情況進(jìn)行說明，其中，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有唯一的身份號(hào)(Identity，簡稱ID)，并都配有一部半雙工無線電臺(tái)。數(shù)據(jù)傳輸信道可以為對稱信道，即收發(fā)雙方S、D之間的鏈路是雙向的且信道質(zhì)量相同(即由S 發(fā)向D的數(shù)據(jù)傳輸速率Rsd與由D發(fā)向S的數(shù)據(jù)傳輸速率Rds相等)。兩個(gè)分組之間的通常回應(yīng)時(shí)間間隔即分組間隔時(shí)間tIP，也即當(dāng)發(fā)方發(fā)送某個(gè)分組給收方后，通常經(jīng)過tIP后收方會(huì)發(fā)回相應(yīng)回應(yīng)分組。tIP = tp+tKP+t,t+t。，其中，tp為信號(hào)傳播的時(shí)延，tKP為分組的回應(yīng)處理時(shí)間，、t為收發(fā)信機(jī)的收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)間，t。為其他可能的時(shí)間。它要比802. 11中定義的短幀間間隔(SIFS)小一些。圖1為本發(fā)明快速協(xié)同接入控制方法實(shí)施例中的直傳方式示意圖，如圖1所示，當(dāng)發(fā)方有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，首先監(jiān)聽信道，如果信道空閑則再隨機(jī)退避監(jiān)聽一段時(shí)間，之后若信道仍然空閑，則以基本速率向收方發(fā)送CRTS分組。如果收方可以正確接收到CRTS分組，并且從它偵聽信道的結(jié)果可知其后發(fā)方發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)不會(huì)有沖突，則根據(jù)信噪比計(jì)算出收發(fā)雙方滿足一定誤碼率要求的可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率，并以基本速率回復(fù)攜帶有該速率信息的CCTS分組。此過程中周圍節(jié)點(diǎn)通過偵聽各類分組，掌握信道狀態(tài)信息，根據(jù)接收到的CRTS分組和CCTS分組的信噪比，可以計(jì)算出本次數(shù)據(jù)傳輸過程中自身到收發(fā)雙方的可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率。如果發(fā)方成功收到CCTS分組，則按照自適應(yīng)調(diào)整發(fā)送速率的方法選擇出合適的速率來發(fā)送數(shù)據(jù)(DATA)分組(如果該收發(fā)雙發(fā)第一次傳輸數(shù)據(jù)則發(fā)方以最高速率向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送DATA)。其中，發(fā)方協(xié)作表及自適應(yīng)調(diào)整發(fā)送速率的方法如下發(fā)方為每個(gè)相鄰接收節(jié)點(diǎn)Di維護(hù)表1所示的發(fā)方協(xié)作表。每一輪數(shù)據(jù)傳輸過程結(jié)束之前，發(fā)方都將從收方Di回復(fù)的ACK分組中獲知此輪數(shù)據(jù)傳輸過程中發(fā)方到協(xié)作節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸速率Rsh和協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收方的數(shù)據(jù)傳輸速率Rhd的等級Rfehi和Rehdi，并將其記錄到協(xié)作表中的相應(yīng)位置。每接收到一次ACK分組，發(fā)方就將相應(yīng)接收節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的Rsh和Rhd的等級更新一次。參見如下表1 :表1發(fā)方協(xié)作表
收方地址D1D2DiDkRSh^Gshl^Gsh2^Gshi^GshkRhd^Ghdl^Ghd2^Ghdi^Ghdk當(dāng)發(fā)方第一次向收方Di發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)，首先以所在標(biāo)準(zhǔn)下的最高數(shù)據(jù)傳輸速率 (Rgi)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。在以后再向Di發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)，查看發(fā)方協(xié)作表中所記錄的信息，自適應(yīng)地調(diào)整發(fā)送數(shù)據(jù)分組的速率。根據(jù)Rsh和Rhd的級別&shi、Rehdi的不同，存在如下三種情況如果I^shi比Rehdi低或Rfehi和Rehdi相等，則發(fā)方將發(fā)送數(shù)據(jù)分組的速率調(diào)整為比Rfehi高一級的速率或所在標(biāo)準(zhǔn)下的最高數(shù)據(jù)傳輸速率；如果Rfehi比Rehdi只高一級，則發(fā)方下一次發(fā)送數(shù)據(jù)分組的速率等級保持不變，仍為I^shi ；如果I^shi比Rehdi高兩級或兩級以上，則發(fā)方將發(fā)送數(shù)據(jù)分組的速率調(diào)整為比I^shi低一級的速率。若收方能夠成功接收并解碼DATA分組，則回復(fù)確認(rèn)(Acknowledgment，簡稱ACK) 分組給發(fā)方，結(jié)束本次的數(shù)據(jù)發(fā)送，否則不回復(fù)。若發(fā)方以及協(xié)作節(jié)點(diǎn)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)收到ACK分組說明直傳成功，不需要進(jìn)行協(xié)作傳輸，本次數(shù)據(jù)分組傳輸結(jié)束。如果發(fā)方和協(xié)作節(jié)點(diǎn)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有收到ACK分組，說明直傳失敗(不需要通過發(fā)方回復(fù)否定確認(rèn) (Negative ACK，簡稱NACK)分組以表明直傳失敗)，需要采取協(xié)作傳輸。此時(shí)，協(xié)作傳輸需要確定最佳的協(xié)作節(jié)點(diǎn)。通過采用發(fā)方發(fā)完數(shù)據(jù)分組后由多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)競爭的方法，直傳后只要收方不能正確解碼數(shù)據(jù)分組，不回復(fù)ACK分組；協(xié)作節(jié)點(diǎn)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有收到ACK分組，立即發(fā)起協(xié)作傳輸，由滿足條件的速率最高的協(xié)作節(jié)點(diǎn)重傳數(shù)據(jù)分組，即快速進(jìn)行協(xié)作，因此最大限度地保證了數(shù)據(jù)的高速率傳輸，從而避免了信道資源的浪費(fèi)。其中，發(fā)方需要先進(jìn)行數(shù)據(jù)直傳，直傳失敗后，各個(gè)速率等級的協(xié)作節(jié)點(diǎn)自動(dòng)啟動(dòng)協(xié)作傳輸，由最高速率等級的協(xié)作節(jié)點(diǎn)開始；可以由發(fā)方或者收方發(fā)送控制分組(RI分組和RACK分組等)，控制最佳協(xié)作節(jié)點(diǎn)的選擇過程，并在選擇出最佳協(xié)作節(jié)點(diǎn)后，在RACK分組中指定由哪個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作。該多個(gè)節(jié)點(diǎn)的競爭選擇方式以下將詳細(xì)說明。首先，確定所有可能的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，該協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以是滿足協(xié)作條件，并且在直傳方式中的在規(guī)定的分組間隔時(shí)間內(nèi)沒收到ACK分組的節(jié)點(diǎn)。具體的，可能的協(xié)作節(jié)點(diǎn)需要滿足以下條件在發(fā)方和收方的通信范圍內(nèi)；能正確解碼發(fā)方發(fā)送的數(shù)據(jù)分組；
+ + Ι;+ (其中，Rsh和Rhd分別為發(fā)方到協(xié)作節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸速率和協(xié)作節(jié)點(diǎn)到收
Ksh 1^hd Ksd
方的數(shù)據(jù)傳輸速率，Rsd為收發(fā)雙方之間可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率)。接著，上述可能的協(xié)作節(jié)點(diǎn)可以稱為備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)可以通過接收到的鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送分組的信息(如信噪比等)計(jì)算出它與鄰節(jié)點(diǎn)之間滿足一定誤碼率要求的可支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率。例如，在收發(fā)雙方一跳范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)可以通過CRTS、CCTS分組偵聽信道狀態(tài)，確定自己到收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳輸速率的大小；并可以根據(jù)自身到收方支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率得到自身的數(shù)據(jù)傳輸速率級別。該數(shù)據(jù)傳輸速率的級別說明如下當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可支持的數(shù)據(jù)傳輸速率最大時(shí)，該速率的級別為第一級，記作1^。隨著可支持的數(shù)據(jù)傳輸速率的減小，速率的級別依次
為第二級(Rg2)、第三級(Rg3)........第η級(Rcn)。現(xiàn)以IEEE 802. Ila和g標(biāo)準(zhǔn)為例(IEEE
802. Ila和g標(biāo)準(zhǔn)的最高數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率能達(dá)到54Mbps)列表說明，表2為IEEE 802. Ila和 g標(biāo)準(zhǔn)中所用的數(shù)據(jù)傳輸速率大小及數(shù)據(jù)傳輸速率級別表2 IEEE 802. Ila (g)標(biāo)準(zhǔn)中所用的數(shù)據(jù)傳輸速率大小及數(shù)據(jù)傳輸速率級別
權(quán)利要求
1.一種快速協(xié)同接入控制方法，其特征在于，包括備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身到收方支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率得到自身的數(shù)據(jù)傳輸速率級別；所述備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別，分別在與所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別相對應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送RH分組；其中，所述RH分組中包括所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別的級別標(biāo)識(shí)； 收方或者發(fā)方確定首次接收到的發(fā)送所述RH分組成功的備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)，且所述最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸速率級別最高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速協(xié)同接入控制方法，其特征在于，所述收方或者發(fā)方確定首次接收到的發(fā)送所述RH分組成功的備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)，包括所述收方或者發(fā)方在所述微時(shí)隙中的數(shù)個(gè)第一微時(shí)隙內(nèi)收到所述RH分組，并選取所述RH分組中包括的所述級別標(biāo)識(shí)最高的備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)；若所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RH分組未發(fā)生碰撞，則確定所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)；若所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RH分組發(fā)生碰撞，則指示所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)在數(shù)個(gè)第二微時(shí)隙內(nèi)隨機(jī)選擇微時(shí)隙發(fā)送所述RH分組進(jìn)行競爭，確定首次接收的所述RH分組對應(yīng)的預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速協(xié)同接入控制方法，其特征在于，若所述第二微時(shí)隙內(nèi)的RH分組仍舊發(fā)生碰撞，則將所述第二微時(shí)隙的數(shù)目加倍，指示所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)再次隨機(jī)選擇微時(shí)隙發(fā)送所述RH分組進(jìn)行競爭。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速協(xié)同接入控制方法，其特征在于，在所述指示所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)在數(shù)個(gè)第二微時(shí)隙內(nèi)隨機(jī)選擇微時(shí)隙發(fā)送所述RH分組進(jìn)行競爭，之前還包括當(dāng)所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RH分組發(fā)生碰撞時(shí)，根據(jù)所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)確定所述第二微時(shí)隙的個(gè)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速協(xié)同接入控制方法，其特征在于，還包括若所述收方或者發(fā)方在所述數(shù)個(gè)第一微時(shí)隙內(nèi)均未收到所述RH分組，則所述發(fā)方降低數(shù)據(jù)發(fā)送速率等級重新發(fā)送數(shù)據(jù)分組給收方，重復(fù)直至在所述數(shù)個(gè)第一微時(shí)隙內(nèi)接收到所述RH分組；若不滿足協(xié)作條件時(shí)仍未收到所述RH分組，則開始直傳。
6.一種快速協(xié)同接入控制系統(tǒng)，其特征在于，包括收方、發(fā)方和備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)；所述備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)自身到收方支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率得到自身的數(shù)據(jù)傳輸速率級別；并根據(jù)所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別，分別在與所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別相對應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送RH分組，其中，所述RH分組中包括所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別的級別標(biāo)識(shí)，所述微時(shí)隙為由分組傳遞時(shí)間段分成的數(shù)個(gè)微時(shí)隙之一；所述收方或者發(fā)方，用于確定首次接收到的發(fā)送所述RH分組成功的備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)，且所述最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸速率級別最高。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的快速協(xié)同接入控制系統(tǒng)，其特征在于，所述收方或者發(fā)方包括預(yù)選模塊，用于在由分組傳遞時(shí)間段分成的數(shù)個(gè)第一微時(shí)隙內(nèi)收到所述RH分組，并選取所述RH分組中包括的所述級別標(biāo)識(shí)最高的備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)；競爭模塊，用于若所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RH分組未發(fā)生碰撞，則確定所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)；若所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RH分組發(fā)生碰撞，則指示所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)在數(shù)個(gè)第二微時(shí)隙內(nèi)隨機(jī)選擇微時(shí)隙發(fā)送所述RH分組進(jìn)行競爭，確定首次接收的所述RH分組對應(yīng)的預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速協(xié)同接入控制系統(tǒng)，其特征在于，所述競爭模塊，還用于若所述第二微時(shí)隙內(nèi)的RH分組仍舊發(fā)生碰撞，則將所述第二微時(shí)隙的數(shù)目加倍，指示所述預(yù)選協(xié)作節(jié)點(diǎn)再次隨機(jī)選擇微時(shí)隙發(fā)送所述RH分組進(jìn)行競爭。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的快速協(xié)同接入控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)方還包括 降級模塊，用于若所述收方或者發(fā)方在所述數(shù)個(gè)第一微時(shí)隙內(nèi)均未收到所述RH分組，則所述發(fā)方降低數(shù)據(jù)發(fā)送速率等級重新發(fā)送數(shù)據(jù)分組給收方；直傳模塊，若不滿足協(xié)作條件時(shí)仍未收到所述RH分組，則開始直傳。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的快速協(xié)同接入控制系統(tǒng)，其特征在于，所述備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)包括計(jì)算模塊，用于根據(jù)自身到收方支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率得到自身的數(shù)據(jù)傳輸速率級別；發(fā)送模塊，用于根據(jù)所述計(jì)算模塊得到的所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別，分別在與所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別相對應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送RH分組。
全文摘要
本發(fā)明提供一種快速協(xié)同接入控制方法和系統(tǒng)，其中方法包括備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身到收方支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率得到自身的數(shù)據(jù)傳輸速率級別；備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別，分別在與所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別相對應(yīng)的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送RH分組；其中，RH分組中包括所述數(shù)據(jù)傳輸速率級別的級別標(biāo)識(shí)；收方或者發(fā)方確定首次接收到的發(fā)送所述RH分組成功的備選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)，且所述最終協(xié)作節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸速率級別最高。本發(fā)明的快速協(xié)同接入控制方法和系統(tǒng)，通過多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)按照自身的級別在不同的微時(shí)隙內(nèi)發(fā)送RH分組，避免了節(jié)點(diǎn)之間的沖突，大大提高了協(xié)作接入控制的效率。
文檔編號(hào)H04L1/16GK102378390SQ201110312759
公開日2012年3月14日 申請日期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, 徐楨, 李亞燕 申請人:北京航空航天大學(xué)