專利名稱：：自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明實(shí)施例涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：無線通信技術(shù)是近些年來通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的通信技術(shù)。在無線通信中，由于信道衰落和路徑損耗，接收到的信號質(zhì)量會(huì)比有線信道中的有較大下降。為此，目前已經(jīng)提出了各種抗干擾、抗噪聲的無線通信技術(shù)。多輸入多輸出(Multiple-InputMultiple-Output；簡稱ΜΙΜΟ)就是其中一種利用空間分集來極大地提高信號質(zhì)量的方法。協(xié)作通信技術(shù)運(yùn)用了MIMO的思想，通過分布在不同節(jié)點(diǎn)上的天線形成虛擬天線陣列以達(dá)到MIMO分集的效果。與非協(xié)作系統(tǒng)相比，采用協(xié)作通信能獲得明顯的性能增益。在無線網(wǎng)絡(luò)中，媒質(zhì)接入控制(MediumAccessControl；簡稱MAC)方法或者接入傳輸方法解決了每個(gè)移動(dòng)用戶或節(jié)點(diǎn)如何公平、快速、安全地接入使用信道，高效地共享有限的無線帶寬資源的問題。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。利用協(xié)作分集在物理層提供的優(yōu)勢，采用協(xié)作的MAC方法可以更加合理地安排用戶共享信道，提高網(wǎng)絡(luò)性能。目前，該MAC方法主要包括合作式MAC(CooperativeMAC；簡稱CoopMAC)方法，其具體的實(shí)現(xiàn)方式為每個(gè)終端維護(hù)一個(gè)協(xié)作表(Cooptable)，用于記錄候選中繼終端的信息，在每次數(shù)據(jù)傳輸中，源終端從協(xié)作表中記錄的候選中繼終端的信息中選擇最優(yōu)的終端作為中繼終端，并通過源終端發(fā)送協(xié)作發(fā)送請求(CooperativeRequesttoSend；簡稱CRTS)分組，中繼終端回復(fù)協(xié)作中繼(Helper-to-Send；簡稱HTS)分組，目的終端回復(fù)協(xié)作發(fā)送確認(rèn)(CooperativeCleartoSend；簡稱CCTS)分組三方握手機(jī)制，從而使得源終端以高速率向該中繼終端傳輸業(yè)務(wù)組，中繼終端再以高速率向目的終端轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)分組。另外，在每次數(shù)據(jù)傳輸完成之后，每個(gè)終端根據(jù)偵聽到的信道信息更新協(xié)作表。但是，在CoopMAC方法中，每個(gè)終端都要維護(hù)一個(gè)協(xié)作表，從而增大了存儲開銷，另外，由于終端移動(dòng)以及信道的時(shí)變性，因此，其存儲的協(xié)作表不能跟瞬時(shí)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)很好的適應(yīng)，從而不適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化的狀況，該MAC方法主要還可以包括中繼速率自動(dòng)調(diào)整的合作式(CooperativeRelay-BasedAutoRate；簡稱CRBAR)方法，在CRBAR方法中，所有候選中繼終端從偵聽到的CRTS、CCTS分組中獲取它到源終端和目的終端的實(shí)時(shí)信道狀態(tài)情況，并計(jì)算它到源終端和目的終端的速率，在滿足協(xié)作條件下，候選中繼終端開始競爭。但是，在CRBAR方法中，每個(gè)候選中繼終端在每個(gè)微時(shí)隙開始都以一定概率去進(jìn)行競爭，雖然不同速率等級的終端具有不同的競爭概率，但是在中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)目較多的情況下，該方法會(huì)存在不必要沖突而導(dǎo)致協(xié)作失敗的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例提供一種自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)，用以解決了現(xiàn)有技術(shù)中候選中繼終端競爭產(chǎn)生碰撞的問題，從而有效地縮短了競爭時(shí)延，并有效地提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝?。本發(fā)明實(shí)施例提供一種自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸方法，包括若獲取到的源終端到鄰終端的第一傳輸速率Rsk、所述鄰終端到目的終端的第二傳輸速率Rkd和所述源終端到所述目的終端的第三傳輸速率Rsd滿足公式權(quán)利要求1.一種自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括若獲取到的源終端到鄰終端的第一傳輸速率Rsk、所述鄰終端到目的終端的第二傳輸速率Rkd和所述源終端到所述目的終端的第三傳輸速率Rsd滿足公式彳、,則根據(jù)公式[rRD^2RSDr^AW=~“7"""~^~~Λ一Tcw*Nca,1RSD1VRSRRRDJ計(jì)算得出退避時(shí)間Taw；若沒有偵聽到其他鄰終端發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，則根據(jù)所述退避時(shí)間Taw，分別給所述源終端和目的終端發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，所述準(zhǔn)備協(xié)作分組包括所述第一傳輸速率Rsk和第二傳輸速率Rkd；接收所述目的終端回復(fù)的回復(fù)協(xié)作發(fā)送確認(rèn)分組；接收所述源終端發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，并以第二傳輸速率Rkd轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)分組給所述目的終端；其中，λ為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)常數(shù)；Ν。Α為接收到所述目的終端發(fā)送的競爭接入分組的次數(shù)；TCT為競爭窗口時(shí)間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，還包括接收所述目的終端在沒有偵聽到所述準(zhǔn)備協(xié)作分組時(shí)發(fā)送的所述競爭接入分組，并根據(jù)所述競爭接入分組，更新所述接收到所述目的終端發(fā)送的競爭接入分組的次數(shù)；則所述根據(jù)公式Taw=~^^Λ_T(:w*Nca’RSDVRsrRRDJ計(jì)算得出退避時(shí)間Taw包括若所述競爭接入分組的次數(shù)小于等于預(yù)設(shè)的上限值時(shí)，則根據(jù)更新后的所述競爭接入分組的次數(shù)，以及公式1ATaw=~7~“\_Tcw*NcaRSD1——+——V^srRRDJ計(jì)算更新后的退避時(shí)間τ,AWc3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，當(dāng)所述鄰終端與其他鄰終端相距一跳時(shí)，該方法還包括接收所述目的終端發(fā)送的競爭分解分組；若沒有偵聽到其他鄰終端發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，則根據(jù)預(yù)先在信道上劃分出的K個(gè)微時(shí)隙，以概率P=‘選擇一個(gè)微時(shí)隙發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，所述準(zhǔn)備協(xié)作分組包括所述第一傳輸K速率Rsk和第二傳輸速率‘。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，當(dāng)所述鄰終端與其他鄰終端相距兩跳時(shí)，該方法還包括接收所述目的終端發(fā)送的競爭時(shí)隙選擇分組；若沒有偵聽到所述目的終端發(fā)送的協(xié)作發(fā)送確認(rèn)分組，則根據(jù)在信道上預(yù)先劃分的N個(gè)時(shí)隙，以概率P=i選擇一個(gè)時(shí)隙發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，所述準(zhǔn)備協(xié)作分組包括所述第一傳N輸速率Rsk和第二傳輸速率Re^5.一種自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括源終端、目的終端和鄰終端，其特征在于，所述鄰終端包括退避時(shí)間計(jì)算模塊，用于若獲取到的源終端到鄰終端的第一傳輸速率、所述鄰終端到目的終端的第二傳輸速率Rkd和所述源終端到所述目的終端的第三傳輸速率Rsd滿足公式6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述鄰終端還包括競爭接入分組接收更新模塊，用于接收所述目的終端在沒有偵聽到所述準(zhǔn)備協(xié)作分組時(shí)發(fā)送的所述競爭接入分組，并根據(jù)所述競爭接入分組，更新所述接收到所述目的終端發(fā)送的競爭接入分組的次數(shù)；則所述退避時(shí)間計(jì)算模塊具體用于若所述競爭接入分組的次數(shù)小于等于預(yù)設(shè)的上限值時(shí)，則根據(jù)更新后的所述競爭接入分組的次數(shù)，以及公式7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述鄰終端與其他鄰終端相距一跳時(shí)，所述鄰終端還包括競爭分解分組接收模塊，用于接收所述目的終端發(fā)送的競爭分解分組；第二準(zhǔn)備協(xié)作分組發(fā)送模塊，用于若沒有偵聽到其他鄰終端發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，則根據(jù)預(yù)先在信道上劃分出的K個(gè)微時(shí)隙，以概率P=‘選擇一個(gè)微時(shí)隙發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，所述準(zhǔn)備協(xié)作分組包括所述第一傳輸速率和第二傳輸速率。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述鄰終端與其他鄰終端相距兩跳時(shí)，所述鄰終端包括競爭時(shí)隙選擇分組接收模塊，用于接收所述目的終端發(fā)送的競爭時(shí)隙選擇分組；第三準(zhǔn)備協(xié)作分組發(fā)送模塊，用于若沒有偵聽到所述目的終端發(fā)送的協(xié)作發(fā)送確認(rèn)分組，則根據(jù)在信道上預(yù)先劃分的N個(gè)時(shí)隙，以概率全文摘要本發(fā)明提供一種自適應(yīng)中繼選擇的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)，該方法包括根據(jù)獲取到的源終端到鄰終端的第一傳輸速率、鄰終端到目的終端的第二傳輸速率和源終端到目的終端的第三傳輸速率，計(jì)算得出退避時(shí)間；若沒有偵聽到其他鄰終端發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，則根據(jù)所述退避時(shí)間，分別給源終端和目的終端發(fā)送準(zhǔn)備協(xié)作分組，該準(zhǔn)備協(xié)作分組包括所述第一傳輸速率和第二傳輸速率；接收目的終端回復(fù)的CCTS分組；接收源終端發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，并以第二傳輸速率轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)分組給目的終端，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中候選中繼終端競爭產(chǎn)生碰撞的問題，進(jìn)而有效地縮短了競爭時(shí)延，并有效地提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝俊Ｎ臋n編號H04L12/56GK102098681SQ201010585038公開日2011年6月15日申請日期2010年12月13日優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日發(fā)明者劉凱,劉鋒,張玉鵬,李亞燕申請人:北京航空航天大學(xué)