[发明专利]自适应中继选择的协作数据传输方法和系统

说明书

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种自适应中继选择的协作数据传输方法和系统。

背景技术

无线通信技术是近些年来通信领域内发展最快、应用最广的通信技术。在无线通信中，由于信道衰落和路径损耗，接收到的信号质量会比有线信道中的有较大下降。为此，目前已经提出了各种抗干扰、抗噪声的无线通信技术。多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output；简称MIMO)就是其中一种利用空间分集来极大地提高信号质量的方法。协作通信技术运用了MIMO的思想，通过分布在不同节点上的天线形成虚拟天线阵列以达到MIMO分集的效果。与非协作系统相比，采用协作通信能获得明显的性能增益。在无线网络中，媒质接入控制(Medium Access Control；简称：MAC)方法或者接入传输方法解决了每个移动用户或节点如何公平、快速、安全地接入使用信道，高效地共享有限的无线带宽资源的问题。MAC方法的好坏直接影响到网络吞吐量、时延等性能指标的优劣。利用协作分集在物理层提供的优势，采用协作的MAC方法可以更加合理地安排用户共享信道，提高网络性能。

目前，该MAC方法主要包括合作式MAC(Cooperative MAC；简称：CoopMAC)方法，其具体的实现方式为：每个终端维护一个协作表(Cooptable)，用于记录候选中继终端的信息，在每次数据传输中，源终端从协作表中记录的候选中继终端的信息中选择最优的终端作为中继终端，并通过源终端发送协作发送请求(Cooperative Request to Send；简称：CRTS)分组，中继终端回复协作中继(Helper-to-Send；简称：HTS)分组，目的终端回复协作发送确认(Cooperative Clear to Send；简称：CCTS)分组三方握手机制，从而使得源终端以高速率向该中继终端传输业务组，中继终端再以高速率向目的终端转发业务分组。另外，在每次数据传输完成之后，每个终端根据侦听到的信道信息更新协作表。但是，在CoopMAC方法中，每个终端都要维护一个协作表，从而增大了存储开销，另外，由于终端移动以及信道的时变性，因此，其存储的协作表不能跟瞬时网络状态很好的适应，从而不适应网络动态变化。

为了适应网络动态变化的状况，该MAC方法主要还可以包括中继速率自动调整的合作式(Cooperative Relay-Based Auto Rate；简称：CRBAR)方法，在CRBAR方法中，所有候选中继终端从侦听到的CRTS、CCTS分组中获取它到源终端和目的终端的实时信道状态情况，并计算它到源终端和目的终端的速率，在满足协作条件下，候选中继终端开始竞争。但是，在CRBAR方法中，每个候选中继终端在每个微时隙开始都以一定概率去进行竞争，虽然不同速率等级的终端具有不同的竞争概率，但是在中继节点数目较多的情况下，该方法会存在不必要冲突而导致协作失败的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种自适应中继选择的协作数据传输方法和系统，用以解决了现有技术中候选中继终端竞争产生碰撞的问题，从而有效地缩短了竞争时延，并有效地提高了数据传输的吞吐量。

本发明实施例提供一种自适应中继选择的协作数据传输方法，包括：

若获取到的源终端到邻终端的第一传输速率R_SR、所述邻终端到目的终端的第二传输速率R_RD和所述源终端到所述目的终端的第三传输速率R_SD满足公式则根据公式计算得出退避时间T_AW；

若没有侦听到其他邻终端发送准备协作分组，则根据所述退避时间T_AW，分别给所述源终端和目的终端发送准备协作分组，所述准备协作分组包括所述第一传输速率R_SR和第二传输速率R_RD；

接收所述目的终端回复的回复协作发送确认分组；

接收所述源终端发送的数据分组，并以第二传输速率转发所述数据分组给所述目的终端；

其中，λ为预先设定的一个常数；N_CA为接收到所述目的终端发送的竞争接入分组的次数；T_CW为竞争窗口时间。

本发明实施例提供一种自适应中继选择的协作数据传输系统，包括源终端、目的终端和邻终端，其中，所述邻终端包括：