[发明专利]基于双层松耦合最优停止的无线分布式协同网络接入方法

摘要

本发明公开了一种基于双层松耦合最优停止的无线分布式协同网络接入方法。该方法为：第一跳多个信源节点以微时隙的时分形式进行分布的信道竞争，中继节点将获胜信源节点第一跳信道下的信噪比与阈值比较，若不小于阈值，则利用接入信道完成第一跳传输，否则获胜信源节点放弃信道，并在下一个微时隙里所有信源节点开始新一轮竞争；启动第二跳的信道接入，中继节点向信宿节点发送RTS包，信宿节点计算第二跳信道的可达传输速率，如果第二跳的可达最大速率不小于第一跳传输速率，则中继节点向信宿节点传输；否则，中继节点放弃传输，并在信道相关时间后继续进行信道探测；重复以上过程，直至第二跳信息传输完成。本发明提升了无线网络的平均吞吐量。

主权项

1.一种基于双层松耦合最优停止的无线分布式协同网络接入方法，其特征在于，对无线分布式协同网络模型做如下刻画：在无线分布式协同网络中，存在M个信源‑信宿节点对，以分布式方法接入信道传输信息；每个信源‑信宿节点对都分配单个中继节点，通过译码‑转发模式协助信源‑信宿节点对进行通信；该方法包括以下步骤：步骤1、第一跳M个信源节点以微时隙的时分形式进行分布的信道竞争，在持续时间δ的微时隙内，各信源节点以随机方式向中继节点发送一个RTS包，发送概率为p，包长为τ_RTS；步骤2、多源节点成功完成信道竞争后，中继节点根据接收的获胜信源节点的RTS包携带的训练符号序列，计算获胜信源节点到自身的信道质量，即第一跳信道增益，决定是否接入信道；获胜信源节点i获得第一跳信道下的信噪比，记为SNR_f；步骤3、将获胜信源节点第一跳信道下的信噪比SNR_f与阈值SNR₀比较，若SNR_f≥SNR₀，则利用接入信道完成第一跳传输，并反馈CTS包至获胜信源节点和其他信源节点；若SNR_f＜SNR₀，则获胜信源节点放弃信道，中继节点主动反馈CTS包给信源节点报告该决定，并返回步骤1，在下一个微时隙里所有信源节点开始新一轮竞争；步骤4、完成第一跳数据传输后，启动第二跳的信道接入，中继节点向信宿节点发送RTS包，通过RTS包内字符序列，信宿节点计算第二跳信道质量，用可达信息速率表示，记为r_g；同时信宿节点向中继节点反馈CTS包，告知该速率信息；步骤5、如果第二跳的可达最大速率log₂(1+r_g)不小于第一跳传输速率R_n，则中继节点以传输速率R_n在信道相关时间τ_d内向信宿节点传输；否则，中继节点放弃传输，并在信道相关时间τ_d后，返回步骤4，继续进行信道探测，重复以上过程，直至第二跳信息传输完成。