基于分布式最佳中继节点选择的协同自动重传请求方法

摘要

本发明公开了一种基于分布式最佳中继节点选择的协同自动重传请求方法。主要解决现有无线通信网络中最佳中继选择方法复杂、自动重传请求控制信息开销大的问题。其实现步骤是：(1)基于信道状态信息在各候选节点内部定义一个倒计时时钟初始值，分布式选择最佳中继节点；(2)源节点以窗口形式发送多个数据帧，若所有数据帧被目的节点正确接收或达到传输次数上限，则传输过程结束；否则，目的节点发送请求帮助信息帧，反复由源节点或最佳中继节点以窗口形式重传所需数据帧，直到所有数据帧被目的节点正确接收或达到传输次数上限，传输过程结束。本发明具有传输性能高、控制信息开销少、最佳中继选择简单的优点，可用于信道状态变化较慢的无线通信网络。

主权项

1.一种基于分布式中继节点选择的协同自动重传请求方法，包括如下步骤：（1）在候选中继节点R₁、R₂、…、R_N内，定义第i个候选中继节点R_i的倒计时时钟初始值TF_i为：${\mathrm{TF}}_i=\frac{\left|h_{\mathrm{SD}}\right|}{\min \left(\right|h_{{\mathrm{SR}}_i}|,|h_{R_{i}D}\left|\right)}{T}_{\mathrm{DIFS}},$其中，i＝1、2、…、N，N为候选中继节点的个数，h_SD是源节点与目的节点之间的瞬时信道状态信息，是源节点S与第i个候选中继节点R_i之间的瞬时信道状态信息，是第i个候选中继节点R_i与目的节点D之间的瞬时信道状态信息，T_DIFS是分布式帧间间隔的持续时间；（2）利用各个候选中继节点内的倒计时时钟，进行最佳中继节点的分布式选择，选出最佳中继节点R_c：（2.1）源节点S发送准备发送控制帧RTS，目的节点D和所有N个候选中继节点R₁、R₂、…、R_N接收该RTS控制帧；（2.2）目的节点D接收到准备发送控制帧RTS后，发送确认清除发送控制帧CTS，源节点S和所有候选中继节点R₁、R₂、…、R_N接收该CTS控制帧；（2.3）候选中继节点R₁、R₂、…、R_N接收到准备发送控制帧RTS和清除发送控制帧CTS后，计算各自节点内倒计时时钟初始值TF₁、TF₂、…、TF_N；（2.4）根据各自节点内倒计时时钟初始值确定是否存在最佳中继节点：如果存在倒计时时钟初始值小于分布式帧间间隔的持续时间T_DIFS的候选中继节点，则这些候选中继节点从各自初始值开始倒计时，且由第一个倒计时到0的候选中继节点发送准备帮助信息帧，并宣布自己成为最佳中继节点R_c；如果所有节点倒计时初始值均大于分布式帧间间隔的持续时间T_DIFS，则所有候选中继节点都不进行倒计时，不存在最佳中继节点；（3）最佳中继选择阶段完成后，源节点S连续发送W个数据帧，其中W为大于1的整数，这些数据帧构成一个发送窗口；（4）目的节点D接收该发送窗口，在接收完成后，产生一个长为P比特的目的节点接收指示向量V_D，其中，P数值上与发送窗口的数据帧W相同，V_D中的各比特取值为1或0，取1表示该比特对应的数据帧接收正确或已达到协议规定的传输次数上限值L，取0表示该比特对应的数据帧接收错误且传输次数小于协议规定的传输次数上限值L，L为大于1的整数，目的节点接收指示向量V_D中等于0的比特所对应的数据帧构成目的节点需重传数据帧集合；（5）根据是否选择出最佳中继节点，确定是否执行最佳中继节点对发送窗口的接收：若未选择出最佳中继节点R_c，则直接跳过此步，执行步骤（6）；若已选择出最佳中继节点R_c，则由该最佳中继节点R_c接收源节点S的发送窗口，并在接收完成后，产生一个长为P比特的最佳中继节点接收指示向量V_R，V_R中的各比特取值为1或0，1表示该比特对应的数据帧接收正确，0表示该位对应的数据帧接收错误，最佳中继节点接收指示向量V_R中等于1的比特所对应的数据帧构成最佳中继可重传数据帧集合；（6）根据目的节点D接收指示向量V_D，反复执行数据重传：若目的节点接收指示向量V_D中所有比特均为1，则目的节点D发送传输完成信息帧，宣布该窗口的传输过程结束；若V_D中所有比特不全为1，则反复进行数据重传，直到V_D元素全为1，再由目的节点D发送传输完成信息帧，宣布该窗口的传输过程结束。