專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法及實(shí)現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法及實(shí)現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
無線網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)于源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間為一跳直連鏈路的情況，通常會(huì)采用協(xié)作通信(Cooperative Communication, CC)，來提高通信的可靠性。協(xié)作通信作為一種通信方式，可以使具有單根天線的移動(dòng)臺(tái)獲得類似于多進(jìn)多出(Multiple-Input Multiple-Out-put, ΜΙΜΟ)系統(tǒng)中的增益。協(xié)作通信的基本思想是在多用戶環(huán)境中，具有單根天線的移動(dòng)臺(tái)可以按照一定的方式來共享彼此的天線從而產(chǎn)生一個(gè)虛擬MIMO系統(tǒng)，從而獲得發(fā)送分集增益。協(xié)作通信將無線網(wǎng)絡(luò)中其他空閑節(jié)點(diǎn)的天線進(jìn)行利用，在源節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息到目的節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，也將信息發(fā)送給空閑節(jié)點(diǎn)，空閑節(jié)點(diǎn)再將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)。這樣節(jié)點(diǎn)既利用了自己也利用了空閑節(jié)點(diǎn)的空間信道，使得通信產(chǎn)生協(xié)作分集，虛擬出了一個(gè)MIMO系統(tǒng)，可有效擴(kuò)大系統(tǒng)容量，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，改善系統(tǒng)性能。協(xié)作通信的方法有解碼轉(zhuǎn)發(fā)模式、放大轉(zhuǎn)發(fā)模式以及編碼轉(zhuǎn)發(fā)模式。在解碼轉(zhuǎn)發(fā)模式(Decode-and-Forward，DF)中協(xié)作節(jié)點(diǎn)首先嘗試檢測(cè)出源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)比特，然后將檢測(cè)出的比特重新發(fā)送。放大轉(zhuǎn)發(fā)模式(Amplify-and-Forward，AF)中，協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的帶有噪聲的信號(hào)，接著對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大，然后將放大的帶有噪聲信號(hào)重新發(fā)送?；緦?duì)用戶和其伙伴傳送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并判決。編碼協(xié)作模式(Coding-and-ForwarcbCF)是信道編碼思想和協(xié)作的綜合。編碼協(xié)作模式通過兩條獨(dú)立的衰落信道來發(fā)送每個(gè)用戶碼字的不同部分。其基本思想是每個(gè)用戶都將增加的冗余信息發(fā)送給其伙伴。當(dāng)他們之間的信道非常惡劣時(shí)，該機(jī)制自動(dòng)恢復(fù)到非協(xié)作模式。該機(jī)制的突出特點(diǎn)是協(xié)作通過信道編碼設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，無需用戶之間的反饋。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于非集中控制網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作通信采用分布式的協(xié)作協(xié)議，用戶節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)間獨(dú)立的決定與哪一個(gè)用戶進(jìn)行協(xié)作，且每個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)都至少有一個(gè)伙伴來為它提供第二條路徑，從而形成分集。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺陷采用分布式協(xié)作協(xié)議的協(xié)作通信僅應(yīng)用于源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間為一跳直連鏈路的情況，對(duì)于源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間為多徑多跳的路由情況缺少相應(yīng)的協(xié)作通信方法，來提高通信過程的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提出一種無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法及實(shí)現(xiàn)裝置，以提高多跳路由的通信性能。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法，包括
7
建立路由后，將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第二主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；將路由上的第二主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；利用獲取的分集增益及中斷概率確定分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作的裝置，包括第一單跳分節(jié)單元，用于在建立路由后，將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第二主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；第二單跳分節(jié)單元，用于將路由上的第二主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；兩跳分節(jié)單元，用于將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；模式確定單元，用于利用獲取的分集增益及中斷概率確定分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)。上述實(shí)施例提供的技術(shù)方案通過獲取路由上主節(jié)點(diǎn)之間在協(xié)作通信方式下的分集增益及中斷概率，并以此確定發(fā)送分組數(shù)據(jù)的分節(jié)模式，實(shí)現(xiàn)多跳路由的協(xié)作通信，將具有相同信息的信號(hào)通過不同的路徑被發(fā)送出去，在接收機(jī)端可以獲得數(shù)據(jù)符號(hào)多個(gè)獨(dú)立衰落的復(fù)制品，從而獲得更高的接收可靠性和更高的傳輸容量，提高了通信過程的性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)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)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法中第一主節(jié)點(diǎn)的功能模型示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法中分節(jié)模式的示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法中分節(jié)模式選擇示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法中啟發(fā)式方法的流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法中啟發(fā)式方法中一段路由的分節(jié)模式選擇示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)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)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)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。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法的流程圖。如圖1所示， 該方法包括步驟11、建立路由后，將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第二主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；其中，分集增益是指信號(hào)通過不同的衰落信道而產(chǎn)生不同的衰落特性，然后合并信號(hào)后，較通過單一衰落特性信道所產(chǎn)生的信號(hào)增益，也就是在同樣接收條件下，采用分集接收較不采用分集接收系統(tǒng)所獲得的改善程度。協(xié)作分集就是借助協(xié)作節(jié)點(diǎn)的天線，與自身天線一起，傳輸兩條或多條在空間上獨(dú)立衰落的信號(hào)樣本，利用信道獨(dú)立衰落的特性，在合并中利用冗余的信息，獲得空間分集增益，改善傳輸?shù)男阅?。步驟12、將路由上的第二主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；步驟13、將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；步驟14、利用獲取的分集增益及中斷概率確定分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)。其中，選取性能好的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，要求較低的中斷概率，獲得較高的分集增益。簡(jiǎn)單的分析得到，在多路徑傳輸中，節(jié)點(diǎn)間路徑的中斷概率對(duì)多徑傳輸會(huì)產(chǎn)生影響。多路徑中的一條路徑中斷，會(huì)造成目的節(jié)點(diǎn)接收的分集數(shù)目減少，分集增益也相應(yīng)減少。存在的協(xié)作路徑越多，中斷概率就越小。需要說明的是，在多跳路由中，可以以所述第一主節(jié)點(diǎn)為起始節(jié)點(diǎn)，依次將所述路由上的相鄰兩跳分為一段；按照確定第一主節(jié)點(diǎn)至第三主節(jié)點(diǎn)分節(jié)模式的方法，依次確定后續(xù)每段路由的分節(jié)模式；確定每段路由的分節(jié)模式后，判斷該段路由的結(jié)束節(jié)點(diǎn)是否為所述路由的目的節(jié)點(diǎn)；若否，則繼續(xù)確定后續(xù)相鄰段路由的分節(jié)模式。本實(shí)施例通過獲取路由上主節(jié)點(diǎn)之間在協(xié)作通信方式下的分集增益及中斷概率， 并以此確定發(fā)送分組數(shù)據(jù)的分節(jié)模式，實(shí)現(xiàn)多跳路由的協(xié)作通信，將具有相同信息的信號(hào)通過不同的路徑被發(fā)送出去，在接收機(jī)端可以獲得數(shù)據(jù)符號(hào)多個(gè)獨(dú)立衰落的復(fù)制品，從而獲得更高的接收可靠性和更高的傳輸容量，使得通信過程的性能達(dá)到最優(yōu)。本實(shí)施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法還可包括步驟15、所述第一主節(jié)點(diǎn)以確定的分節(jié)模式向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送分組數(shù)據(jù)。即在多跳路由中采用協(xié)作通信，以獲得分集增益的提高和中斷概率的降低。yA^ =
yd[n + N/4] yd[n]
"0 1 0"
β 0 1 -V--
B
zr[n] ZdM
zd[n + N/A]
z[n\上述步驟11 步驟15可由第一主節(jié)點(diǎn)來執(zhí)行，第一主節(jié)點(diǎn)的功能模型可如圖2 所示，建立路由由源節(jié)點(diǎn)在IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層來實(shí)現(xiàn)，選取協(xié)作節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)信息交互在節(jié)點(diǎn)的MAC層來實(shí)現(xiàn)，PHY層為MAC層提供相關(guān)節(jié)點(diǎn)的PHY層信息如節(jié)點(diǎn)功率及信道狀態(tài)等， 作為MAC層選取協(xié)作節(jié)點(diǎn)的依據(jù)。由于路由建立后路由已確定，第一主節(jié)點(diǎn)即源節(jié)點(diǎn)可知后續(xù)的主節(jié)點(diǎn)，如第二主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)第一主節(jié)點(diǎn)、第二主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，分別計(jì)算一跳分節(jié)和兩跳分節(jié)的分集增益，從中選定第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)模式(詳見下文的說明)，以及相應(yīng)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)。后續(xù)從第三主節(jié)點(diǎn)開始進(jìn)行與源節(jié)點(diǎn)相同的操作。其中，一跳分節(jié)即路由的相鄰兩跳中，至少有一跳的兩個(gè)主節(jié)點(diǎn)使用了共同的鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)；兩跳分節(jié)即路由的相鄰兩跳的第一主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)至少使用了一個(gè)共同的鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)。當(dāng)一跳直連鏈路未使用協(xié)作節(jié)點(diǎn)時(shí)，將第一主節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)，第二主節(jié)點(diǎn)作為目的節(jié)點(diǎn)，第一主節(jié)點(diǎn)到第二主節(jié)點(diǎn)的分集增益 的計(jì)算公式為Cjd = Wlog(l+SNR| asd|2)；其中，下標(biāo)s表示源節(jié)點(diǎn)，d表示目的節(jié)點(diǎn)，W為信道帶寬，SNRl α」2為源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的信噪比。當(dāng)一跳直連鏈路使用了一個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)，且協(xié)作模式為放大轉(zhuǎn)發(fā)模式時(shí)，將第一主節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)，第二主節(jié)點(diǎn)作為目的節(jié)點(diǎn)，第一主節(jié)點(diǎn)到第二主節(jié)點(diǎn)的分集增益Cmf的計(jì)算公式為
W,,C/AF = ~\og{\ +SNR\ a sd I2 +/(SNR \ asr \\SNR\ard |2))
2 ·
5其中，下標(biāo)r表示協(xié)作節(jié)點(diǎn)/(x，力= ^TY SNR| α」2為源節(jié)點(diǎn)到協(xié)作節(jié)點(diǎn)的
信噪比，SNRl a 為協(xié)作節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的信噪比。端到端的信噪比可通過狀態(tài)方程求解得到
Nd 0
BE[zz+]B+ = , |2燈)-_1 +警+ AA =
a
.s、d
I ar、dficts,r I2
A
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法，其特征在于，包括建立路由后，將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第二主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；將路由上的第二主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；利用獲取的分集增益及中斷概率確定分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法，其特征在于，還包括 獲取無協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率； 獲取無協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率；利用獲取的分集增益及中斷概率確定分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)，包括利用獲取的無協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率，以及利用獲取的無協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為一跳分節(jié)的第一種分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)；利用獲取的無協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率，以及利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為一跳分節(jié)的第二種分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)；利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，以及利用獲取的無協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為一跳分節(jié)的第三種分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)；利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，以及利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為一跳分節(jié)的第四種分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)；利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為兩跳分節(jié)的分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)； 選擇其中目標(biāo)函數(shù)最大的分節(jié)模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法，其特征在于，利用獲取的分集增益及中斷概率確定分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)包括利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，獲得第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的目標(biāo)函數(shù)；利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，獲得第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的目標(biāo)函數(shù)；利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，獲得第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的目標(biāo)函數(shù)； 比較獲得的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)比較結(jié)果確定第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法，其特征在于，還包括 以所述第一主節(jié)點(diǎn)為起始節(jié)點(diǎn)，依次將所述路由上的相鄰兩跳分為一段；按照確定第一主節(jié)點(diǎn)至第三主節(jié)點(diǎn)分節(jié)模式的方法，依次確定后續(xù)每段路由的分節(jié)模式；確定每段路由的分節(jié)模式后，判斷該段路由的結(jié)束節(jié)點(diǎn)是否為所述路由的目的節(jié)點(diǎn)； 若否，則繼續(xù)確定后續(xù)相鄰段路由的分節(jié)模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法，其特征在于，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益包括通過利用計(jì)算公式
6.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法，其特征在于，得到所述目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算公式為
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法，其特征在于，利用獲取的分集增益及中斷概率確定分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)之后還包括所述第一主節(jié)點(diǎn)以確定的分節(jié)模式向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送分組數(shù)據(jù)。
8.一種實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作的裝置，其特征在于，包括第一單跳分節(jié)單元，用于在建立路由后，將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第二主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；第二單跳分節(jié)單元，用于將路由上的第二主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；兩跳分節(jié)單元，用于將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；模式確定單元，用于利用獲取的分集增益及中斷概率確定分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作的裝置，其特征在于，所述第一單跳分節(jié)單元還用于獲取無協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率；所述第二單跳分節(jié)單元還用于獲取無協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率；所述模式確定單元包括第一目標(biāo)函數(shù)獲取子單元，用于利用獲取的無協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率，以及利用獲取的無協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為一跳分節(jié)的第一種分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)；第二目標(biāo)函數(shù)獲取子單元，用于利用獲取的無協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率，以及利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為一跳分節(jié)的第二種分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)；第三目標(biāo)函數(shù)獲取子單元，用于利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，以及利用獲取的無協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的容量及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為一跳分節(jié)的第三種分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)；第四目標(biāo)函數(shù)獲取子單元，用于利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，以及利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為一跳分節(jié)的第四種分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)；兩跳分節(jié)目標(biāo)函數(shù)獲取子單元，用于利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，得到第一主節(jié)點(diǎn)到第三主節(jié)點(diǎn)的分節(jié)方式為兩跳分節(jié)的分節(jié)模式下的目標(biāo)函數(shù)；選擇子單元，用于選擇其中目標(biāo)函數(shù)最大的分節(jié)模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作的裝置，其特征在于，所述模式確定單元包括第一目標(biāo)函數(shù)獲取子單元，用于利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，獲得第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的目標(biāo)函數(shù)；第二目標(biāo)函數(shù)獲取子單元，用于利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，獲得第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的目標(biāo)函數(shù)；第三目標(biāo)函數(shù)獲取子單元，用于利用獲取的協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率，獲得第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的目標(biāo)函數(shù)；比較子單元，用于比較獲得的目標(biāo)函數(shù)；確定子單元，用于根據(jù)比較結(jié)果確定第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作的裝置，其特征在于，還包括分段單元，用于以所述第一主節(jié)點(diǎn)為起始節(jié)點(diǎn)，依次將所述路由上的相鄰兩跳分為一段；所述模式確定單元具體用于按照確定第一主節(jié)點(diǎn)至第三主節(jié)點(diǎn)分節(jié)模式的方法，依次確定后續(xù)每段路由的分節(jié)模式；判斷單元，用于在所述模式確定單元確定每段路由的分節(jié)模式后，判斷該段路由的結(jié)束節(jié)點(diǎn)是否為所述路由的目的節(jié)點(diǎn)；若否，則繼續(xù)確定后續(xù)相鄰段路由的分節(jié)模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作的裝置，其特征在于，所述兩跳分節(jié)單元具體用于通過利用計(jì)算公式
13.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作的裝置，其特征在于，所述模式確定單元具體用于通過計(jì)算公式F = ^ + (\-r)c ρ得到所述目標(biāo)函數(shù)，其中，F(xiàn)為目標(biāo)函數(shù)，ρ為中斷概率，C為分集增益。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作的裝置，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)發(fā)送單元，用于以確定的分節(jié)模式向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送分組數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)的多跳路由協(xié)作方法及實(shí)現(xiàn)裝置，方法包括建立路由后，將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第二主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第二主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；將路由上的第二主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第二主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；將路由上的第一主節(jié)點(diǎn)和第三主節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，獲取協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)第一主節(jié)點(diǎn)與第三主節(jié)點(diǎn)之間的端到端的分集增益及中斷概率；利用獲取的分集增益及中斷概率確定分節(jié)模式為具有相應(yīng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的一跳分節(jié)或兩跳分節(jié)。
文檔編號(hào)H04W40/10GK102244913SQ201010176128
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
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