本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及頻分多址(FDMA)技術(shù)在帶隱藏節(jié)點的協(xié)作重傳中的一種應(yīng)用領(lǐng)域。技術(shù)背景在移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)時，有限的發(fā)送功率、用戶的移動性、無線信道的衰落特性和干擾的存在會導(dǎo)致很高的誤幀率。在發(fā)生誤幀、丟包時，通常通過重傳操作來滿足系統(tǒng)對可靠性的要求。傳統(tǒng)的重傳思路是采用前向糾錯(FEC)加自動重傳請求(ARQ)的機制，由源節(jié)點進行重傳操作，但當(dāng)目的節(jié)點接收突發(fā)幀出錯時，源和目的節(jié)點之間惡劣的信道狀態(tài)在很多時候可能無法快速恢復(fù)，此時一般的FEC+ARQ重傳機制將失效。目前解決該問題的一種思路是利用能正確接收源節(jié)點和目的節(jié)點突發(fā)幀的其他節(jié)點來代替源節(jié)點向目的節(jié)點重傳突發(fā)幀，該方法稱為協(xié)作重傳方法。目前協(xié)作重傳是研究的熱點，如何選擇最佳協(xié)作重傳節(jié)點則是問題的關(guān)鍵，目前存在的方案大致分為兩類：其一是基于分時退避的思路，基于目的節(jié)點一次只能正確接收一個無沖突的突發(fā)幀，故候選協(xié)作重傳節(jié)點采用某種退避方案及RTS/CTS機制來競爭信道后進行協(xié)作重傳，所以該方案存在時間開銷大、無法解決隱藏節(jié)點問題、信道利用率不高等問題；其二，目的節(jié)點采用空間分集或碼分多址技術(shù)將沖突的突發(fā)幀分離開，候選協(xié)作重傳節(jié)點無需退避競爭信道可以同時重傳突發(fā)幀。但這類方案中每個候選協(xié)作重傳節(jié)點都要重傳整個突發(fā)幀，系統(tǒng)能量消耗大，算法復(fù)雜，實現(xiàn)成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：解決在帶隱藏節(jié)點的協(xié)作重傳場景下如何將頻分多址(FDMA)技術(shù)應(yīng)用到最佳協(xié)作重傳節(jié)點的選擇中。技術(shù)方案：本發(fā)明的發(fā)明原理，利用能正確接收源節(jié)點和目的節(jié)點突發(fā)幀的其他節(jié)點來代替源節(jié)點向目的節(jié)點重傳突發(fā)幀并盡量減小系統(tǒng)開銷。代替源節(jié)點進行重傳突發(fā)幀的節(jié)點被稱為候選協(xié)作重傳節(jié)點(簡稱候選節(jié)點)，候選協(xié)作重傳節(jié)點到目的節(jié)點的信道質(zhì)量比源節(jié)點到目的節(jié)點之間的信道質(zhì)量更好。存在隱藏節(jié)點的協(xié)作重傳場景如圖1所示。最佳協(xié)作重傳方案必須滿足如下條件：占用的時間開銷盡量小，能量開銷小，方法簡單。本發(fā)明引入頻分多址(FDMA)技術(shù)，所提出的方法能很好地解決隱藏節(jié)點問題，且方法簡單，容易實現(xiàn)，在目前所有公開報道的方案中，時間開銷是最小的。本發(fā)明提供FDMA技術(shù)在帶隱藏節(jié)點的協(xié)作重傳中的應(yīng)用。針對上述存在隱藏節(jié)點的協(xié)作重傳場景，本發(fā)明提出了如下技術(shù)方案：目的節(jié)點接收到錯誤數(shù)據(jù)幀(簡稱誤幀)后，發(fā)送否認(NACK)幀，通知所有潛在協(xié)作重傳節(jié)點，傳輸中出現(xiàn)了誤幀，請求協(xié)作重傳；潛在協(xié)作重傳節(jié)點中，能正確接收發(fā)送給目的節(jié)點的數(shù)據(jù)幀和來自目的節(jié)點的否認幀，將變成本次協(xié)作重傳的候選協(xié)作重傳節(jié)點；每個候選協(xié)作重傳節(jié)點在收到目的節(jié)點的NACK幀后，在同一時刻發(fā)送一個FDMA競爭突發(fā)幀(簡稱FDMA競爭幀)，該FDMA競爭幀由一個特殊的OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiply，正交頻分復(fù)用)符號經(jīng)時域壓縮、加循環(huán)前綴(CyclicPrefix，CP)構(gòu)成，此OFDM符號中只有與該候選節(jié)點標識(ID)號對應(yīng)的能被8整除的子載波上有信息，其他子載波上填0，候選協(xié)作重傳節(jié)點標識號ID稱為節(jié)點的FDMA地址；目的節(jié)點接收到全部候選協(xié)作重傳節(jié)點的合成信號(時域上重疊)后，對其去CP、時域恢復(fù)(即去壓縮)和FFT運算，將時域信號轉(zhuǎn)換成頻域信號，由于每個候選協(xié)作重傳節(jié)點的FDMA地址不一樣，對FFT后的頻域信號進行幅度(模值)分析，幅度最大者對應(yīng)的節(jié)點就是最佳協(xié)作重傳節(jié)點；目的節(jié)點向該最佳協(xié)作重傳節(jié)點發(fā)送協(xié)作應(yīng)答幀，之后，該節(jié)點代替源節(jié)點重發(fā)數(shù)據(jù)幀；在這里，目的節(jié)點用子載波信號頻域幅度值來區(qū)分候選協(xié)作重傳節(jié)點，屬于頻分多址(FrequencyDivisionMultipleAddressing，F(xiàn)DMA)技術(shù)。最佳協(xié)作重傳節(jié)點的選擇方案是本發(fā)明的核心內(nèi)容，描述如下：由于候選協(xié)作重傳節(jié)點的協(xié)作請求幀不可能完全做到同時到達目的節(jié)點，對合成FDMA競爭幀進行去壓縮OFDM解調(diào)后，代表候選節(jié)點的子載波信號之間不再具有正交性，稱這種現(xiàn)象為時域失步。圖2為OFDM子載波的頻譜特性，從頻域上可看到，由于sinc函數(shù)的旁瓣值下降的很快，當(dāng)兩個OFDM子載波之間間隔七個子載波或以上時，當(dāng)出現(xiàn)時域失步時，一個子載波的旁瓣值對其他子載波主瓣最大值處的影響也可以忽略不計，所以當(dāng)兩個候選節(jié)點占用的子載波之間相隔七個或七個以上子載波時可以近似將每個節(jié)點的子載波看成是正交的，時域失步造成的子載波之間的干擾可以忽略不計。因此目的節(jié)點在對接收合成信號進行去壓縮、OFDM解調(diào)和取模運算后，能正確區(qū)分出每個候選協(xié)作重傳節(jié)點發(fā)送的信號。本發(fā)明中每個候選協(xié)作重傳節(jié)點所占用的子載波之間的間隔至少為7，即每個候選節(jié)點所占用的子載波號差至少為8。每個節(jié)點的FDMA地址產(chǎn)生方法如下：系統(tǒng)中每個節(jié)點都有唯一的標識號ID，ID與能被8整除的子載波號之間形成一一映射關(guān)系；構(gòu)造一個長度為Nc、編號為ID的序列S1(ID)，序列編號取值從0開始，最大Nc-1，與能被8整除的Nc個子載波號對應(yīng)；S1(ID)序列的Nc個元素中，第ID個元素取值為1，其余元素取值為0；每個候選協(xié)作重傳節(jié)點都對應(yīng)唯一一個序列S1(ID)；在序列S1(ID)的每個數(shù)后面內(nèi)插7個0，形成序列S2(ID)；在序列S2(ID)中，每個數(shù)對應(yīng)一個子載波，第ID×8個子載波所分配的數(shù)據(jù)符號為1其余都為0，即每個候選節(jié)點只占用第ID×8個子載波(即FDMA地址)；相鄰FDMA地址間的子載波號相差8，S2(ID)序列的長度為N＝8Nc。對S2(ID)序列做N點IFFT運算后所得的N點時域序列是由8個相同的N/8長度的短序列構(gòu)成的；利用該特性，候選協(xié)作重傳節(jié)點可以截取該時域序列的一個短序列來構(gòu)造自己的FDMA競爭幀并發(fā)送給目的節(jié)點，為了對抗時域失步和多徑的影響，在所發(fā)送的短序列的OFDM符號前面添加循環(huán)前綴(CP)。目的節(jié)點將收到的全部候選協(xié)作重傳節(jié)點的合成信號后，對其去CP，作7次周期延拓，恢復(fù)出在發(fā)送端被壓縮的波形，形成完整的OFDM符號后做FFT運算，時域信號被轉(zhuǎn)換成頻域信號，然后對恢復(fù)出來的NC個子載波的值取模，求出頻域信號的模值，即每個被占用子信道對應(yīng)頻譜的幅度值。由圖2可知，頻域信號是由多個候選節(jié)點的頻域信號疊加而成，當(dāng)子載波被占用時其頻域信號模值就會比較大否則值比較小。取模運算可以消除相位偏轉(zhuǎn)的影響。由于每個候選協(xié)作重傳節(jié)點與目的節(jié)點D之間的距離及信道狀態(tài)不相同，所以每個候選協(xié)作重傳節(jié)點的信號到達D時的信號幅度也不相同，當(dāng)信道條件越好、與D之間的距離越近則到達D節(jié)點的信號幅值越大，對應(yīng)頻域信號幅值越大。所以目的節(jié)點只需在NC個頻域信號模值中選擇一個最大值并記下其序號為Nmax，Nmax/8值對應(yīng)的ID號便是最佳協(xié)作重傳節(jié)點的ID值，至此便完成了最佳協(xié)作重傳節(jié)點的選擇過程。在基于FDMA技術(shù)的最佳協(xié)作重傳節(jié)點選擇方案中，每個候選協(xié)作重傳節(jié)點發(fā)送的OFDM符號中僅有一個子載波，該子載波號對應(yīng)候選節(jié)點的ID號，候選協(xié)作重傳節(jié)點占用的子載波號之間間隔為8或其整數(shù)倍，保證目的節(jié)點在接收到?jīng)_突幀后能正確區(qū)分出每個節(jié)點的信號；在時域上，利用對稱性壓縮時域波形，以提高信道傳輸效率。該方案能很好地解決存在隱藏節(jié)點時的協(xié)作重傳問題。時域波形對稱性推導(dǎo)如下。假設(shè)OFDM調(diào)制前頻域信號為每個有效子載波值后有7個0的序列：經(jīng)IFFT后的時域信號：表示時域波形由8個相同的序列構(gòu)成。方法流程：本發(fā)明提出的協(xié)作重傳方法如圖3所示，過程描述如下：1)源節(jié)點發(fā)送OFDM突發(fā)數(shù)據(jù)幀；2)目的節(jié)點發(fā)現(xiàn)該幀錯誤后，向所有潛在候選協(xié)作重傳節(jié)點發(fā)送否認NACK幀，請求協(xié)作重傳；3)符合條件的候選協(xié)作重傳節(jié)點收到NACK幀后，同時發(fā)送FDMA競爭突發(fā)幀；4)目的節(jié)點接收到全部候選協(xié)作重傳節(jié)點發(fā)送的合成FDMA競爭突發(fā)幀后，進行解調(diào)，獲得最佳候選協(xié)作重傳節(jié)點；5)目的節(jié)點發(fā)送協(xié)作應(yīng)答幀；6)全部候選協(xié)作重傳節(jié)點收到協(xié)作應(yīng)答幀后，進行解調(diào)、解碼，如果自己被選中，則將接收到的、來自源節(jié)點的數(shù)據(jù)幀重發(fā)。在上述過程中，F(xiàn)DMA競爭突發(fā)幀和協(xié)作應(yīng)答幀是為實現(xiàn)協(xié)作重傳引入的額外開銷，這兩幀越短，時間開銷和系統(tǒng)的能量開銷就越小。有益效果：1、本發(fā)明能很好地解決隱藏節(jié)點問題。2、本發(fā)明簡單、容易實現(xiàn)，時間開銷是最小的。附圖說明圖1是帶隱藏節(jié)點的協(xié)作重傳場景圖。圖2是目的節(jié)點接收到的合成OFDM子載波的頻譜特性圖。圖3是協(xié)作重傳過程時隙圖。圖4是目的節(jié)點收到協(xié)作請求幀后周期延拓示意圖。圖5是目的節(jié)點D對占用子載波值取模運算結(jié)果示意圖。具體實施方案以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明創(chuàng)造作進一步的詳細說明。在移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)中，源節(jié)點和目的節(jié)點之間可能還存在其他節(jié)點，這些節(jié)點有些能正確接收源節(jié)點發(fā)送的突發(fā)數(shù)據(jù)幀，而且，從這些節(jié)點到達目的節(jié)點的信道質(zhì)量要比源節(jié)點和目的節(jié)點之間的信道質(zhì)量好，可以用這些節(jié)點代替源節(jié)點將突發(fā)幀重傳給目的節(jié)點。這些節(jié)點稱作候選協(xié)作重傳節(jié)點，簡稱候選節(jié)點。本發(fā)明提出的協(xié)作重傳方法如圖3所示，過程描述如下：1)源節(jié)點發(fā)送OFDM突發(fā)數(shù)據(jù)幀；2)目的節(jié)點發(fā)現(xiàn)該幀錯誤后，向所有潛在候選協(xié)作重傳節(jié)點發(fā)送否認NACK幀，請求協(xié)作重傳；3)符合條件的候選協(xié)作重傳協(xié)作節(jié)點收到NACK幀后，同時發(fā)送FDMA競爭突發(fā)幀；4)目的節(jié)點接收到全部候選協(xié)作重傳節(jié)點發(fā)送的合成FDMA競爭突發(fā)幀后，進行解調(diào)，獲得最佳候選協(xié)作重傳節(jié)點；5)目的節(jié)點發(fā)送協(xié)作應(yīng)答幀；6)全部候選協(xié)作重傳節(jié)點收到協(xié)作應(yīng)答幀后，進行解調(diào)、解碼，如果自己被選中，則將接收到的、來自源節(jié)點的數(shù)據(jù)幀重發(fā)。在上述過程中，F(xiàn)DMA競爭突發(fā)幀和協(xié)作應(yīng)答幀是為實現(xiàn)協(xié)作重傳引入的額外開銷，這兩幀越短，時間開銷和系統(tǒng)的能量開銷就越小。候選節(jié)點在收到目的節(jié)點的NACK幀后開始最佳候選節(jié)點的選擇過程。本發(fā)明中物理層采用OFDM調(diào)制，子載波數(shù)為N，做N點FFT、IFFT。系統(tǒng)中每個節(jié)點都有一個唯一的ID標識號，并以某種方式將ID號與子載波號關(guān)聯(lián)。候選節(jié)點先產(chǎn)生各自的協(xié)作請求幀，產(chǎn)生步驟如下：(1)每個候選節(jié)點產(chǎn)生一個NC＝N/8項的全零序列，并將全零序列中自己ID對應(yīng)位的值置為1，記為S1；(2)將S1序列中每項之后插入7個0，產(chǎn)生一個N項的序列S2，該序列中的非零項為分配給該候選節(jié)點的子載波號；(3)對S2做IFFT運算，進行OFDM調(diào)制，生成N點的時域序列S3。由于S2的值為分配給NC個子載波的數(shù)據(jù)符號，該值每個有效位之后有7個0，故可看成是節(jié)點每8個子載波占用一個子載波其余子載波置零，所以時域序列S3是一個由八個相同的序列組成的序列，證明如下：假設(shè)OFDM調(diào)制前頻域信號為每個有效子載波值后有7個0的序列：經(jīng)IFFT后的時域信號：表示時域波形由8個相同的序列構(gòu)成。(4)將S3進行時域壓縮，只取原序列的1/8，然后在前面加上循環(huán)前綴CP，形成OFDM競爭突發(fā)幀(或稱協(xié)作請求幀)。所有的候選協(xié)作重傳節(jié)點無需偵聽信道直接將協(xié)作請求幀發(fā)送給目的節(jié)點，在時域上重疊在一起；目的節(jié)點收到的合成協(xié)作請求幀(即OFDM競爭突發(fā)幀)后，先去CP，然后進行7次周期延拓，恢復(fù)成完整的OFDM符號，如圖4所示。然后對該OFDM符號做FFT運算，將時域信號轉(zhuǎn)換成頻域信號，并對恢復(fù)出來的NC個子載波的復(fù)頻域值取模，求出頻域信號的模值，即求每個被占用子信道對應(yīng)頻譜的幅度值。頻域信號是由多個候選節(jié)點的頻域信號疊加而成的，候選節(jié)點的協(xié)作請求幀不可能完全做到同時到達目的節(jié)點，會出現(xiàn)時域失步現(xiàn)象，取模運算可以消除相位偏轉(zhuǎn)的影響。當(dāng)子載波有節(jié)點占用時其頻域信號模值會比較大，如圖5所示。由于每個候選協(xié)作重傳節(jié)點與目的節(jié)點D之間的距離及信道狀態(tài)不相同，每個節(jié)點的信號到達D時的信號幅度也不相同，當(dāng)信道條件越好、與D之間的距離越近則到達D節(jié)點的信號幅值越大，對應(yīng)頻域信號幅值越大。所以目的節(jié)點只需在NC個頻域信號模值中選擇一個最大值Nmax，該Nmax對應(yīng)的節(jié)點便是最佳協(xié)作重傳節(jié)點，至此便完成了最佳協(xié)作重傳節(jié)點的選擇過程。目的節(jié)點產(chǎn)生協(xié)作應(yīng)答幀的步驟和協(xié)作請求幀類似，置位為1的子載波號與Nmax對應(yīng)；目的節(jié)點將協(xié)作應(yīng)答幀廣播。候選協(xié)作重傳節(jié)點收到協(xié)作應(yīng)答幀后所作的處理和目的節(jié)點收到協(xié)作請求幀后的處理一樣，求出ID值后判斷是否是自己的ID，如果是則代替源節(jié)點進行突發(fā)幀的重傳，不是則忽略。本發(fā)明中，候選協(xié)作重傳節(jié)點在競爭最佳協(xié)作重傳節(jié)點時無需進行信道的偵聽和退避而是直接發(fā)送協(xié)作請求幀，目的節(jié)點能從該沖突幀中選擇出最佳協(xié)作重傳節(jié)點，故可以很好的解決隱藏節(jié)點的問題，且進行了時域壓縮，節(jié)省了系統(tǒng)的時間和能量開銷。方案性能分析：仿真場景所使用的參數(shù)描述如下：候選節(jié)點個數(shù)3節(jié)點ID100011(35)、111000(56)和1101111(111)候選節(jié)點協(xié)作請求幀到達目的節(jié)點的時間2.6us、0us、1.3us子載波個數(shù)NC128-16＝112中心工作頻率4.0GHzFFT、IFFT點數(shù)N1024信道模型M.1225車載信道模型A最大多普勒頻移200Hz候選節(jié)點和目的節(jié)點之間的信道SNR10dB候選節(jié)點發(fā)送功率系數(shù)0.5、1和1OFDM子載波間隔8kHz圖5為目的節(jié)點D對占用子載波值取模運算結(jié)果，可以清楚的看到，在第273、441和881項模值有明顯的尖峰，可求得三個候選節(jié)點的ID分別為(273-1)/8+1＝35、(441-1)/8+1＝56和(881-1)/8+1＝111，其中第441位的模值最大，所以目的節(jié)點D選定ID＝56的節(jié)點為最佳協(xié)作重傳節(jié)點。仿真結(jié)果表明，本發(fā)明方案能很好的選擇出最佳協(xié)作重傳節(jié)點，且抗噪聲干擾性能很強。根據(jù)以上的仿真結(jié)果，可分析系統(tǒng)的時間開銷性能，開銷由以下幾部分組成：(1)候選節(jié)點發(fā)送協(xié)作請求幀所需的時間：仿真時一個OFDM符號時長為1/8k＝125us，故協(xié)作請求幀時長為檢測頭時長+CP時長+1/8個OFDM符號的時長20+125/8+125/8＝51.25us；(2)目的節(jié)點D等待候選節(jié)點協(xié)作請求幀的等待時隙取20us；(3)幀間間隔取20us；(4)協(xié)作應(yīng)答幀所需時間和協(xié)作請求幀相同；(5)最佳協(xié)作重傳節(jié)點接收協(xié)作應(yīng)答幀所需時間(20+51.25)us；總的時間開銷為51.25us+20us+51.25us+20us+51.25us+20us+51.25us＝265us。在節(jié)點移動速度為54km/h以下，載頻為4.0GHz時多普勒頻移最大為200Hz，信道的相干時間為5ms；本發(fā)明方案能在信道的相干時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)重傳，保證了重傳數(shù)據(jù)的可靠性。從系統(tǒng)能量、時間開銷和實現(xiàn)復(fù)雜度等多方面綜合考慮，本發(fā)明方案的總體性能優(yōu)于目前存在的其他方案。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書其等效物界定。