本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種協(xié)作分集中傳輸速率的選擇方法。

背景技術(shù)：

無線網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)信源節(jié)點需要向多跳以外的多個信宿節(jié)點發(fā)起業(yè)務(wù)時，一種常見的方法是以廣播的形式進行業(yè)務(wù)傳輸，也即形成多跳洪泛廣播。由于多跳洪泛廣播中，信源節(jié)點選擇通信速率，中繼節(jié)點對收到的消息不進行更改，原樣進行轉(zhuǎn)發(fā)，因此相當(dāng)于信源節(jié)點需要選擇整個廣播過程中每跳通信共同的通信速率。因此，廣播洪泛的典型方式是使用固定的低階MCS，通過選取低階MCS提高在無反饋的廣播通信過程中業(yè)務(wù)傳輸?shù)目煽啃?，并通過使用固定值降低接收解析廣播消息的復(fù)雜度。

在多跳洪泛廣播通信中選取固定低階MCS通常是出于可靠性方面的考慮，由于在廣播通信中不存在反饋機制，選取低階MCS可以在較大的信道質(zhì)量波動范圍內(nèi)保障廣播消息的成功傳輸。但使用固定值缺乏靈活性，無法根據(jù)信道質(zhì)量實時調(diào)整通信速率，會在大部分情況下造成性能浪費。

協(xié)作分集技術(shù)中，信源節(jié)點以廣播或多播的性質(zhì)發(fā)送業(yè)務(wù)消息，收到業(yè)務(wù)消息的中繼節(jié)點在相同的資源位置上進行轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)的消息內(nèi)容與接收到的消息內(nèi)容完全相同，并可在轉(zhuǎn)發(fā)時附加隨機相位差。接收節(jié)點收到多個中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的有隨機相位差的相同消息，在功率上形成疊加，并獲得空間分集增益，具有比廣播業(yè)務(wù)更高的可靠性。因此，協(xié)作分集中實際可達到的傳輸速率的波動范圍比廣播業(yè)務(wù)更大，如果在協(xié)作分集方案中采用固定低階MCS，將導(dǎo)致更為明顯的性能損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提出一種協(xié)作分集中傳輸速率的選擇方法，包括如下步驟：根據(jù)路由信息計算不同傳輸速率對應(yīng)的給定跳數(shù)下的可達節(jié)點范圍；根據(jù)所述協(xié)作分集業(yè)務(wù)的信宿節(jié)點確定可用傳輸速率范圍；在所述可用傳輸速 率范圍內(nèi)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇傳輸速率。

進一步地，所述根據(jù)所述協(xié)作分集業(yè)務(wù)的信宿節(jié)點確定可用傳輸速率范圍具體包括：如果所述業(yè)務(wù)具有固定的信宿節(jié)點，則根據(jù)所述信宿節(jié)點能否接收業(yè)務(wù)消息確定可用傳輸速率范圍；如果所述業(yè)務(wù)無固定的信宿節(jié)點，則認(rèn)為所有存在的傳輸速率均為可用傳輸速率。

進一步地，所述業(yè)務(wù)需求包括業(yè)務(wù)傳輸速率、業(yè)務(wù)吞吐量、業(yè)務(wù)覆蓋范圍、業(yè)務(wù)可靠性、或其任意組合。

進一步地，所述根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇傳輸速率包括：業(yè)務(wù)要求最大化傳輸速率時，選擇可用傳輸速率范圍內(nèi)的最高值；業(yè)務(wù)要求最大化吞吐量時，根據(jù)各可用傳輸速率與相應(yīng)接收節(jié)點的數(shù)目進行計算，選擇最大吞吐量對應(yīng)的傳輸速率；業(yè)務(wù)要求增強覆蓋范圍時，選擇可用傳輸速率范圍內(nèi)能滿足覆蓋增強的傳輸速率值；業(yè)務(wù)要求高可靠性時，選擇可用傳輸速率范圍內(nèi)能滿足可靠性需求的傳輸速率值。

進一步地，在系統(tǒng)為節(jié)點預(yù)配置一系列傳輸速率值的情況下，所述根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇傳輸速率的范圍為：所述可用傳輸速率范圍和所述預(yù)配置的傳輸速率值的交集。

進一步地，所述方法由信源節(jié)點和/或網(wǎng)絡(luò)調(diào)度節(jié)點執(zhí)行。

進一步地，所述方法還包括：所述業(yè)務(wù)的信源節(jié)點采用選擇的傳輸速率，使用以協(xié)作分集的方式發(fā)送業(yè)務(wù)消息或速率訓(xùn)練消息進行訓(xùn)練；全部/部分中繼節(jié)點和信宿節(jié)點進行接收狀況反饋；所述信源節(jié)點根據(jù)反饋結(jié)果調(diào)整速率訓(xùn)練的傳輸速率并重復(fù)上述過程，或結(jié)束所述訓(xùn)練并確定業(yè)務(wù)的傳輸速率。

進一步地，所述速率訓(xùn)練的結(jié)束條件包括以下任意一種或多種的組合：達到最大訓(xùn)練次數(shù)/訓(xùn)練時間；反饋結(jié)果表明傳輸性能滿足業(yè)務(wù)需求；若干次訓(xùn)練采用的傳輸速率值或傳輸性能出現(xiàn)超過給定閾值的反向增長；若干次反饋結(jié)果表明傳輸性能的波動范圍小于給定閾值。

進一步地，所述接收狀況由部分節(jié)點進行反饋時，所述部分節(jié)點通過以下任意一種或多種方式的組合來確定：隨機決定、由節(jié)點屬性決定、由信源節(jié)點指定、由業(yè)務(wù)形態(tài)或高層配置指定、由業(yè)務(wù)跳數(shù)決定、由接收節(jié)點的接收功率決定、由接收節(jié)點的接收成功概率決定。

進一步地，所述速率訓(xùn)練的觸發(fā)方式包括以下任意一種或多種組合：周期 性執(zhí)行；被業(yè)務(wù)觸發(fā)并在該業(yè)務(wù)開始前或業(yè)務(wù)傳輸過程中執(zhí)行；由高層配置/調(diào)度節(jié)點控制消息觸發(fā)執(zhí)行；由超過一定程度的場景參數(shù)變化觸發(fā)執(zhí)行。

該方法可根據(jù)不同的場景和業(yè)務(wù)類型等確定當(dāng)前通信的速率，使系統(tǒng)傳輸速率可調(diào)，并通過使用不同的速率選擇策略，實現(xiàn)保證業(yè)務(wù)可靠性、達到業(yè)務(wù)性能最優(yōu)化等目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提出的傳輸速率選擇方法的流程框圖；

圖2為本發(fā)明實施例一和實施例二的節(jié)點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例一可用路徑列表；

圖4為本發(fā)明實施例一不同速率下給定跳數(shù)的可達節(jié)點列表；

圖5為本發(fā)明實施例一根據(jù)業(yè)務(wù)需求確定的不同速率下給定跳數(shù)的可達節(jié)點列表；

圖6為本發(fā)明實施例二不同速率下給定跳數(shù)的可達節(jié)點列表；

圖7為本發(fā)明實施例二速率訓(xùn)練中使用的速率和反饋列表。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例；需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的實施例中提出一種協(xié)作分集中傳輸速率的選擇方法，請參考圖1，包括如下步驟：根據(jù)路由信息計算不同傳輸速率對應(yīng)的給定跳數(shù)下的可達節(jié)點范圍；根據(jù)所述協(xié)作分集業(yè)務(wù)的信宿節(jié)點確定可用傳輸速率范圍；在所述 可用傳輸速率范圍內(nèi)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇傳輸速率。

上述可根據(jù)不同的場景和業(yè)務(wù)類型等確定當(dāng)前通信的速率，使系統(tǒng)傳輸速率可調(diào)，并通過使用不同的速率選擇策略，實現(xiàn)保證業(yè)務(wù)可靠性、達到業(yè)務(wù)性能最優(yōu)化等目的。

在一個可選實施例中，根據(jù)所述協(xié)作分集業(yè)務(wù)的信宿節(jié)點確定可用傳輸速率范圍具體包括：如果所述業(yè)務(wù)具有固定的信宿節(jié)點，則根據(jù)所述信宿節(jié)點能否接收業(yè)務(wù)消息確定可用傳輸速率范圍；如果所述業(yè)務(wù)無固定的信宿節(jié)點，則認(rèn)為所有存在的傳輸速率均為可用傳輸速率。

在一個可選實施例中，業(yè)務(wù)需求包括業(yè)務(wù)傳輸速率、業(yè)務(wù)吞吐量、業(yè)務(wù)覆蓋范圍、業(yè)務(wù)可靠性、或其任意組合。

在一個可選實施例中，根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇傳輸速率包括：業(yè)務(wù)要求最大化傳輸速率時，選擇可用傳輸速率范圍內(nèi)的最高值；業(yè)務(wù)要求最大化吞吐量時，根據(jù)各可用傳輸速率與相應(yīng)接收節(jié)點的數(shù)目進行計算，選擇最大吞吐量對應(yīng)的傳輸速率；業(yè)務(wù)要求增強覆蓋范圍時，選擇可用傳輸速率范圍內(nèi)能滿足覆蓋增強的傳輸速率值；業(yè)務(wù)要求高可靠性時，選擇可用傳輸速率范圍內(nèi)能滿足可靠性需求的傳輸速率值。

在一個可選實施例中，在系統(tǒng)為節(jié)點預(yù)配置一系列傳輸速率值的情況下，所述根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇傳輸速率的范圍為：所述可用傳輸速率范圍和所述預(yù)配置的傳輸速率值的交集。

在一個可選實施例中，所述方法由信源節(jié)點和/或網(wǎng)絡(luò)調(diào)度節(jié)點執(zhí)行。

在一個可選實施例中，還包括：所述業(yè)務(wù)的信源節(jié)點采用選擇的傳輸速率，使用以協(xié)作分集的方式發(fā)送業(yè)務(wù)消息或速率訓(xùn)練消息進行訓(xùn)練；全部/部分中繼節(jié)點和信宿節(jié)點進行接收狀況反饋；所述信源節(jié)點根據(jù)反饋結(jié)果調(diào)整速率訓(xùn)練的傳輸速率并重復(fù)上述過程，或結(jié)束所述訓(xùn)練并確定業(yè)務(wù)的傳輸速率。

在一個可選實施例中，速率訓(xùn)練的結(jié)束條件包括以下任意一種或多種的組合：達到最大訓(xùn)練次數(shù)/訓(xùn)練時間；反饋結(jié)果表明傳輸性能滿足業(yè)務(wù)需求；若干次訓(xùn)練采用的傳輸速率值或傳輸性能出現(xiàn)超過給定閾值的反向增長；若干次反饋結(jié)果表明傳輸性能的波動范圍小于給定閾值。

在一個可選實施例中，接收狀況由部分節(jié)點進行反饋時，所述部分節(jié)點通過以下任意一種或多種方式的組合來確定：隨機決定、由節(jié)點屬性決定(如節(jié) 點為中繼節(jié)點還是信宿節(jié)點等)、由信源節(jié)點指定、由業(yè)務(wù)形態(tài)或高層配置指定、由業(yè)務(wù)跳數(shù)決定、由接收節(jié)點的接收功率決定、由接收節(jié)點的接收成功概率決定。

在一個可選實施例中，速率訓(xùn)練的觸發(fā)方式包括以下任意一種或多種組合：周期性執(zhí)行；被業(yè)務(wù)觸發(fā)并在該業(yè)務(wù)開始前或業(yè)務(wù)傳輸過程中執(zhí)行；由高層配置/調(diào)度節(jié)點控制消息觸發(fā)執(zhí)行；由超過一定程度的場景參數(shù)變化觸發(fā)執(zhí)行。

實施例一

該實施例中采用的拓?fù)鋱D如圖2所示。節(jié)點S為信源節(jié)點，根據(jù)路由信息，得到區(qū)域內(nèi)所有可用路徑如圖3。

根據(jù)每條路徑中每一跳的信道參數(shù)，假定下列業(yè)務(wù)在業(yè)務(wù)可靠性方面的要求為BLER<x％，根據(jù)該需求S計算得出在不同傳輸速率下協(xié)作分集給定跳數(shù)的可達節(jié)點如圖4。

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，確定業(yè)務(wù)的傳輸速率，具體如下：

——節(jié)點S傳輸一項信宿節(jié)點為D1和D2的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)需求為最大化傳輸速率：根據(jù)信宿節(jié)點確定可用傳輸速率范圍為0～r2，最終確定傳輸速率為r2。

——節(jié)點S傳輸一項信宿節(jié)點為R1、R2、D1和D2的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)需求為最大化傳輸速率：根據(jù)信宿節(jié)點確定可用傳輸速率范圍為0～r1，最終確定傳輸速率為r1。

——節(jié)點S傳輸一項無固定信宿節(jié)點的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)需求為最大化網(wǎng)絡(luò)吞吐量：認(rèn)為所有傳輸速率可用，根據(jù)不同傳輸速率對應(yīng)的接收節(jié)點范圍，計算得出3*r2>4*r1>max>2*r3，最終確定傳輸速率為r2。

——假定下列業(yè)務(wù)需要高可靠性，業(yè)務(wù)可靠性方面的要求為BLER<y％(y<x)，根據(jù)該需求節(jié)點S計算得出在不同傳輸速率下協(xié)作分集給定跳數(shù)下可達節(jié)點如圖5。

節(jié)點S傳輸一項信宿節(jié)點為D1和D2的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)需求為高可靠性，隨后為最大化傳輸速率：根據(jù)信宿節(jié)點確定可用傳輸速率范圍為0～0.6*r2，最終確定傳輸速率為0.6*r2。

在該實施例中，系統(tǒng)還可以為節(jié)點預(yù)配置一系列可用的傳輸速率值，此時 信源節(jié)點S在確定出上述傳輸速率后，還可以在所述確定的上述傳輸速率和預(yù)配置的傳輸速率值的交集中最終確定業(yè)務(wù)的傳輸速率。

實施例二

該實施例中采用的拓?fù)鋱D如圖2所示。節(jié)點S為信源節(jié)點，需要發(fā)送一項信宿節(jié)點為D1和D2、可靠性需求為BLER<0.1％的業(yè)務(wù)。

節(jié)點S首先根據(jù)路由信息和信道參數(shù)，算出在不同傳輸速率下協(xié)作分集給定跳數(shù)下可達節(jié)點如圖6。

節(jié)點S算出應(yīng)采用的傳輸速率為2.2Mbps，并觸發(fā)速率訓(xùn)練過程。假定該過程中：

——中繼和信宿節(jié)點進行反饋的標(biāo)準(zhǔn)是所有中繼和信宿節(jié)點進行反饋；

——反饋內(nèi)容為接收BLER，業(yè)務(wù)要求接收BLER<0.1％；

——訓(xùn)練結(jié)束標(biāo)識為第2次使用的訓(xùn)練消息傳輸速率出現(xiàn)不小于0.1Mbps的反向增長后，傳輸性能滿足業(yè)務(wù)需求且至少連續(xù)3次反饋結(jié)果表明信宿節(jié)點接收BLER波動范圍<0.005％。

節(jié)點S在速率訓(xùn)練過程中使用的傳輸速率值和得到的反饋如圖7。

節(jié)點S完成速率訓(xùn)練后，根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果，選擇實際傳輸速率為2.18Mbps。

通過上述實施例可以看出，本發(fā)明使節(jié)點采用協(xié)作分集技術(shù)進行業(yè)務(wù)傳輸時可根據(jù)業(yè)務(wù)類型、場景參數(shù)、傳輸結(jié)果等具體因素選擇最優(yōu)化的業(yè)務(wù)傳輸速率，增加了協(xié)作分集的配置靈活性，提高系統(tǒng)性能。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。