[发明专利]一种基于时延和带宽资源的中继选择方法

权利要求书

1.一种支持广播电视业务的基于时延和带宽资源的中继选择方法，该中继方法包括：

SS(终端)需要接入网络时，发送广播消息，所述广播消息包括自己在网络中一个特有的网络标识号ID用来验证自己的合法性。

RS(中继)收到SS(终端)的广播后，向SS(终端)发送一个确认消息，该消息包括RS(中继)的网络ID以及RS到SS的链路时延信息和剩余带宽资源。

SS将返回确认消息的RS作为潜在可选RS(中继)，建立一个路由表。

SS通过路由的选择与BS进行通信。

2.根据权利1所述的中继选择方法，将基站和对应的中继站共同的业务覆盖范围划分为三个部分：(1)基站正常通信范围内的圆形区域是基站的基本覆盖范围；(2)在基站覆盖不到的终端范围外，中继站起转接作用时，存在一个以中继通信范围的环状区域，该环状区域应该保证中继在基站的覆盖范围内，并同时结合中继覆盖终端的业务范围共同构成了中继站的环状业务区域，是网络的合并覆盖层；(3)在中继站的覆盖范围外存在一个以基站为中心的环状地带是网络的第三层，称为扩展覆盖层。

3.根据权利2所述，终端的接入有以下几种方法：

第一，覆盖范围内的中继站、终端(服务区内)的资源分配和调度都由基站统一协调控制和管理。为了简化网络，实现协作分集的思想，均采用一跳中继站，即基站到终端跳数为1，以后再需扩展时可考虑多跳中继。

第二，对于处在基站覆盖范围内的终端，可以直接接收来自基站的信号，而不需要中继的中转了，若终端想获得分集增益，则可以考虑基站与中继信号的叠加。

第三，对于不在服务区的终端，需要中继站的转接发送，采用协作分集思想，并通过跨层技术的优化实现多路径路由转发到达终端，从而达到扩展网络覆盖范围的目的。

4.根据权利1所述，路由建立包括，根据最短多路径算法和实际移动多跳网络的特点提出如下源目路由建立过程：

第一步，路由发现过程。中继节点和终端分别维护一个特有的网络标识号ID。当终端首次接入广电网络，需要建立从中继到基站的路由。因此，由终端首先发起路由发现过程。对于如附图2所示路由发现过程图，路由发现过程如下：

若终端节点SS1需要发起路由发现，首先广播一个路由发现包rout-discovery(RD)，接收到该RD的中继节点RS1，RS2立即向终端节点SS1发送一路由响应包rout-respond(RR)，并分别将其ID号加入RR中，RR中还包含了中继节点到终端节点SS1的链路时延和带宽利用率信息，终端节点SS1将接收到的所有RR包中的中继节点的ID，再探测多路径时，为了计算带宽，每个节点需要维护一个带宽字段，具体协议握手时序图如图5所示过程，其中各节点根据式(2)分别在DATA和CTS上加载各自的带宽信息。同时在由源节点沿各路径发送ICMP检测分组，在源目节点分别记下当前时刻T_j和T_i，则各路径上的平均分组时延为E(T_j-T_i)，写入自己的路由表中，完成路由发现过程。

第二步，路由维护过程。由于终端的移动性，路由发现过程建立的路径及其链路状态信息会随着网络拓扑的变化而动态的变化，因此需要路由维护机制的建立。路由维护过程分为以下几个阶段：

(1)每个终端节点在固定的时间间隔interval内广播一个维护路由的hello包。收到hello包的中继节点将该hello包做回复(hello-respond)。中继节点将当前的链路状态和带宽资源信息写入该HR报文。若终端节点在一定时间内没有收到某中继节点的HR报文，则表示终端节点到该中继节点的链路已经断开，如图3所示路由维护过程，需要将至该中继节点的路径在路由表上删除；收到HR报文的终端节点将HR报文中相应中继节点的链路状态信息和带宽资源信息重新写入路由表，动态的维护路由表的信息。

(2)当终端节点发送的数据包在一定时间内无法发送成功，表明路由表中的路径过期，需要终端节点重新发起路由发现过程，建立至基站的新路由。