[发明专利]一种基于OFDM系统的协同自组网数据通信方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于OFDM系统的协同自组网数据通信方法及系统；在本申请中，源节点在发送数据包报文时，需要根据各邻节点的信噪比来选择最合适的数据传输模式及协同节点，从而提高数据传输的质量，减少节点间的信道衰落对数据传输的影响，减少数据传输时延；并且，本申请中的接收端在接收数据包报文后，对邻节点的信噪比进行动态更新，从而实现对系统拓扑结构和信道质量的更新，实现根据环境和网络拓扑结构变化的自适应调整。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种基于OFDM系统的协同自组网数据通信方法及系统。

背景技术

近年来，协同通信技术由于其可以有效的对抗无线信道衰落、提高系统的稳定性且增加网络吞吐量，已成为通信领域的研究热点之一。协同通信技术利用无线信号的广播特性，在直传信道恶劣的情况下，选择一个或多个邻节点进行转发信号，从而获得分集增益和空间增加，提高信道容量。目前在物理层和MAC(Medium Access Control，媒体介入控制层)层，对于协同通信的关键技术已开展了大量的理论研究，且取得了不错的成果，但从理论分析到实际环境验证还有很多问题需要解决，特别是协同组网协议设计方面。好的物理层技术在缺乏上层协议改善的情况下未必能带来足够好的网络性能提升。协同思想对于上层协议的影响，特别是MAC层协议对于网络性能的影响最近几年得到人们的高度关注。MAC层协议本质是决定资源使用权的技术，高效的MAC层协议可以充分发挥协同增益，配合物理层技术提高整个网络性能。现有的MAC协议在恶劣环境下，无法对环境和网络拓扑结构变化进行自适应调整，导致传输时延大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于OFDM系统的协同自组网数据通信方法及系统，以避免因环境和网络拓扑结构变化导致的数据传输时延大的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于OFDM系统的协同自组网数据通信方法，包括：

源节点根据邻节点的信噪比，确定数据传输模式；其中，所述邻节点包括一跳邻节点和二跳邻节点，所述数据传输模式包括将一跳邻节点作为目的节点的直传模式，以及将一跳邻节点作为协同节点、将二跳邻节点作为目的节点的中继转发模式；

利用所述数据传输模式将数据包报文发送至接收端，以使所述接收端接收所述数据包报文后，更新接收端中记载的邻节点的信噪比及更新时间；若所述接收端为协同节点，则将所述数据包报文转发至目的节点，并将目的节点发送的ACK报文转发至所述源节点；若所述接收端为目的节点，则向所述源节点直接发送ACK报文。

其中，所述源节点从一跳邻节点表中查找目的节点，并将所述源节点与所述目的节点之间的信噪比作为第一信噪比；从二跳邻节点表中查找中继节点和目的节点，将所述源节点与所述中继节点之间的信噪比、以及所述中继节点与所述目的节点之间的信噪比中的最小值作为第二信噪比；

若所述第一信噪比不为零，所述第二信噪比为零，则确定数据传输模式为直传模式；若所述第一信噪比为零，所述第二信噪比不为零，则确定数据传输模式为中继转发模式；若所述第一信噪比不为零，所述第二信噪比不为零，则判断所述第一信噪比和所述第二信噪比是否均大于预定阈值；

若均大于预定阈值，且在所述第一信噪比小于第二信噪比时，确定数据传输模式为中继转发模式；否则，确定数据传输模式为直传模式；若均不大于预定阈值，则确定数据传输模式为直传模式。

其中，在所述第一信噪比小于第二信噪比时，确定数据传输模式为中继转发模式，包括：

若所述第二信噪比的数量为一个，且所述第一信噪比小于所述第二信噪比，则确定数据传输模式为中继转发模式，并将与所述第二信噪比对应的一跳邻节点作为协同节点；

若所述第二信噪比的数量为大于一个，且所述第一信噪比小于数值最大的第二信噪比，则确定数据传输模式为中继转发模式，并将与所述数值最大的第二信噪比对应的一跳邻节点作为协同节点。