[发明专利]基于分布式空时编码的Ad hoc网络协作中继方法

摘要

本发明公开了一种基于分布式空时编码的Ad hoc网络协作中继方法，主要解决现有技术在网络较稀疏或负荷较大时延迟增大且吞吐量下降的问题，其步骤是：(1)对Ad hoc网络的物理层，通过约束控制分组的长度，得到一个专用于发送控制分组的通信范围；(2)在该控制分组通信范围内，路由层根据每个节点寻找到的邻居节点计算任两个节点间的偶数跳最短路径和奇数跳最短路径；(3)根据该偶数跳最短路径和奇数跳最短路径，MAC层选择到目标节点的下一跳作为中继节点，发送控制分组邀请该中继节点参与三点协作，并由中继节点选择到目标节点的下一跳作为接收节点，再按照分布式空时编码的方式完成数据传输。本发明能提高网络吞吐量，减小延迟，可用于协作通信领域。

主权项

1.一种基于分布式空时编码的Ad hoc网络协作中继方法，包括如下步骤：(1)对Ad hoc网络的物理层，通过约束控制分组的长度，得到一个专用于发送控制分组的通信范围：(1a)定义r为单输入单输出SISO方式的通信半径，表示为：r=vES49998.5·N0]]>其中E_s为发射节点单位距离处接收到的信号的平均功率，v为路径损耗指数，N₀为平均噪声功率；(1b)根据单输入单输出SISO方式的通信半径，得到控制分组通信半径R的约束条件为：R≤10·r]]>(1c)根据控制分组通信半径R的约束条件，计算分布式空时编码方式的信噪比γ_DSTC为：γDSTC=ESdRDvESdSRvESdSRv+N0+ESdSDvN0(3+2ESdRDvESdSRv+N0)=ES2Rv(ES+N0Rv)+ES2vRvN0(3+2ESES+N0Rv)]]>其中d_SR为发射节点到中继节点的距离，d_RD为发射节点到中继节点的距离，d_SD为发射节点到中继节点的距离；(1d)设分布式空时编码方式的信噪比γ_DSTC的下界为544.391，得到控制分组通信半径R的性能下界为：R^=v4.5914×10-4·ESN0]]>(1e)根据控制分组通信半径的性能下界和SISO方式的通信半径r，设v＝2，得到与r的关系为R^=r·v4.5914×10-4·ESN0vES49998.5·N0=4.791r;]]>(1f)根据与r的关系和约束条件得控制分组通信半径R与SISO方式的通信半径r的关系为(2)在的控制分组通信范围内，路由层根据每个节点寻找到的邻居节点计算任两个节点间的偶数跳最短路径和奇数跳最短路径；(3)根据任两个节点间的偶数跳最短路径和奇数跳最短路径，MAC层选择到目标节点的下一跳作为中继节点，发送控制分组邀请该中继节点参与三点协作，并由中继节点选择到目标节点的下一跳作为接收节点，再按照分布式空时编码的方式完成数据传输。