[发明专利]一种结合协同网络辅助分集的指数退避多址接入方法

权利要求书

1.一种结合协同网络辅助分集的指数退避多址接入方法，其特征在于：该接入方法包括以下步骤：

第1步：分配正交叠加导频序列给请求接入的节点：当节点首次请求接入到网络中时，从正交叠加导频序列库中选择任意一个正交叠加导频序列分配给请求接入的节点，该正交叠加导频序列作为节点的身份识别和信道估计；当正交叠加导频序列库中的正交导频序列分配完毕时，拒绝该节点接入到网络中；其中，正交叠加导频序列库为                                                ，为正交叠加导频序列，，为正整数； 

第2步：退避接入信道：当网络中的节点有数据包需要发送时，侦听信道：当侦听发现信道的空闲期持续了一个分布式帧间的间隔长度时，则该节点就在中随机地选择一个整数值，作为该节点的退避竞争接入倒计时初值, 然后进行倒计时退避；在退避的过程中，如果侦听到信道进入忙状态，则暂停当前退避过程，直至侦听到下一个分布式帧间的间隔长度的信道空闲期后，才重新开启退避；倒计时退避持续到该退避竞争接入倒计时初值退避为0，便进入第三步；是二进制指数退避接入的初始窗口大小；

第3步：发送数据包：对第二步需要发送数据包的节点，利用协同网络辅助分集的指数退避多址接入方法发送数据包。

2.按照权利要求1所述的结合协同网络辅助分集的指数退避多址接入方法，其特征在于：所述的第3步中的协同网络辅助分集的指数退避多址接入方法包括以下过程：

网络中所有源节点的邻居节点和接入节点对源节点发送的数据信号进行侦听，结果有三种情形：

第一种情形：当接入节点通过侦听发现，仅有一个节点发送数据包，且接入节点成功接收到该数据包时，接入节点在接收完数据包后，反馈成功接收信号给所有节点，同时，所有正确接收到该数据包的邻居节点丢弃该数据包；

第二种情形：当接入节点通过侦听发现，仅有一个节点发送数据包，而接入节点没有正确接收该数据包时，接入节点发送错误接收信号给所有节点，该错误接收信号中包含源节点到接入节点的信道增益，网络中所有其他节点停止发送自己的数据包，系统启动协同重传；

第三种情形：当接入节点通过侦听发现，有两个或两个以上的节点发送数据包时，系统发生冲突，所有侦听节点通过对叠加在物理层成帧的数据信息上的正交叠加导频序列进行信道估计，获得多个同时发送的源节点到该侦听节点传输的信道数量及对应的信道增益，表示源节点到侦听节点的信道增益。

3.按照权利要求2所述的结合协同网络辅助分集的指数退避多址接入方法，其特征在于：所述的第3步中的第二种情形包括以下步骤：

步骤301：网络中正确接收该数据包的侦听节点利用接收到的错误接收信号，对接入节点到侦听节点的信道增益进行估计，得到信道增益；

步骤302：源节点和所有的正确接收源数据包的节点设定一个倒计时初始值，，为一个固定的时间长度，为接入节点到侦听节点的信道增益；最先完成倒计时的节点发送一个帮助发送信号给所有节点，其它成功译码的节点侦听到帮助发送信号后就立刻暂停其倒计时，该最先完成倒计时的节点成为中继节点，中继节点重新传送之前接收并成功译码的源节点数据包；

步骤303：如果接入节点正确接收到重新传送的数据包，则发送成功接收信号，通知各节点该数据包被正确接收，所有节点在收到成功接收信号后，丢弃该数据包，继续新的数据包的传输；

如果接入节点仍无法正确接收重新传送的数据包，且重新传送数据包的次数没有到达上限，则接入节点反馈错误接收信号，并返回步骤301，直至该数据包被正确接收；

如果重新传送数据包的次数到达上限，且接入节点仍无法正确接收重新传送数据包，则接入节点反馈错误接收信号，所有节点丢弃该数据包，进行新的数据包传送。

4.按照权利要求3所述的结合协同网络辅助分集的指数退避多址接入方法，其特征在于：在所述步骤302中，帮助发送信号包含中继节点译码的源节点到自身的信道增益。

5.按照权利要求2所述的结合协同网络辅助分集的指数退避多址接入方法，其特征在于：所述的第3步中的第三种情形包括以下步骤：

步骤311：如果接入节点成功估计的信道数大于，其中，是重新传送数据包的最大次数，则发送一个拒绝帮助传输信号，放弃中继节点的协同，进而放弃对本次冲突信号的解析，所有节点接收到该拒绝帮助传输信号后，丢弃所接收的冲突数据包信号，并进入到新的数据包的传送；

如果接入节点成功估计的信道数小于或者等于，其中，是重新传送数据包的最大次数，则接入节点发送一个错误接收信号,该错误接收信号包含接入节点译码所获得的各到接入节点的信道增益，所有候选中继节点接收到该错误接收信号后，保存接收到的冲突数据包，候选中继节点在译码冲突信号的信道后，进行中继身份的竞争，候选中继节点是指接收到冲突信号的除源节点和接入节点以外的节点；最先完成倒计时的节点为中继节点，该中继节点发送一个帮助发送信号给所有节点，该帮助发送信号中包含中继节点译码的源节点到自身的信道增益值，其它节点侦听到该帮助发送信号后就立刻暂停其倒计时，接入节点接收到该帮助发送信号后，从帮助发送信号中提取；中继节点去掉之前接收信号的叠加导频，用中继节点所分配的正交叠加导频序列和冲突数据成帧并发送给接入节点，进入步骤312；

步骤312：接入节点接收中继节点发送的冲突信号，并进行信道估计，如果接入节点收集到的冲突包总数等于或大于接入节点译码所得信道总数时，接入节点结合以往接收到的冲突信号及其对应的信道状态信息还原冲突的源信号；如果接入节点成功解析所有冲突信号，则针对每一个源节点分别按照源节点最初接入网络的顺序发送一个成功接收信号，源节点和候选中继节点接收到成功接收信号后进入新的数据包传送周期；

如果接入节点未成功将所有的源节点译码，并且重新传送的次数还没有到达最大重新传送的次数，则接入节点发送一个错误接收信号，候选中继节点继续进行选择和重新传送；

如果接入节点在到达最大重新传送的次数时，只成功译码部分源节点信号，则接入节点先按源节点最初接入网络的顺序逐一发送成功接收信号给成功译码数据的源节点，这些源节点接收到成功接收信号后进入新的数据包传送过程，接入节点在发送完成功接收信号后，发送一个错误接收信号，所有未接收到成功接收信号的源节点和候选中继节点接收到该错误接收信号后，将之前发送的数据包丢弃，然后进入新的数据包传送过程。