[发明专利]D2D通信冲突改错跨层自适应系统及数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及属于无线通信技术领域，涉及一种实现高可靠D2D通信的冲突改错跨层自适应设计技术，尤其是涉及一种D2D通信冲突改错跨层自适应系统及数据传输方法。

背景技术

D2D通信作为5G通信的关键技术，弥补了专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,DSRC)中传输距离受限、安全消息可靠性低等缺陷。在DSRC中，车辆具有主动安全的应用，这些主动安全的应用需要周期性广播车辆的心跳信息。车辆的心跳信息提供了非常重要的信息，如位置、方向、速度以及车辆的安全消息和紧急消息，如安全气囊的部署、事故报告等，从而保证了驾驶员在开车过程中对紧急事件的及时反映。D2D通信技术作为DSRC的一种扩展，同时也有安全消息的传输。安全消息的可靠传输，保证车辆主动安全应用的有效性，所以在D2D通信中，安全消息的可靠性传输是非常重要的。

目前关于提高D2D通信安全消息可靠性的技术，大部分研究都是针对重传协议的优化。基于车联网中汽车安全消息的介质访问控制协议，异步固定重传次数协议(Asynchronous Fixed Repetition,AFR)、同步固定重传次数协议(Synchronous Fixed Repetition,SFR)和同步持续重传协议(Synchronous p-Persistent Repetition,SPR)都是通过优化MAC层访问机制提高接收数据包的成功率。安全消息的广播频率决定于D2D节点的密度和数据包的重传数量。考虑到D2D节点的移动性，数据包的冲突可以很大程度上影响通信的可靠性并降低数据包成功传输的概率。而在D2D节点数量多、重传次数多的情况下重传协议的优化并不能解决MAC层数据冲突的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种D2D通信冲突改错跨层自适应系统及数据传输方法，针对D2D安全消息，提高D2D安全消息在传输过程的可靠性，在减少重传次数的前提下提高数据包传输的成功概率，减少误包率。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种D2D通信冲突改错跨层自适应系统，在一个冲突消息已经传输过一次的前提下恢复出在冲突中损坏的数据包，该系统包括D2D发送节点和D2D接收节点，其中，该D2D发送节点根据信道条件选择相应的调制方式，同时将所述调制方式传输给该D2D接收节点；

所述D2D接收节点包括物理层和MAC层，所述物理层包括接收包缓存模块、信道估计冲突改错决策模块和自适应解调解码模块，所述MAC层包括MAC重传历史模块和前数据包选择器。

所述信道条件由所述物理层内的信道估计模块获得，或者在TDD方式下根据信道互易性获得。

一种基于所述的D2D通信冲突改错跨层自适应系统的数据传输方法，包括以下步骤：

1)D2D发送节点根据信道条件选择相应的调制方式，发送数据包；

2)D2D接收节点对所述数据包进行预处理，存入接收包缓存模块；

3)信道估计冲突改错决策模块通过前数据包选择器获取MAC重传历史模块的重传历史数据，根据所述重传历史数据直接进行信道均衡处理或执行冲突改错后再进行信道均衡处理；

4)D2D接收节点根据步骤1)中的调制方式对经步骤3)处理后的数据包进行最终处理。

所述信道条件由所述物理层内的信道估计模块获得，或者在TDD方式下根据信道互易性获得。

所述步骤2)中的预处理包括循环前缀移除、串并转化和FFT。

所述步骤3)具体为：

当根据MAC重传历史模块的重传历史数据判断当前存在冲突威胁时，则执行冲突改错后再进行信道均衡处理，否则，直接进行信道均衡处理。

所述信道均衡处理包括信道估计和信道均衡。

所述冲突改错是恢复出在冲突中损坏的数据包，对于D2D节点A、B、C而言，具体恢复公式为：

X₂＝(Y-X₁H₁)/H₂