CN101860418B - 一种无线网络协作方法及系统、网络节点 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种无线网络协作方法及系统、网络节点，其中一种无线网络协作方法包括：源节点确定出至少一个协作节点；源节点在发送数据给目标节点时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点。使用本发明实施例提供的技术方案，可以实现多个协作节点参与协作通信，产生虚拟天线阵，从而达到MIMO增益。

Description

一种无线网络协作方法及系统、网络节点

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线网络协作方法及系统、网络节点。

背景技术

在目前的无线网络中，由于多输入多输出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Out-put)技术可以提供比传统的单输入单输出(SISO，Simple InputSimple Output)系统高出许多倍的传输容量，所以越来越受到人们的关注，MIMO技术被普遍认为是下一代网络(NGN，Next Generation Network)的关键技术。

MIMO技术将逐渐已经发展到虚拟MIMO技术，虚拟MIMO技术又被称为虚拟天线阵(VAA，Virtual Antenna Array)技术。为了实现VAA技术，在无线网络中引入了协作通信(CC，Cooperative Communication)的概念。协作通信的最终目的是使节点在发送数据给目标节点时，将数据发送给协作节点，由协作节点再将该数据转发给目标节点。这样，节点不仅可以利用自己的空间信道，也可以利用协作节点的空间信道，从而使得通信可以产生协作分集，虚拟出一个MIMO系统，获得分集增益，可有效扩大系统容量，提高网络质量，改善系统性能。

在无线网络中，源节点在发送数据前判断是否有合适的协作节点，如果没有，源节点将采取传统直接通信将数据发送给目标节点；如果有，源节点通知该协作节点参与协作；相应的协作节点收到通知后，如果参与协作，向源节点和目标节点回复应答消息；目的节点收到该协作节点回复的应答消息之后，等待一个短帧间间隔(SIFS，Short Inter Frame Space)再回复同意请求，握手完成。源节点在收到该协作节点回复的应答消息以及目标节点回复的同意请求后采取协作通信，等待一个SIFS后发送数据。这时数据不再直接发送给目标节点，而是发送给协作节点；此阶段目标节点不再接收数据；协作节点收到数据之后，等待SIFS，再将数据转发给目标节点，目标节点正确接收到协作节点转发到的数据之后，回复确认消息。

发明人发现，现有技术中仅仅以两跳较好的信道代替一跳差的信道，无法产生虚拟天线阵，达到MIMO增益。

发明内容

本发明实施例提供了一种无线网络协作方法及系统、网络节点，能够达到MIMO增益。

本发明实施例提供了一种无线网络协作方法，包括：

源节点从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点；

源节点在发送数据给目标节点的同时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点。

本发明实施例还提供了另一种无线网络协作方法，包括：

节点接收源节点发送的通信请求，所述通信请求携带包括本节点在内的多个节点的排序信息；

如果参与协作，则本节点按照自身的排序在相应时间内向源节点和目标节点发送应答消息；

接收目标节点发送的同意请求，所述同意请求携带多个节点的信息；

若根据所述同意请求携带的多个节点的信息判断需要调整本节点在所述通信请求携带的多个节点中的排序，则本节点调整自身的排序；

接收源节点发送的数据，按照调整后自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

本发明实施例提供了一种网络节点，包括：

确定模块，用于从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点；

处理单元，用于在发送数据给目标节点的同时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点。

本发明实施例还提供了另一种网络节点，包括：

第一收发模块，用于接收源节点发送的通信请求，所述通信请求携带包括本节点在内的多个节点的排序信息；如果参与协作，则按照自身的排序在相应时间内向源节点和目标节点发送应答消息；

第二收发模块，用于接收目标节点发送的同意请求，所述同意请求携带多个节点的信息；

控制模块，用于根据所述同意请求携带的所述多个节点的信息判断需要调整本节点在所述通信请求携带的所述多个节点中的排序时，则本节点调整自身的排序；

所述第二收发模块，用于接收的源节点发送的数据后，按照调整后自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

本发明实施例还提供了一种无线网络协作系统，包括：

源节点和至少一个协作节点；

所述源节点，用于从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点；在发送数据给目标节点的同时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点。

协作节点，用于接收源节点发送的通信请求，所述通信请求携带包括本节点在内的多个协作节点的排序信息；

当所述协作节点参与协作，所述协作节点按照自身的排序在相应时间内向源节点和目标节点发送应答消息，并接收目标节点发送的同意请求，所述同意请求携带多个协作节点的信息；

当所述协作节点根据所述同意请求携带的多个节点的信息判断需要调整本节点在所述通信请求携带的多个节点中的排序，则本节点调整自身的排序；接收的源节点发送的数据后，按照调整后自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

与现有的技术相比，本发明实施例由源节点从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点，在发送数据给目标节点的同时将数据发送给至少一个协作节点，由至少一个协作节点在预留信道上分别将数据转发给目标节点，实现了多个协作节点参与协作通信，从而可以产生虚拟天线阵达到MIMO增益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的一种无线网络协作方法的流程图；

图2为本发明实施例中提供的一种无线网络协作方法的流程图；

图3为本发明实施例中提供的一种无线网络协作方法的流程图；

图4为本发明实施例中提供的一种网络节点的结构图；

图5为本发明实施例中提供的一种网络节点的结构图；

图6为本发明实施例中提供的另一种网络节点结构图；

图7为本发明实施例中提供的一种无线网络协作系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，图1为本发明实施例一提供的一种无线网络协作方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供的无线网络协作方法可以包括以下步骤：

步骤101：源节点从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点；

步骤102：源节点在发送数据给目标节点的同时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点。

具体地，上述的步骤101所述的源节点从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点可以包括步骤：

1)源节点从预先建立的协作表中选取至少一个潜在协作节点；

2)向目标节点和选取的至少一个潜在协作节点发送通信请求；

其中，源节点可以将选取出来的至少一个潜在协作节点的地址进行排序，并写入通信请求中，将该通信请求以广播方式发送给目标节点和至少一个潜在协作节点，这样至少一个潜在协作节点在收到源节点发送的通信请求后可以判断自身被源节点选中，进而决定是否参与协作；目标节点在收到源节点发送的通信请求后可以获悉源节点选择至少一个潜在协作节点的数目以及至少一个潜在协作节点的地址排序。

3)接收至少一个潜在协作节点返回的应答消息；所述应答消息所携带该潜在协作节点的信息(比如潜在协作节点的地址等等)；

其中，步骤3)所述的至少一个潜在协作节点的数目和步骤1)所述的至少一个潜在协作节点的数目可以相等，或者步骤3)所述的至少一个潜在协作节点的数目小于步骤1)所述的至少一个潜在协作节点的数目。因为，源节点在步骤1)中所选出来的至少一个潜在协作节点并不一定都能与源节点进行协作通信，比如，源节点与所选出来的某一个潜在协作节点之间的连接信道发生了中断或者该潜在协作节点自身决定不参与协作等，此时源节点就不会接收到该潜在协作节点返回的应答消息；而步骤3)表示的是源节点接收到的可以和源节点进行协作通信的潜在协作节点返回的应答信息，源节点接收到潜在协作节点返回的应答消息后，可以获悉该潜在协作节点可以和源节点进行协作通信。

其中，潜在协作节点返回的应答消息具体可以是协作发送(HTS，HelperTo Send)控制信令，HTS控制信令可以携带该潜在协作节点的地址，当然，HTS控制信令还可以进一步携带源节点的地址以及其他相关信息。

4)接收目标节点返回的同意请求；所述同意请求所携带至少一个潜在协作节点的信息；

当源节点所选取的至少一个潜在协作节点可以参与协作时，该潜在协作节点会向源节点和目标节点返回应答消息；如果源节点在上述步骤3)中可以接收到该潜在协作节点返回的应答消息，则认为可以和该潜在协作节点进行协作通信；

同样，如果目标节点接收到该潜在协作节点返回的应答消息，则认为可以和该潜在协作节点进行协作通信，而且目标节点会记录该潜在协作节点的信息；该潜在协作节点的信息具体可以是该潜在协作节点的地址，或者，也可以是用于表示该潜在协作节点的标识。

5)将目标节点返回的同意请求所携带的至少一个潜在协作节点的信息与至少一个潜在协作节点返回的应答消息所携带的该潜在协作节点的信息逐一比对；

具体地，源节点可以将每一个潜在协作节点返回的应答消息中携带的该潜在协作节点的地址和目标节点返回的同意请求所携带的至少一个潜在协作节点的地址进行逐一比对。

6)将比对结果相符的至少一个潜在协作节点作为至少一个协作节点。

其中，由于能够和源节点进行协作通信的潜在协作节点不一定能够和目标节点进行协作通信，能够和目标节点进行协作通信的潜在协作节点又不一定能够和源节点进行协作通信，因此对于源节点而言，需要确定出既可以和源节点进行协作通信又能够和目标节点进行协作通信的潜在协作节点，被确定出的潜在协作称为协作节点。

具体地，上述步骤1)所述的源节点从预先建立的协作表中选取至少一个潜在协作节点可以包括如下步骤：

11)源节点从协作表中未选的潜在协作节点集合内选取能够和已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生最大协作增益的第i个潜在协作节点；所述最大协作增益是结合信道容量和开销计算得到的；

12)如果所述最大协作增益满足决策条件，则将选取的第i潜在协作节点作为已选的一个潜在协作节点，并返回步骤1)；如果所述最大协作增益未满足决策条件，则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的至少一个潜在协作节点。

其中，所述本发明实施例中所述的i为自然数。

具体地，所述步骤12)的实现可以如下：

如果所述最大协作增益大于或等于已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的协作增益和预置的协作增益阈值之和，则将选取的第i潜在协作节点作为已选的一个潜在协作节点，并返回步骤11)；

如果所述最大协作增益小于已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的协作增益和预置的协作增益阈值之和，则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的若干个潜在协作节点。

更进一步地，当源节点发送数据是实时数据时，源节点在执行在步骤12)之前，还需要进一步执行如下步骤：

如果第i个潜在协作节点参与协作产生的传输时延大于或等于预置的时延门限值；则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的若干个潜在协作节点；

如果第i个潜在协作节点参与协作产生的传输时延小于预置的时延门限值，则执行步骤12)。

需要说明的是，如果源节点发送的数据是非实时数据，则源节点在执行在步骤12)之前，无需对该协作节点参与协作产生的传输时延进行判断。

根据本发明实施例提供的方法，源节点需要预先建立协作表。源节点预先建立协作表可以包括如下步骤：

21)源节点获取每一个潜在协作节点与目标节点之间的交互信息；所述潜在协作节点为源节点的相邻节点；

其中，每一个潜在协作节点与目标节点之间的交互信息可以包括每一个潜在协作节点向目标节点发送的通信请求，以及目标节点给该潜在协作节点返回的同意请求；

由于源节点与每一个潜在协作节点都是通过连接信道直接相连的，每一个潜在协作节点发送给目标节点的通信请求也会通过该潜在协作节点与源节点之间的连接信道发送给源节点，使得源节点可以进行侦听；

同样，由于每一个潜在协作节点的目标节点也是源节点的相邻节点，源节点与该目标节点也是通过连接信道直接相连的，该目标节点返回给潜在协作节点的同意请求也会通过该目标节点与源节点之间的连接信道发送给源节点，使得源节点可以进行侦听。

具体地，源节点可以侦听每一个潜在协作节点发送给目标节点的通信请求，所述通信请求携带了该通信请求的发送功率以及该潜在协作节点到目标节点的放大转发系数；

源节点侦听目标节点返回给该潜在协作节点同意请求，所述同意请求携带了该同意请求的发送功率以及该潜在协作节点到目标节点的信道增益。

22)源节点根据所述交互信息分别获取源节点与该潜在协作节点之间、源节点与目标节点之间以及该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息；

具体地，源节点可以从侦听到的每一个潜在协作节点发送给目标节点的通信请求中读取该潜在协作节点到目标节点的放大转发系数；以及读取该通信请求的发送功率，并将该发送功率与接收到该通信请求的功率比较，得到源节点到该潜在协作节点之间的信道增益；

源节点可以从侦听到的目标节点返回给该潜在协作节点的同意请求中读取该潜在协作节点到目标节点的信道增益；以及读取该同意请求的发送功率，并将该同意请求的发送功率与接收到该同意请求的功率比较，根据比较结果获得源节点到目标节点之间的信道增益。

其中，所述该潜在协作节点到目标节点的放大转发系数和该潜在协作节点到目标节点的信道增益为该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息；

所述源节点到该潜在协作节点之间的信道增益为源节点与该潜在协作节点之间的信道信息；所述源节点到目标节点之间的信道增益为源节点与目标节点之间的信道信息。

23)源节点建立协作表，所述协作表包括源节点与该潜在协作节点之间、源节点与目标节点之间以及该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息字段，该潜在协作节点的失败次数字段以及该潜在协作节点的更新时间字段。

当然，源节点建立的协作表还可以进一步包括该潜在协作节点的地址以及没目标节点的地址等字段。

更进一步地，根据本发明实施例提供的无线网络协作方法，源节点在发送数据之后，还可以对预先建立的协作表进行更新，具体可以如下：

更新上述步骤5)中的比对结果相符的至少一个潜在协作节点的失败次数，并记录该潜在协作节点的更新时间；更新比对结果不相符的潜在协作节点的失败次数，并记录该潜在协作节点的更新时间。

具体地，源节点在执行步骤102时，可以采用广播的方式将数据同时发送给目标节点和至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点。

上述对本发明实施例提供的一种无线网络协作方法进行了详细介绍，本发明实施例由源节点从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点，源节点在发送数据给目标节点的同时，将数据发送给至少一个协作节点，由至少一个协作节点在预留信道上分别将数据转发给目标节点，这样实现了多个协作节点参与协作通信，从而可以产生虚拟天线阵达到MIMO增益。

实施例二：

请参阅图2，图2为本发明实施例二提供的一种无线网络协作方法的流程示意图。如图2所示，该无线网络协作方法可以包括：

步骤201：源节点预先建立协作表；

由于无线信道的广播特性，使得源节点周围的潜在协作节点之间的信息交互可以被源节点侦听到。其中，源节点周围的潜在协作节点是源节点的相邻节点。比如，潜在协作节点发送通信请求给目标节点(该目标节点也是源节点的相邻节点)时，该通信请求会被源节点通过其与该潜在协作节点之间的连接信道侦听到；目标节点返回同意请求给该潜在协作节点时，该同意请求也可以被源节点通过其与该目标节点之间的连接信道侦听到。源节点通过侦听通信请求/同意请求，联合物理层，对通信请求/同意请求进行分析，即可得到信道信息。

其中，信道信息可以包括该潜在协作节点到目标节点的放大转发系数β(用来计算得出转发功率P_h＝βG_s，hP_s)、源节点到该潜在协作节点之间的信道增益G_s，h、该潜在协作节点到目标节点的信道增益G_h，d、源节点到目标节点之间的信道增益Gs，d；另外，信道信息还可以进一步包括信道带宽W以及噪声功率(信道噪声为高斯白噪声时，方差为σ²，则噪声功率为σ²)。

具体地，源节点可以从侦听到的每一个潜在协作节点发送给目标节点的通信请求中读取该潜在协作节点到目标节点的放大转发系数β_h，d；

以及读取该通信请求的发送功率，并将该发送功率与接收到该通信请求的功率比较，根据比较结果得到源节点到该潜在协作节点之间的信道增益G_s，h；

源节点可以从侦听到的目标节点返回给该潜在协作节点的同意请中读取该潜在协作节点到目标节点的信道增益G_h，d；

以及读取该同意请求的发送功率，并将该同意请求的发送功率与接收到该同意请求的功率比较，根据比较结果获得源节点到目标节点之间的信道增益Gs，d。

源节点在获得相关的信道信息之后，可以建立如表1所示的协作表。

节点Sd地址

节点Sh地址

信道增益Gs，d

信道增益Gs，h

信道增益Gh，d

放大转发系数βh，d

失败次数

更新时间

...

...

...

...

...

...

...

...

表1

如表1所示，每个源节点都维护着一张协作表，该协作表记录着源节点的潜在协作节点与目标节点的通信情况。该协作表一共有8列，第一列存储本次通信的目的节点Sd的地址；第二列存储发起本次通信的节点(对于维护此表的源节点来说是潜在协作节点)Sh的地址；第三列存储源节点到目的节点Sd的信道增益；第四列存储源节点到该潜在协作节点Sh的信道增益；第五列存储该潜在协作节点Sh到目的节点Sd的信道增益；第六列存储该潜在协作节点Sh到目的节点Sd的放大转发系数β_h，d；第七列存储通过该潜在协作节点Sh协作的失败次数；最后一列存储此行信息的更新时间。该协作表按照目的节点Sd地址来排列分布，即目的地址相同的潜在协作节点是排列在一起的。对于不同的目的节点地址，同一潜在协作伙伴地址的出现次数可能不止一次。

步骤202：源节点需要发送数据，查找协作表，选取至少一个潜在协作节点参与本次通信；

本发明实施例提供的无线网络协作方法在源节点上进行协作节点的选取，源节点通过对协作表存储的信息逐个分析，得出最大协作增益时所需的协作节点数目和相应的协作节点，其中参与协作的最大协作节点数目也可以根据实际需要灵活设置。

a)源节点从协作表中未选的潜在协作节点集合内选取能够和已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生最大协作增益的第i个潜在协作节点；所述最大协作增益F(i)是结合信道容量和开销计算得到的；

b)如果F(i)满足决策条件，则将所述第i潜在协作节点作为已选的一个潜在协作节点，并返回步骤a)；如果F(i)未满足决策条件，则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的潜在协作节点。

具体地，上述b)的实现可以为：

如果F(i)大于或等于已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的协作增益F(i-1)和预置的协作增益阈值Th(Th为协作增益阈值，作为协作的门限值，可根据实际需要灵活设置)之和，说明增加潜在协作节点能在满足业务需求的前提下，可以进一步提高协作增益，，则将所述第i潜在协作节点作为已选的一个潜在协作节点，并返回步骤a)；

如果F(i)小于已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的协作增益F(i-1)和预置的协作增益阈值Th之和，则说明不需要再增加潜在协作节点，将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的潜在协作节点。

更进一步地，如果在步骤202中源节点需要的发送数据是实时数据时，源节点在执行在b)之前，还需要执行如下步骤：

如果选取的第i个潜在协作节点和已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的传输时延S(i)大于或等于预置的时延门限值d；则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的潜在协作节点；

如果选取的第i个潜在协作节点和已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的传输时延S(i)小于预置的时延门限值d，则执行b)。

具体地，可以通过如下公式计算协作增益：

$C_n=\frac{W}{n+1}\mathrm{lo}{g}_2(1+\frac{P_s{G}_{s,d}}{{\mathrm{\σ}}^2}+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{P_{h_i}{P}_s{G}_{h_i,d}{G}_{s,h_i}}{{\mathrm{\σ}}^2(P_{h_i}{G}_{h_i,d}+P_s{G}_{s,h_i}+{\mathrm{\σ}}^2)})---\left(1\right)$

其中，C_n表示n个潜在协作节点参与协作通信的情况下的信道容量； $P_{h_i}=\mathrm{\β}{G}_{s,h_i}{P}_s$ 表示第i个潜在协作节点的发送功率；W表示信道带宽，P_s表示源节点发送功率；

表示第i潜在协作节点到目标节点的信道增益，G_s，d表示源节点到目标节点的信道增益，

表示源节点到第i个潜在协作节点的信道增益，σ²表示噪声功率。

其中，S_n表示n个潜在协作节点参与协作通信的情况下的开销；T_SIFS表示短帧间间隔的持续时间；L_通信请求表示通信请求的帧长度；L_同意请求表示同意请求的帧长度；L_确认表示协作通信完成后目标节点发送的确认消息的帧长度；L_DATA表示数据的帧长度；L_HTS表示潜在协作节点返回的应答消息的帧长度；

表示第i个潜在协作节点到目标节点的数据帧传输速率，表示源节点到第i个潜在协作节点的数据帧传输速率，BaseRate表示控制帧传输速率。

$F\left(n\right)=C_n\×(1-\frac{S_n-S_0}{S_n})-C_0=C_n\×\frac{S_0}{S_n}-C_0---\left(3\right)$

其中，F(n)表示选取n个潜在协作节点协作获得的信道容量扣除协作开销后所增加的有效信道容量，即所获得的协作增益。在其他信道信息已知情况下(从协作表获取)，以n为变量，当(3)式取得最大值时，则是最大协作增益，所需潜在协作节点的数目以及具体潜在协作节点也同时获得。

其中，

表示采用多点协作扣开销后的有效信道容量；C₀为不采用协作通信的信道容量；当n＝0时，

$C_0=W{\log }_2(1+\frac{P_s{G}_{s,d}}{{\mathrm{\σ}}^2}),$

F(0)＝0。

步骤203：源节点将选取的潜在协作节点的地址排序后写入通信请求中，向目标节点和选取的潜在协作节点发送该通信请求，等待潜在协作节点的回应HTS以及目标节点回复的同意请求；

下面所示的表2为源节点所发送的通信请求的帧格式，表3所示的是表2中的帧控制字段的格式。

表2

表3

其中，

(1)帧控制：版本设为01，子类型设定为1011，代表通信请求帧。

(2)持续时间：设定网络分配矢量(NAV，Network Allocation Vector)值，单位为毫秒。当所选潜在协作节点个数为n时，设置持续时间为：

其中，Duration_通信请求表示n个潜在协作节点下，源节点发送通信请求的持续时间；T_SIFS表示短帧间间隔的持续时间；T_HTS表示潜在协作节点发送的应答消息的持续时间；T_同意请求表示目标节点返回同意请求的持续时间；L_DATA表示数据的帧长度；

表示源节点到第i个潜在协作节点的数据帧传输速率。

(3)接收端地址：目标节点S_d的MAC地址。

(4)发送端地址：源节点S_s的MAC地址。

(5)发送速率：源节点发送DATA的速率，

$R_{s,h}=\min W\{\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{s,h_1}),\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{s,h_2}),...\log (1+{\mathrm{\Γ}}_{s,h_n})\}.$

(6)发送功率：发送通信请求的功率P_通信请求。

(7)放大转发系数：源节点到目的节点的放大转发系数β_s，d。

(8)潜在协作节点数目：n值，用8bit表示。

(9)潜在协作点地址和转发速率：潜在协作节点S_h1到S_hn的MAC地址及对应的转发速率Rh_1，d到Rh_n，d。潜在协作节点各自的转发速率，根据协作表里存储的相关信息，计算得出：

$R_{h_i,d}=W\mathrm{lo}{g}_2(1+{\mathrm{\Γ}}_{h_i,d})$

(10)FCS：帧校验序列。

当潜在协作节点收到源节点发送的通信请求后，根据通信请求中所携带的潜在协作节点的地址获知自己被源节点选取参与协作，如果不同意参与协作，则潜在协作节点保存空闲；如果同意参与协作，则潜在协作节点按照通信请求中自己所在的排序回复HTS；正常情况下，潜在协作节点回复的HTS被源节点以及目标节点接收到。

表4表示的潜在协作节点回复的HTS的帧格式。

表4

其中，

(1)帧控制：版本设为01，子类型被设定为1001，代表HTS帧。

(2)持续时间：设定NAV值，单位为毫秒。排序为m的潜在协作节点设置持续时间为：

其中，T_SIFS表示短帧间间隔的持续时间；T_HTS表示潜在协作节点发送的应答消息的持续时间；T_同意请求表示目标节点返回同意请求的持续时间；L_DATA表示数据的帧长度；

表示源节点到第i个潜在协作节点的数据帧传输速率；R_hi，d表示第i个潜在协作节点到目标节点的数据帧传输速率。

(3)接收端地址：S_d的MAC地址。

(4)发送端地址：S_h的MAC地址。

(5)FCS：帧校验序列。

目的节点收到源节点发送的通信请求后，根据通信请求中所携带潜在协作节点的地址排列信息，获知源节点选取的潜在协作节点的数目和排序，目标节点等待潜在协作节点返回的HTS之后，回复同意请求；正常请求下，目标节点返回的同意请求被潜在协作节点以及源节点接收到。

表5表示的目标节点回复的同意请求帧格式。

表5

(1)帧控制：版本设为01，子类型被设定为1100，代表同意请求帧。

(2)持续时间：设定NAV值，单位为毫秒。当所选节点个数为n时，设置持续时间为：

其中，Duration_同意请求表示目标节点返回同意请求的持续时间；T_SIFS表示短帧间间隔的持续时间；L_确认表示协作通信完成后目标节点发送的确认消息的持续时间；L_DATA表示数据的帧长度；

表示源节点到第i个潜在协作节点的数据帧传输速率；R_hi，d表示第i个潜在协作节点到目标节点的数据帧传输速率。

(3)接收端地址：源节点S_S的MAC地址。

(4)发送功率：发送同意请求的功率P_同意请求。

(5)信道增益：源节点到目的节点的信道增益G_s，d。

(6)潜在协作节点回复HTS情况：用一个字节，8bit来表示这一情况。先将这8bit全置为0，假设收到一个HTS，目的节点读取该潜在协作节点的地址(即表4中的发送端S_h地址)找出它在通信请求中的排序m，接着就将这1个字节的第m位置1。

可见8bit中1的个数，就是真正能够和目标节点进行协作通信的潜在协作节点个数，记为n^*。这里设置该字段为一个字节，最多可存放8个潜在协作节点的HTS回复信息，当潜在协作节点不足8个时，剩余字段保持为0，而根据实际情况需要，也可以将该字段延长，以适应超出8个潜在协作节点的情况。

当然，表5表示的目标节点回复的同意请求帧格式中，目标节点记录的潜在协作节点回复HTS情况也可以仅仅是回复HTS的潜在协作节点的地址，本发明实施例在此不作限定。

(7)FCS：帧校验序列。

需要说明的是，如果源节点没有收到任何潜在协作节点返回的HTS，则认为协作通信失败，源节点采取直接传输方式数据发送给目标节点；如果源节点没有收到目标节点返回的同意请求，说明目标节点无法通信，源节点就进入随机退避(随机退避方法具体可以是二进制指数退避)。

步骤204：源节点根据潜在协作节点的返回HTS以及目标节点回复的同意请求，确定出能够参与协作的协作节点；

比如，源节点从潜在协作节点返回的HTS中获悉该潜在协作节点的地址，从而进一步找出该潜在协作节点的地址在通信请求中的排序m；

将该潜在协作节点的地址在通信请求中的排序m与目标节点回复的同意请求携带的潜在协作节点回复HTS情况中的第m个比特位比对，如果第m个比特位为1，说明比对结果相符，源节点认为该潜在协作节点能够参与协作；如果第m个比特位为0，说明比对结果不相符，源节点认为该潜在协作节点不能够参与协作。

通过这样的方式，源节点可以确定出既可以和源节点进行协作通信也可以和目标节点进行协作通信的潜在协作节点，源节点确定出的既可以和源节点进行协作通信也可以和目标节点进行协作通信的潜在协作节点即为协作节点(即真正可以参与协作通信的潜在协作节点)。

当然，如果同意请求携带的潜在协作节点回复HTS情况记录的仅仅是返回HTS的潜在协作节点的地址，源节点可以从潜在协作节点返回的HTS中获悉该潜在协作节点的地址，将该潜在协作节点的地址与目标节点回复的同意请求携带的潜在协作节点的地址比对，如果地址相同，说明比对结果相符；反之，比对结果不相符。

步骤205：源节点将数据发送给目标节点和确定出的协作节点。

源节点在步骤202中选取的所有潜在协作节点并不一定都能参与协作通信，所以，源节点在步骤204确定出能够参与协作的协作节点之后，确定是否需要更新网络分配矢量设置。在有潜在协作节点不能协作的情况时，源节点根据确定出的协作节点在发送数据时重新调整网络分配矢量设置；

同时，协作节点根据同意请求携带的潜在协作节点回复HTS情况，将自己的排序与通信请求中不能协作的协作节点的排序相比较，如果协作节点的排序位于不能协作的协作节点的排序之前，则不作调整，反之，则将不能协作的协作节点的排序删除，将自身排序相应提前。

源节点发送数据，目标节点与协作节点同时接收该数据并存储，数据接收完之后，协作节点再根据自己的排序，依次将数据转发给目标节点，当目标节点收到最后一个从协作节点转发的数据之后，发送确认，此次通信完成。

步骤206：源节点更新协作表。

当源节点在步骤202中选取的潜在协作伙伴无法参与协作时，源节点会对该潜在协作节点的失败次数+1，当失败次数达到门限值时，源节点就会从协作表中删除此行；若该潜在协作节点成功协作，失败次数将被清0；更新时间在最后一次更改本行信息时得到更新。

本发明实施例由源节点从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点，并且源节点在发送数据给目标节点时将数据发送给至少一个协作节点，由至少一个协作节点根据自己的排序，依次将数据转发给目标节点，这样不仅规范了协作通信的实现过程，也实现了多个协作节点参与协作通信，从而可以产生虚拟天线阵达到MIMO增益。

实施例三：

请参阅图3，图3为本发明实施例三提供的一种无线网络协作方法的流程图。如图3所示，本发明实施例提供的无线网络协作方法可以包括：

步骤301：节点接收源节点发送的通信请求，所述通信请求携带包括本节点在内的多个节点的排序信息；

其中，本发明实施例中所述的本节点是源节点的相邻节点，也是源节点的潜在协作节点。所述多个节点的排序信息具体可以是至多个节点的地址排序信息。

其中，源节点发送的通信请求格式与实施例二中表2相同，本发明实施例在此不再复述。

步骤302：如果参与协作，则本节点按照自身的排序在相应时间内向源节点和目标节点发送应答消息；

如果不参与协作，则节点保存空闲；节点发送的应答消息具体可以是HTS控制信令，HTS控制信令格式与实施例二中表4相同，本发明实施例在此不再复述。

步骤303：接收目标节点发送的同意请求，所述同意请求携带多个节点的信息；

如果接收不到目标节点发送的同意请求，则节点保存空闲；所述同意请求的格式与实施例二中表5相同，本发明实施例在此不再复述。

所述至多个节点的信息具体可以是多个节点回复HTS的情况，用一个字节，8bit来表示这一情况。先将这8bit全置为0，假设收到一个HTS，目的节点读取该节点的地址(即表4中的发送端S_h地址)找出它在通信请求中所在的排序m，接着就将这1个字节的第m位置1。

这里设置该字段为一个字节，最多可存放8个节点的HTS回复信息，当节点不足8个时，剩余字段保持为0，而根据实际情况需要，也可以将该字段延长，以适应超出8个节点的情况。

当然，所述多个节点的信息也可以仅仅是回复HTS的多个节点的地址，本发明实施例在此不作限定。

步骤304：若根据所述同意请求携带的多个节点的信息判断需要调整本节点在所述通信请求携带的多个节点中的排序，则本节点调整自身的排序；

若根据所述同意请求携带的多个节点的信息判断在所述通信请求携带的多个节点中存在无法参与协作的节点，且该无法参与协作的节点的排序位于本节点的排序之前，将该无法参与协作的节点的排序信息删除，将自身排序相应提前；如果该无法参与协作节点的排序位于所述节点的排序之后，则不作调整。

步骤305：接收的源节点发送的数据后，按照调整后自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

节点在接收到源节点发送的数据后进行保存，节点再根据调整后自身的排序，依次将数据转发给目标节点；

若节点判断无需调整自身的排序，则节点接收源节点发送的数据后进行保存，再根据自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

本发明实施例提供无线网络协作方法由节点接收源节点发送的数据，并节点根据自己的排序，依次将数据转发给目标节点，从而可以实现了多个协作节点参与协作通信，产生虚拟天线阵，从而达到MIMO增益。

实施例四：

请参阅图4，图4为本发明实施例四提供的一种网络节点的结构图。如图4所示，本发明实施例提供的网络节点可以包括：

确定模块401，用于从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点；

处理单元402，用于在发送数据给目标节点的同时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点。

请一并参阅图5，图5为本发明实施例四提供的确定模块401的结构图。如图5所示，所述确定模块401可以包括：

选取模块4011，用于从预先建立的协作表中选取至少一个潜在协作节点；

收发模块4012，用于向目标节点和所述至少一个潜在协作节点发送通信请求；接收至少一个潜在协作节点返回的应答消息；所述应答消息所携带该潜在协作节点的信息；接收目标节点返回的同意请求；所述同意请求携带至少一个潜在协作节点的信息；

其中，至少一个潜在协作节点返回的应答消息具体可以是HTS控制信令，HTS控制信令可以携带该潜在协作节点的地址，当然，HTS控制信令还可以进一步携带源节点的地址以及其他相关信息。

对比模块4013，用于将目标节点返回的同意请求所携带的至少一个潜在协作节点的信息与至少一个潜在协作节点返回的应答消息所携带的该潜在协作节点的信息逐一比对；将比对结果相符的至少一个潜在协作节点作为至少一个协作节点。

由于能够和网络节点进行协作通信的潜在协作节点不一定能够和目标节点进行协作通信，能够和目标节点进行协作通信的潜在协作节点又不一定能够和网络节点进行协作通信，因此对于网络节点而言，需要确定出既可以和网络节点进行协作通信又能够和目标节点进行协作通信的潜在协作节点，被确定出的潜在协作称为协作节点。

具体地，所述选取模块4011具体用于：

1)从协作表中未选的潜在协作节点集合内选取能够和已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生最大协作增益F(i)的第i个潜在协作节点；所述最大协作增益F(i)是结合信道容量和开销计算得到的；

2)如果所述最大协作增益F(i)满足决策条件，则将选取的第i潜在协作节点作为已选的一个潜在协作节点，并返回步骤1)；如果所述最大协作增益未满足决策条件，则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的至少一个潜在协作节点。

其中，所述选取模块4011用于实现步骤2)，具体可以如下：

如果F(i)大于或等于已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的协作增益F(i-1)和预置的协作增益阈值Th(Th为协作增益阈值，作为协作的门限值，可根据实际需要灵活设置)之和，说明增加潜在协作节点能在满足业务需求的前提下，可以进一步提高协作增益，，则将所述第i潜在协作节点作为已选的一个潜在协作节点，并返回步骤1)；

如果F(i)小于已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的协作增益F(i-1)和预置的协作增益阈值Th之和，则说明不需要再增加潜在协作节点，将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的潜在协作节点。

更进一步地，如果本发明实施例提供的网络节点需要发送实时数据，则所述选取模块4011在执行在步骤2)之前，还用于：

如果第i个潜在协作节点参与协作产生的传输时延大于或等于预置的时延门限值；则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的若干个潜在协作节点；

如果第i个潜在协作节点参与协作产生的传输时延小于预置的时延门限值，则执行步骤2)。

需要说明的是，如果网络节点发送的数据是非实时数据，则所述选取模块4011在执行在步骤2)需对该协作节点参与协作产生的传输时延进行判断。

如图4所示，本发明实施例提供的网络节点还可以包括：

建立协作表模块403，用于获取每一个潜在协作节点与目标节点之间的交互信息；所述潜在协作节点为源节点的相邻节点；

根据所述交互信息分别获取源节点与该潜在协作节点之间、源节点与目标节点之间以及该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息；

建立协作表，所述协作表包括源节点与该潜在协作节点之间、源节点与目标节点之间以及该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息字段，该潜在协作节点的失败次数字段以及该潜在协作节点的更新时间字段。

其中，每一个潜在协作节点与目标节点之间的交互信息可以包括每一个潜在协作节点向目标节点发送的通信请求，以及目标节点给该潜在协作节点返回的同意请求；

由于网络节点与每一个潜在协作节点都是通过连接信道直接相连的，每一个潜在协作节点发送给目标节点的通信请求也会通过该潜在协作节点与网络节点之间的连接信道发送给源节点，使得网络节点可以进行侦听；

同样，由于每一个潜在协作节点的目标节点也是网络节点的相邻节点，网络节点与该目标节点也是通过连接信道直接相连的，该目标节点返回给潜在协作节点的同意请求也会通过该目标节点与网络节点之间的连接信道发送给网络节点，使得网络节点可以进行侦听。

具体地，所述建立协作表模块403可以用于从侦听到的每一个潜在协作节点发送给目标节点的通信请求中读取该潜在协作节点到目标节点的放大转发系数；以及读取该通信请求的发送功率，并将该发送功率与接收到该通信请求的功率比较，得到网络节点到该潜在协作节点之间的信道增益；

从侦听到的目标节点返回给该潜在协作节点的同意请求中读取该潜在协作节点到目标节点的信道增益；以及读取该同意请求的发送功率，并将该同意请求的发送功率与接收到该同意请求的功率比较，根据比较结果获得网络节点到目标节点之间的信道增益。

其中，所述该潜在协作节点到目标节点的放大转发系数和该潜在协作节点到目标节点的信道增益为该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息；

所述网络节点到该潜在协作节点之间的信道增益为网络节点与该潜在协作节点之间的信道信息；所述网络节点到目标节点之间的信道增益为网络节点与目标节点之间的信道信息。

所述建立协作表模块403建立的协作表具体可以和上述的表1相同，本发明实施例在此不再复述。

如图4所示，本发明实施例提供的网络节点还可以包括：

更新协作表模块404，用于更新比对结果相符的至少一个潜在协作节点的失败次数，并记录该潜在协作节点的更新时间；更新比对结果不相符的潜在协作节点的失败次数，并记录该潜在协作节点的更新时间。

具体地，当所述选取模块4011选取的潜在协作节点无法参与协作时，更新协作表模块404可以对该潜在协作节点的失败次数+1，当失败次数达到门限值时，更新协作表模块404从协作表中删该潜在协作节点及其相关信息；若该潜在协作节点成功协作，失败次数将被清0；更新时间在最后一次更改本行信息时得到更新。

本发明实施例提供的网络节点可以从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点，并且在发送数据给目标节点时将数据发送给至少一个协作节点，由至少一个协作节点根据自己的排序，依次将数据转发给目标节点，这样不仅规范了协作通信的实现过程，也实现了多个协作节点参与协作通信，从而可以产生虚拟天线阵达到MIMO增益。

实施例五：

请参阅图6，图6为本发明实施例五提供的一种网络节点的结构图。如图6所示，本发明实施例提供的网络节点可以包括：

第一收发模块601，用于接收源节点发送的通信请求，所述通信请求携带包括本节点在内的多个节点的排序信息；如果参与协作，则按照自身的排序在相应时间内向源节点和目标节点发送应答消息；

其中，所述多个节点的排序信息具体可以是多个节点的地址排序信息。

源节点发送的通信请求格式与实施例二中表2相同，本发明实施例在此不再复述。

节点如果不参与协作，则节点保存空闲；所述第一收发模块601发送的应答消息具体可以是HTS控制信令，HTS控制信令格式与实施例二中表4相同，本发明实施例在此不再复述。

第二收发模块602，用于接收目标节点发送的同意请求，所述同意请求携带多个节点的信息；

如果所述第二收发模块602接收不到目标节点发送的同意请求，则节点保存空闲；所述目标节点发送的同意请求的格式与实施例二中表5相同，本发明实施例在此不再复述。

所述多个节点的信息具体可以是多个节点回复HTS的情况，用一个字节，8bit来表示这一情况。先将这8bit全置为0，假设收到一个HTS，目的节点读取该节点的地址(即表4中的发送端S_h地址)找出它在通信请求中所在的排序m，接着就将这1个字节的第m位置1。

这里设置该字段为一个字节，最多可存放8个节点的HTS回复信息，当节点不足8个时，剩余字段保持为0，而根据实际情况需要，也可以将该字段延长，以适应超出8个节点的情况。

当然，所述多个节点的信息也可以仅仅是回复HTS的多个节点的地址，本发明实施例在此不作限定。

控制模块603，用于根据所述同意请求携带的多个节点的信息判断需要调整本节点在所述通信请求携带的多个节点中的排序，则本节点调整自身的排序；

控制模块603具体用于根据第二收发模块602接收到的同意请求携带的潜在节点回复HTS情况，识别第一收发模块601发送的通信请求中不能协作的潜在节点，将本节点的排序与不能协作的节点的排序相比较，如果本节点的排序位于不能协作的节点的排序之前，则不作调整，反之，则将不能协作的节点的排序删除，将本节点的排序相应提前。

所述第二收发模块602，用于接收的源节点发送的数据后，按照调整后自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

更进一步地，所述控制模块603还用于根据第二收发模块602接收到的同意请求携带的潜在协作节点回复HTS情况，识别第一收发模块601发送的通信请求中没有不能协作的节点，则所述控制模块603无需要调整自身在所述至少一个节点中的排序；

所述第二收发模块602还用于接收的源节点发送的数据后，按照自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

本发明实施例提供网络节点接收源节点发送的数据，并节点根据自己的排序，依次将数据转发给目标节点，从而可以实现了多个协作节点参与协作通信，产生虚拟天线阵，从而达到MIMO增益。

实施例六：

请参阅图7，图7为本发明实施例六提供的一种无线网络协作系统示意图。如图7所示，本发明实施例提供的无线网络协作系统可以包括源节点701和至少一个协作节点702；

所述源节点701，用于从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点；在发送数据给目标节点时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点。

协作节点702，用于接收所述源节点701发送的通信请求，所述通信请求携带包括所述协作节点702在内的多个协作节点的排序信息；

当参与协作时，按照自身的排序在相应时间内向源节点701和目标节点发送应答消息，并接收目标节点发送的同意请求，所述同意请求携带所述至少一个协作节点的信息；

当根据所述至少一个协作节点的信息判断需要调整自身在所述至少一个协作节点中的排序时，调整自身的排序；并且在接收的源节点发送的数据后，按照调整后自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

更进一步地，所述协作节点702用于在根据所述至少一个协作节点的信息判断无需调整自身在所述至少一个协作节点中的排序时，在接收的源节点发送的数据后，按照自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

本发明实施例提供的无线网络协作系统由源节点可以从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点，并且在发送数据给目标节点时将数据发送给至少一个协作节点，由至少一个协作节点根据自己的排序，依次将数据转发给目标节点，这样不仅规范了协作通信的实现过程，也实现了多个协作节点参与协作通信，从而可以产生虚拟天线阵达到MIMO增益。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读存储器(ROM)、随机存取器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本发明实施例所提供的一种无线网络协作方法及系统、网络节点进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (17)

1.一种无线网络协作方法，其特征在于，包括：

源节点从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点；

源节点在发送数据给目标节点的同时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点；

其中，所述源节点从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点，具体为：源节点从预先建立的协作表中选取至少一个潜在协作节点；

向目标节点和所述至少一个潜在协作节点发送通信请求；

接收至少一个潜在协作节点返回的应答消息；所述应答消息携带该潜在协作节点的信息；

接收目标节点返回的同意请求；所述同意请求携带至少一个潜在协作节点的信息；

将目标节点返回的同意请求携带的至少一个潜在协作节点的信息与至少一个潜在协作节点返回的应答消息携带的该潜在协作节点的信息逐一比对；

将比对结果相符的至少一个潜在协作节点作为至少一个协作节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源节点从预先建立的协作表中选取至少一个潜在协作节点包括步骤：

1)源节点从协作表中未选的潜在协作节点集合内选取能够和已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生最大协作增益的第i个潜在协作节点；所述最大协作增益是结合信道容量和开销计算得到的；

2)如果所述最大协作增益满足决策条件，则将选取的第i个潜在协作节点作为已选的一个潜在协作节点，并返回步骤1)；如果所述最大协作增益未满足决策条件，则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的至少一个潜在协作节点，所述i为自然数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2)包括：

如果所述最大协作增益大于或等于已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的协作增益和预置的协作增益阈值之和，则将选取的第i个潜在协作节点作为已选的一个潜在协作节点，并返回步骤1)；

如果所述最大协作增益小于已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生的协作增益和预置的协作增益阈值之和，则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的至少一个潜在协作节点，所述i为自然数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤2)之前，还包括：

如果第i个潜在协作节点参与协作产生的传输时延大于或等于预置的时延门限值；则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的至少一个潜在协作节点；

如果第i个潜在协作节点参与协作产生的传输时延小于预置的时延门限值，则执行步骤2)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源节点从预先建立的协作表中选取至少一个潜在协作节点之前，还包括：

源节点获取每一个潜在协作节点与目标节点之间的交互信息；所述潜在协作节点为所述源节点的相邻节点；

源节点根据所述交互信息分别获取源节点与该潜在协作节点之间、源节点与目标节点之间以及该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息；

源节点建立协作表，所述协作表包括源节点与该潜在协作节点之间、源节点与目标节点之间以及该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息字段，该潜在协作节点的失败次数字段以及该潜在协作节点的更新时间字段。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

更新比对结果相符的至少一个潜在协作节点的失败次数，并记录该潜在协作节点的更新时间；

更新比对结果不相符的潜在协作节点的失败次数，并记录该潜在协作节点的更新时间。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述源节点获取每一个潜在协作节点与目标节点之间的交互信息包括：

源节点侦听每一个潜在协作节点发送给目标节点的通信请求，所述通信请求携带了该通信请求的发送功率以及该潜在协作节点到目标节点的放大转发系数；

源节点侦听目标节点返回给该潜在协作节点的同意请求，所述同意请求携带了该同意请求的发送功率以及该潜在协作节点到目标节点的信道增益。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述源节点根据所述交互信息分别获取源节点与该潜在协作节点之间、源节点与目标节点之间以及该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息包括：

源节点从侦听到的每一个潜在协作节点发送给目标节点的通信请求中读取该潜在协作节点到目标节点的放大转发系数；以及读取该通信请求的发送功率，并将该发送功率与接收到该通信请求的功率比较，根据比较结果得到源节点到该潜在协作节点之间的信道增益；

源节点从侦听到的目标节点返回给该潜在协作节点的同意请求中读取该潜在协作节点到目标节点的信道增益；以及读取该同意请求的发送功率，并将该同意请求的发送功率与接收到该同意请求的功率比较，根据比较结果获得源节点到目标节点之间的信道增益。

9.一种网络节点，其特征在于，包括：

确定模块，用于从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点；

处理单元，用于在发送数据给目标节点的同时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点；

其中，所述确定模块具体包括：选取模块，用于从预先建立的协作表中选取至少一个潜在协作节点；收发模块，用于向目标节点和所述至少一个潜在协作节点发送通信请求；接收至少一个潜在协作节点返回的应答消息；所述应答消息携带该潜在协作节点的信息；接收目标节点返回的同意请求；所述同意请求携带至少一个潜在协作节点的信息；对比模块，用于将目标节点返回的同意请求所携带的至少一个潜在协作节点的信息与至少一个潜在协作节点返回的应答消息所携带的该潜在协作节点的信息逐一比对；将比对结果相符的至少一个潜在协作节点作为至少一个协作节点。

10.根据权利要求9所述的网络节点，其特征在于，所述选取模块具体用于：

1)从协作表中未选的潜在协作节点集合内选取能够和已选的i-1个潜在协作节点参与协作产生最大协作增益的第i个潜在协作节点；所述最大协作增益是结合信道容量和开销计算得到的；

2)如果所述最大协作增益满足决策条件，则将选取的第i潜在协作节点作为已选的一个潜在协作节点，并返回步骤1)；如果所述最大协作增益未满足决策条件，则将已选的i-1个潜在协作节点作为选取的至少一个潜在协作节点，所述i为自然数。

11.根据权利要求10所述的网络节点，其特征在于，还包括：

建立协作表模块，用于获取每一个潜在协作节点与目标节点之间的交互信息；所述潜在协作节点为源节点的相邻节点；

根据所述交互信息分别获取源节点与该潜在协作节点之间、源节点与目标节点之间以及该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息；

建立协作表，所述协作表包括源节点与该潜在协作节点之间、源节点与目标节点之间以及该潜在协作节点与目标节点之间的信道信息字段，该潜在协作节点的失败次数字段以及该潜在协作节点的更新时间字段。

12.根据权利要求11所述的网络节点，其特征在于，还包括：

更新协作表模块，用于更新比对结果相符的至少一个潜在协作节点的失败次数，并记录该潜在协作节点的更新时间；更新比对结果不相符的潜在协作节点的失败次数，并记录该潜在协作节点的更新时间。

13.一种无线网络协作方法，其特征在于，包括：

节点接收源节点发送的通信请求，所述通信请求携带包括本节点在内的多个节点的排序信息；

如果参与协作，则本节点按照自身的排序在相应时间内向源节点和目标节点发送应答消息；

接收目标节点发送的同意请求，所述同意请求携带多个节点的信息；

若根据所述同意请求携带的多个节点的信息判断需要调整本节点在所述通信请求携带的多个节点中的排序，则本节点调整自身的排序；

接收源节点发送的数据，按照调整后自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述若根据所述同意请求携带的多个节点的信息判断需要调整本节点在所述通信请求携带的多个节点中的排序，则本节点调整自身的排序包括：

若根据所述同意请求携带的多个节点的信息判断所述通信请求携带的多个节点中存在无法参与协作的节点，且该无法参与协作的节点的排序位于本节点的排序之前时，将该无法参与协作的节点的排序信息删除。

15.一种网络节点，其特征在于，包括：

第一收发模块，用于接收源节点发送的通信请求，所述通信请求携带包括本节点在内的多个节点的排序信息；如果参与协作，则按照自身的排序在相应时间内向源节点和目标节点发送应答消息；

第二收发模块，用于接收目标节点发送的同意请求，所述同意请求携带多个节点的信息；

控制模块，用于根据所述同意请求携带的所述多个节点的信息判断需要调整本节点在所述通信请求携带的所述多个节点中的排序时，则本节点调整自身的排序；

所述第二收发模块，用于接收到源节点发送的数据后，按照调整后自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

16.根据权利要求15所述的网络节点，其特征在于，所述控制模块具体用于：

根据所述同意请求携带的所述多个节点的信息判断在所述通信请求携带的所述多个节点中存在无法参与协作的节点，且该无法参与协作的节点的排序位于本节点的排序之前时，将该无法参与协作的节点的排序信息删除。

17.一种无线网络协作系统，其特征在于，包括源节点和至少一个协作节点；

所述源节点，用于从预先建立的协作表中确定出至少一个协作节点；在发送数据给目标节点的同时，将该数据发送给所述至少一个协作节点，以使所述至少一个协作节点在预留信道上将该数据转发给目标节点；

协作节点，用于接收源节点发送的通信请求，所述通信请求携带包括本节点在内的多个协作节点的排序信息；

当所述协作节点参与协作，所述协作节点按照自身的排序在相应时间内向源节点和目标节点发送应答消息，并接收目标节点发送的同意请求，所述同意请求携带多个协作节点的信息；

当所述协作节点根据所述同意请求携带的多个节点的信息判断需要调整本节点在所述通信请求携带的多个节点中的排序，则本节点调整自身的排序；接收到源节点发送的数据后，按照调整后自身的排序在相应时间内将该数据转发给目标节点。

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