CN102438326B - 多速率自适应协作接入方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多速率自适应协作接入方法和系统。其中，多速率自适应协作接入方法包括：目的节点在接收源节点发送的数据分组失败后，向所述源节点回复NACK分组；中间节点侦听到所述NACK分组后根据协作基本条件和速率分级条件，与所述目的节点进行协作握手处理，确定所述中间节点中的协作节点；所述协作节点将接收到的所述数据分组向所述目的节点发送。本发明提供的方法和系统能有效避免了不必要的竞争冲突，采用的速率分级使得竞争冲突得以分解，因此可以在最短时间内从大量的中间节点中选出极少数作为协作节点，有效降低了数据传输时延，从而提高了网络的数据传输性能。

Description

多速率自适应协作接入方法和系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种多速率自适应协作接入方法和系统。

背景技术

接入方法或媒质接入控制(Medium Access Control，以下简称：MAC)方法解决多个节点或用户如何快速、高效、公平、可靠地共享信道资源的问题。MAC方法的好坏直接影响到网络吞吐量、时延等性能指标的优劣。在无线通信中，源节点采取某种方式通过相互独立的衰落信道传送同一信号的多个副本，由于各路径的衰落相互独立，从而只要有一条路径的信号足够强就能保证可靠通信。协作MAC方法便是利用协作分集在物理层提供的优势合理地安排用户共享信道，从而提高网络性能。

现有技术中的目的节点发起协作的方法是在源节点向目的节点发送数据分组后，由目的节点反馈接收结果，如果接收数据分组失败，目的节点反馈传输失败分组，满足协作基本条件的中间节点充当协作节点向目的节点转发该数据分组。例如坚持型中继的载波侦听多址接入(Persistent Relay CarrierSensing Multiple Access，简称PRCSMA)方法即为目的节点发起协作的方法，其采用ARQ(Automatic Repeat reQuest，简称ARQ)机制进行协作。该方法中源节点首先向目的节点发送数据分组，目的节点接收数据分组失败后，发送请求协作(Claim for Cooperation，简称CFC)分组向周围节点反馈这一信息，所有满足

条件的中间节点开始以坚持型接入策略向目的节点发送数据分组，直至目的节点可以正确解码该分组。中间节点满足的协作基本条件为：a.在源节点和目的节点的通信范围内；b.能正确解码源节点发送的数据分组；其中，R_sh和R_hd分别为源节点到该中间节点的数据传输速率和该中间节点到目的节点的数据传输速率，R_sd为源节点与目的节点之间可支持的最高数据传输速率，

为缩短传输时间的速率条件。该传输协作过程中，所有中间节点侦听传输过程并保留它所能解码的数据分组，这一方法有效地保证了目的节点接收到数据分组的正确率。

然而，由于所有可能的中间节点都参与协作，因此，在协作节点数目较多的情况下，不必要的竞争冲突将导致较大的传输时延，从而影响网络传输的性能。

发明内容

本发明提供一种多速率自适应协作接入方法和系统，用以解决上述现有技术中目的节点发起协作方法中所有可能的中间节点都参与协作时易导致较大的传输时延的技术问题。

本发明提供一种多速率自适应协作接入方法，包括目的节点在接收源节点发送的数据分组失败后，向所述源节点回复NACK分组；中间节点侦听到所述NACK分组后根据协作基本条件和速率分级条件，与所述目的节点进行协作握手处理，确定所述中间节点中的协作节点；所述协作节点将接收到的所述数据分组向所述目的节点发送。

在一实施例中，上述中间节点侦听到所述NACK分组后根据协作基本条件和速率分级条件，与所述目的节点进行协作握手处理，确定所述中间节点中的协作节点，包括：

步骤21、所述中间节点侦听到携带第1速率级别的第一轮的微时隙个数值的NACK分组后，判断自身是否满足协作基本条件；

步骤22、所述中间节点中满足协作基本条件的候选节点判断自身到所述目的节点可支持的最高数据传输速率是否是第1速率级别，若是，则在第1速率级别的第一轮的微时隙中随机选择一个微时隙，并在该选择的微时隙中向所述目的节点发送RH分组；

步骤23、所述目的节点侦听信道，若在本速率级别的第一轮的微时隙结束时，接收到RH分组，则执行步骤24；若在本速率级别的第一轮的微时隙结束时，本速率级别的候选节点发送RH分组都不成功，则执行步骤25；若在本速率级别的第一轮的微时隙结束时，不存在本速率级别的候选节点，则执行步骤28；

步骤24、所述目的节点接收到的RH分组后，获取R_Gsh和R_Ghd，并从接收到的RH分组对应的候选节点中随机选择一个作为协作节点，向候选节点回复携带该协作节点的标识的RACK分组，其中，R_Gsh为所述源节点到协作节点的数据传输速率的级别，R_Ghd为该协作节点到所述目的节点的数据传输速率的级别；

步骤25、所述目的节点向候选节点回复携带本速率级别的第二轮的微时隙个数值的RI分组；

步骤26、候选节点获取所述RI分组后，在本速率级别的第二轮的微时隙中随机选择一个微时隙，在该第二轮选择的微时隙中向所述目的节点发送RH分组；

步骤27、在本速率级别的第二轮的微时隙结束时，所述目的节点接收到所述RH分组，执行步骤24；

步骤28、所述目的节点判断在本速率级别的下一速率级别是否满足缩短传输时间的速率条件，若满足，则向候选节点发送携带该下一速率级别及该下一速率级别对应的第一轮的微时隙个数值的RNACK分组；

步骤29、候选节点获取所述RNACK分组后，判断自身到所述目的节点可支持的最高数据传输速率是否是该下一速率级别，若是，则在该下一速率级别的第一轮的微时隙中随机选择一个微时隙，在该下一速率级别选择的微时隙中向所述目的节点发送RH分组；

步骤30、所述目的节点发送RNACK分组后，继续执行步骤23；

其中，相同速率级别的第一轮的微时隙个数值小于第二轮的微时隙个数值，第1速率级别对应的速率大于其他速率级别对应的速率，本速率级别对应的速率大于下一速率级别对应的速率。

在一实施例中，所述目的节点每次获取所述候选节点发送的所述RH分组后，还将所述候选节点的标识及所述R_Ghd存储在收方协作表中；

所述目的节点在发送所述NACK分组或所述RNACK分组时，根据所述收方协作表确定相应速率级别的第一轮微时隙个数值，将相应级别的第一轮的微时隙个数值携带在所述NACK分组或所述RNACK分组中，在发送所述RI分组时，将相应速率级别的第一轮的微时隙个数值的倍数值携带在所述RI分组中。

在一实施例中，所述目的节点在接收源节点发送的数据分组之前，还包括：

所述源节点向所述目的节点发送CRTS分组；

所述目的节点接收所述CRTS分组后获取所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率，并回复携带所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率的CCTS分组；

所述中间节点通过侦听到的所述CRTS分组和所述CCTS分组，获取所述源节点到该中间节点的数据传输速率、该中间节点到所述目的节点的数据传输速率和所述源节点到所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率；

所述源节点收到所述CCTS分组后向所述目的节点发送数据分组，若是首次发送，则以所使用标准的最高数据传输速率发送，否则，根据发方协作表中存储的所述目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd，自适应调整第一发送速率，以所述第一发送速率向所述目的节点发送数据分组；

所述协作节点将接收到的所述数据分组向所述目的节点发送之后，还包括：

所述目的节点接收所述数据分组，并向所述源节点回复携带本轮数据传输的R_Gsh和R_Ghd的ACK分组；

所述源节点根据接收到的所述ACK分组更新所述发方协作表中所述目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd。

在一实施例中，所述目的节点判断在本速率级别的下一速率级别不满足缩短传输时间的速率条件之后，还包括：

所述目的节点向所述源节点发送RDT分组；

所述源节点以所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率向所述目的节点发送所述数据分组。

在一实施例中，所述根据发方协作表中存储的所述目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd，自适应调整第一发送速率，具体包括：

若R_Gsh比R_Ghd低或者R_Gsh与R_Ghd相等，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh高一级的速率；

若R_Gsh比R_Ghd高一级，则将第一发送速率调整为所述R_Gsh对应的速率；

若R_Gsh比R_Ghd高两级以上，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh低一级的速率。

本发明还提供一种多速率自适应协作接入系统，包括：源节点、目的节点和中间节点。其中，源节点，用于向目的节点发送数据分组及接收所述目的节点回复的NACK分组；目的节点，用于接收所述数据分组，并在接收失败后向所述源节点回复NACK分组，与中间节点握手处理确定所述中间节点中的协作节点；中间节点，用于根据协作基本条件和速率分级条件与所述目的节点进行协作握手处理确定所述协作节点，所述协作节点将接收到的所述数据分组向所述目的节点转发。

在一实施例中，所述中间节点包括第一接收模块、第一判断模块和第一发送模块，

所述第一接收模块用于侦听信道，接收所述数据分组、所述NACK分组、RNACK分组、RI分组和RACK分组；

所述第一判断模块用于判断所述中间节点自身是否满足协作基本条件，中间节点中满足协作基本条件的候选节点根据自身到所述目的节点可支持的最高数据传输速率判断是否是所述NACK分组或所述RNACK分组中携带的速率级别，若是，则根据所述NACK分组或所述RNACK分组确定的第一轮的微时隙中随机选择一个微时隙，或者，根据所述RI分组确定的相应速率级别的第二轮的微时隙中随机选择一个微时隙；还用于判断所述候选节点自身是否为所述RACK分组确定的协作节点；

所述第一发送模块用于候选节点根据所述第一判断模块选择的微时隙向所述目的节点发送RH分组，及所述候选节点作为协作节点时向所述目的节点发送所述数据分组；

所述目的节点包括第二接收模块、第二获取模块、第二判断模块和第二发送模块，

所述第二接收模块用于侦听信道，接收所述数据分组和所述RH分组；

所述第二获取模块用于获取每轮数据传输的R_Gsh和R_Ghd；

所述第二判断模块用于判断是否收到所述源节点或所述协作节点发送的所述数据分组；还用于判断在某一速率级别的第一轮或第二轮的微时隙结束时，是否接收到所述RH分组，若没有接收到所述RH分组，再判断是否是该速率级别的候选节点发送RH分组都发生了碰撞，若不是，则再判断在该速率级别的下一速率级别是否满足缩短传输时间的速率条件；

所述第二发送模块用于根据所述第二判断模块的判断结果发送所述NACK分组、所述RNACK分组、所述RI分组和所述RACK分组。

在一实施例中，所述目的节点还包括第二存储模块，所述第二存储模块用于存储收方协作表中的候选节点的标识及所述R_Ghd，并在所述第二接收模块每次接收所述RH分组后更新相应的标识及R_Ghd信息；还用于根据所述收方协作表确定所述NACK分组或所述RNACK分组中携带的相应速率级别的第一轮的微时隙个数值，或确定所述RI分组中携带的相应速率级别的第二轮的微时隙个数值。

在一实施例中，所述源节点包括第三发送模块、第三接收模块、第三存储模块、速率选择模块和速率调整模块，

所述第三发送模块用于发送CRTS分组和所述数据分组；

所述第三接收模块用于接收携带所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率的CCTS分组和所述NACK分组，以及用于接收携带本轮数据传输的R_Gsh和R_Ghd的ACK分组；

所述第三存储模块用于存储发方协作表中目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd，并在所述第三接收模块每次获取所述ACK分组后更新相应的R_Gsh和R_Ghd；

所述速率选择模块用于在所述第三接收模块收到所述CCTS分组后，若所述第三发送模块是首次向所述目的节点发送所述数据分组，则以所使用标准的最高数据传输速率作为发送速率，否则，根据所述速率调整模块获取的第一发送速率作为发送速率；还用于在所述第三接收模块接收到RDT分组后以所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率作为发送速率；

所述速率调整模块用于根据发方协作表，若R_Gsh比R_Ghd低或者R_Gsh与R_Ghd相等，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh高一级的速率；若R_Gsh比R_Ghd高一级，则将第一发送速率调整为所述R_Gsh对应的速率；若R_Gsh比R_Ghd高两级以上，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh低一级的速率；

所述第二接收模块还用于接收所述CRTS分组；所述第二获取模块还用于获取所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率；所述第二发送模块还用于发送所述CCTS分组、所述RDT分组和所述ACK分组；

所述中间节点还包括第一获取模块，所述第一获取模块用于根据所述第一接收模块接收的所述CRTS分组和所述CCTS分组，获取所述源节点到该中间节点的数据传输速率、该中间节点到所述目的节点的数据传输速率和所述源节点到所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率。

本发明通过中间节点根据协作基本条件和速率分级条件，与所述目的节点进行协作握手处理，确定所述中间节点中的协作节点，由该协作节点参与转发数据分组，避免了不必要的竞争冲突，采用速率分级使得竞争冲突得以分解，因此可以在最短时间内从大量的中间节点中选出极少数作为协作节点，有效降低了数据传输时延，从而提高了网络的数据传输性能。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明多速率自适应协作接入方法实施例一的流程图。

图2为本发明多速率自适应协作接入方法实施例二中确定协作节点的流程图。

图3为本发明多速率自适应协作接入方法实施例四的流程图。

图4为图3所示实施例四中源节点的操作流程图。

图5为图3所示实施例四中中间节点的操作流程图。

图6为图3所示实施例四中目的节点的操作流程图。

图7～图11为图3所示实施例四中的五种时序图。

图12为本发明多速率自适应协作接入系统实施例一的结构示意图。

图13为本发明多速率自适应协作接入系统实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

图1为本发明多速率自适应协作接入方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法包括：

步骤11、目的节点在接收源节点发送的数据分组失败后，向所述源节点回复NACK(Negative Acknowledgment，简称NACK)分组；

步骤12、中间节点侦听到所述NACK分组后根据协作基本条件和速率分级条件，与所述目的节点进行协作握手处理，确定所述中间节点中的协作节点；

步骤13、所述协作节点将接收到的所述数据分组向所述目的节点发送。

本实施例中，源节点向目的节点发送数据分组后，目的节点若没有接收到或解码该数据分组失败，则向源节点发送NACK分组。在信道中传输数据分组和NACK分组过程中，源节点和目的节点通信范围内的中间节点通过侦听信道，可以接收到数据分组和NACK分组，中间节点如果接收到NACK分组，则与目的节点进行协作握手处理，从所有中间节点中选出相应速率级别的中间节点作为协作节点用于向目的节点转发源节点直传失败的数据分组。中间节点与目的节点之间的协作握手处理采取的方式是：不同数据传输速率的中间节点进行了速率分级，在中间节点满足协作基本条件时根据速率分级条件，选出相应速率级别中的协作节点。由此可知，采用该方式确定出协作节点仅是大量满足协作基本条件的中间节点中的极少数节点，由这些少数中间件点作为协作节点转发数据分组。

现有的技术中，目的节点发起协作的方法是满足协作基本条件的所有节点都参与转发数据分组，在信道带宽一定的条件下，转发数据分组过程中，若中间节点由于发生竞争碰撞而发送失败，则将再次转发直至侦听到自身或其他节点转发成功的分组才停止转发。也就是说，中间节点在成功转发数据分组之前将会经过不断地尝试转发，因此每一轮数据分组从源节点发送到目的节点可能要经过较大的传输时延才能发送成功。

相比现有技术，本实施例中由少数中间件点作为协作节点转发数据分组，其他中间节点不参与转发数据分组，因此能够避免不必要的竞争冲突，提高每次协作节点转发数据分组的成功率，减小时延，从而提高网络的数据传输效率。

本实施例通过中间节点根据协作基本条件和速率分级条件，与所述目的节点进行协作握手处理，确定所述中间节点中的协作节点，由该协作节点参与转发数据分组，避免了不必要的竞争冲突，采用速率分级使得竞争冲突得以分解，因此可以在最短时间内从大量的中间节点中选出极少数作为协作节点，有效降低了数据传输时延，从而提高了网络的数据传输性能。

为进一步提高数据传输速率及进一步避免竞争冲突的机会，本发明实施例二在上述实施例一的基础上，进一步地，步骤12确定的协作节点可以为所有满足协作基本条件的中间节点中速率最高的一个。

图2为本发明多速率自适应协作接入方法实施例二中确定协作节点的流程图，如图2所示，本实施例中确定协作节点的过程，具体包括：

步骤21、所述中间节点侦听到携带第1速率级别的第一轮的微时隙个数值的NACK分组后，判断自身是否满足协作基本条件，其中，第1速率级别对应最高传输速率。

本步骤中，NACK分组中携带的信息包括第1速率级别信息以及该第1速率级别的第一轮的微时隙个数n_MS，所有侦听到该NACK分组的中间节点，判断自身是否接收到并成功解码源节点发送的数据分组，以及是否满足缩短传输时间的速率条件，在判断是否满足缩短传输时间的速率条件时，可以是中间节点通过侦听到的在信道中的各种分组信息，获取自身到源节点、自身到目的节点以及源节点到目的节点的数据传输速率，也可以是本节点上次成功转发数据分组时记录的自身到源节点以及自身到目的节点的数据传输速率进行判定，其中信道中每两节点之间数据双向传输的速率视为相等。

步骤22、所述中间节点中满足协作基本条件的候选节点判断自身到所述目的节点可支持的最高数据传输速率是否是第1速率级别，若是，则在第1速率级别的第一轮的微时隙中随机选择一个微时隙，并在该选择的微时隙中向所述目的节点发送RH(Ready-Help，简称RH)分组。

本步骤中，中间节点中满足协作基本条件的节点作为候选节点，每个候选节点判断自身到目的节点可支持的最高数据传输速率是否是第1速率级别，此处的数据传输速率也可以是如上述的侦听分组信息获取或者先前的记录获取，若是第1速率级别，则在接收到NACK分组后，接下来的n_MS个微时隙中随机选择一个微时隙，在该选定的微时隙中向目的节点发送RH分组，若不是第1速率级别，则继续侦听信道，看能否收到RNACK(Relay NACK，简称RNACK)分组以作后续处理。

步骤23、所述目的节点侦听信道，若在本速率级别的第一轮的微时隙结束时，接收到RH分组，则执行步骤24；若在本速率级别的第一轮的微时隙结束时，本速率级别的候选节点发送RH分组都不成功，则执行步骤25；若在本速率级别的第一轮的微时隙结束时，不存在本速率级别的候选节点，则执行步骤28；

本步骤中，目的节点先进行步骤231，即目的节点在发送NACK分组或RNACK分组后侦听信道，看能否接收到中间节点反馈的信息，具体来说，是在NACK分组或RNACK分组指定的n_MS个微时隙结束时进行判断，在NACK分组指定的n_MS个微时隙结束时，判断是否接收到第1速率级别的候选节点发送的RH分组，若接收到，则执行下面的步骤24进行后续处理，若没有接收到，在进行步骤232，判断是否是本速率级别的候选节点发送RH分组都发生了碰撞，若是由于第1速率级别的候选节点发生竞争碰撞而没有成功发送RH分组，则执行下面的步骤25进行后续处理，否则，是因为不存在第1速率级别的候选节点而没有收到RH分组，则执行下面的步骤28进行后续处理。在RNACK分组指定的n_MS个微时隙结束时，目的节点判断相应速率级别的候选节点发送RH分组情况，其判断及处理方法与第1速率级别判断及处理方法类似，不再赘述。

步骤24、所述目的节点接收到的RH分组后，获取R_Gsh和R_Ghd，并从接收到的RH分组对应的候选节点中随机选择一个作为协作节点，向候选节点回复携带该协作节点的标识的RACK(Relay ACK，简称RACK)分组，其中，R_Gsh为所述源节点到协作节点的数据传输速率的级别，R_Ghd为该协作节点到所述目的节点的数据传输速率的级别。

本步骤中，目的节点接收到RH分组，说明发送RH分组的相应的候选节点可以协助转发数据分组，而且是具有最高速率级别或较高速率级别的候选节点，目的节点可以在这些候选节点中选出一个作为转发数据分组的协作节点，并将该协作节点的标识，例如该协作节点的地址，携带在RACK分组中向候选节点回复，之后信道中的候选节点通过侦听到该RACK分组，就可以获知自身是否是指定的协作节点。在接收到RH分组后，目的节点还获取相应的源节点到协作节点的数据传输速率的级别R_Gsh和协作节点到所述目的节点的数据传输速率的级别R_Ghd。

步骤25、所述目的节点向候选节点回复携带本速率级别的第二轮的微时隙个数值的RI(Retry-Indicator，简称RI)分组，其中，本速率级别的第一轮的微时隙个数值小于第二轮的微时隙个数值。

在上述步骤23中因第1速率级别或其他相应速率级别的候选节点发生竞争碰撞而没有成功发送RH分组时，说明存在该最高速率级别或相应较高速率级别的候选节点，但第一轮分配的微时隙个数n_MS相对该速率级别的候选节点数来说，不足以使候选节点不发生碰撞，所以在本步骤25中，在该速率级别的第二轮指定比第一轮更大的微时隙个数值，从而降低竞争碰撞的机会，并将相应速率级别的第二轮的微时隙个数n_MS携带在RI分组中向候选节点发送。

步骤26、候选节点获取所述RI分组后，在本速率级别的第二轮的微时隙中随机选择一个微时隙，在该第二轮选择的微时隙中向所述目的节点发送RH分组。

本步骤中，候选节点侦听信道获取目的节点发送的携带第二轮的较大的微时隙个数n_MS的RI分组，第一轮没有发送成功的候选节点在第二轮分配的较多的微时隙中随机选择一个微时隙，在选定的微时隙中再次发送RH分组。

步骤27、在本速率级别的第二轮的微时隙结束时，所述目的节点接收到所述RH分组，执行步骤24。

本步骤中，目的节点在发送RI分组后侦听信道，在相应速率级别的第二轮的微时隙结束时，若接收到RH分组，则执行步骤24的操作，在相应速率级别中的候选节点中确定一个用于转发数据分组的协作节点，并将该协作节点的标识携带在RACK分组中向候选节点发送，同时获取相应的R_Gsh和R_Ghd以作后续处理。

步骤28、所述目的节点判断在本速率级别的下一速率级别是否满足缩短传输时间的速率条件，若满足，则向候选节点发送携带该下一速率级别及该下一速率级别对应的第一轮的微时隙个数值的RNACK分组。

本步骤是在上述步骤23中目的节点在相应速率级别的第一轮的微时隙结束时没有接收到RH分组时，且是由于信道中不存在相应速率级别的候选节点时，所以目的节点在接下来的一轮中先将速率级别比先前指定的速率级别降一级，再进一步判断该速率级别对应的速率相比直接传输是否能够缩短传输时间，若能够缩短，则向候选节点发送RNACK分组，并在该RNACK分组中携带相应速率级别的第一轮的微时隙个数n_MS。若该下一速率级别不能够缩短传输时间，说明信道中不存在能够缩短传输时间的协作节点，则不必继续判断。

步骤29、候选节点获取所述RNACK分组后，判断自身到所述目的节点可支持的最高数据传输速率是否是该下一速率级别，若是，则在该下一速率级别的第一轮的微时隙中随机选择一个微时隙，在该下一速率级别选择的微时隙中向所述目的节点发送RH分组。

本步骤与步骤22类似，获取RNACK分组的候选节点先判断自身到所述目的节点可支持的最高数据传输速率是否是RNACK分组中指定的相应速率级别，若是指定的速率级别时，在接下来分配的n_MS个微时隙中随机选择一个微时隙，在该选择的微时隙中发送RH分组。

步骤30、所述目的节点发送RNACK分组后，继续侦听信道，执行步骤23。

本步骤是目的节点在步骤28发送RNACK分组后，继续侦听信道，判断在接下来RNACK分组指定的n_MS个微时隙结束时能否接收到RH分组，判断方法及处理与步骤23类似，不再赘述。

本实施例在实施例一技术效果的基础上，进一步通过使不同速率的候选节点在不同时间内竞争，优先安排高速率的候选节点参与竞争，在不存在高速率候选节点时再依次降低速率条件，最终通过中间节点和目的节点握手交互确定的一个协作节点是所有候选节点中数据传输速率最高的，由该高速率的协作节点转发数据分组，进一步缩短数据传输时延，提高网络的吞吐量。同时，每一轮候选节点在n_MS个微时隙选定时隙发送RH分组过程中，无需侦听其他候选节点的发送情况，以及收到RACK分组后，也无需再继续侦听发送数据分组的传输过程，因此很大程度上节省了这段时间内节点用于侦听的能量开销。

在上述实施例二的基础上，本发明多速率自适应协作接入方法实施例三中目的节点还通过每次侦听到的RH分组信息，存储并更新收方协作表中中间节点及其速率级别信息，以确保与中间节点握手协商过程中发送的信息都是最新的。

本实施例三的方法还包括：所述目的节点每次获取所述候选节点发送的所述RH分组后，将所述候选节点的标识及所述R_Ghd存储在收方协作表中；

所述目的节点在发送所述NACK分组或所述RNACK分组时，根据所述收方协作表确定相应速率级别的第一轮微时隙个数值，将相应级别的第一轮的微时隙个数值携带在所述NACK分组或所述RNACK分组中，在发送所述RI分组时，将相应速率级别的第一轮的微时隙个数值的倍数值携带在所述RI分组中。

具体来说，目的节点将相同速率级别的候选节点归为一个集合存储在收方协作表如表1中，即每次收到候选节点发送的RH分组后，将R_hd＝R_Gi的候选节点，即速率级别为R_Ghdi的候选节点归为一个集合，其中，

满足

并将这些集合记录添加到收方协作表。在发送NACK分组、RNACK分组或RI分组之前，目的节点参考收方协作表中将要选择的那一速率级别的节点的个数的信息确定每一轮的微时隙个数n_MS的值。

表1  收方协作表

当处于某级速率(R_Gi)的候选节点个数时，将n_MS设为1；当

时，将n_MS设为4；当

较大时，则可设其中，

表示大于

的最小整数。如果第一轮该速率级别的所有候选节点在发送RH分组时均发生碰撞，即没有一个候选节点成功发送RH分组，则可通过RI分组将下一轮的n_MS在已设定的基础上加倍，从而减小RH分组的碰撞，增大了RH分组发送成功的概率。

本实施例通过目的节点每次侦听到RH分组之后，都及时将RH分组中反映的信息记录到收方协作表中，这样，目的节点在发送NACK分组、RNACK分组或RI分组时携带的信息都是最新的，从而保证目的节点与中间节点之间握手协商时获得的信息都是最新的，确定的协作节点是当前所有中间节点中最适合转发数据分组的节点。

在上述实施例一至实施例三的基础上，本发明多速率自适应协作接入方法实施例四中源节点发送数据分组之前还进一步对信道环境进行测试，通过测试了解当前信道的情况。同时在每次数据传输结束前源节点还对本次数据传输过程中的速率信息进行实时更新记录，以便于下次发送数据时参考使用。

图3为本发明多速率自适应协作接入方法实施例四的流程图，如图3所示，本实施例四的方法在目的节点接收源节点发送的数据分组之前还包括：

步骤41、所述源节点向所述目的节点发送CRTS(CooperativeRequest-to-Send，简称：CRTS)分组。

具体来说，当源节点有数据发送时，首先监听信道，若信道空闲则再随机退避监听一段时间，之后若信道仍然空闲，则向目的节点发送CRTS分组。

步骤42、所述目的节点接收所述CRTS分组后获取所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率，并回复携带所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率的CCTS(Cooperative Clear-to-Send，简称：CCTS)分组。

当目的节点可以正确接收CRTS分组，计算源节点到目的节点之间可支持的最高数据传输速率，并且从它侦听信道的结果可知随后源节点发送数据分组时不会有冲突，则回复携带源节点到目的节点之间可支持的最高数据传输速率的CCTS分组。当源节点和中间节点接收到该CCTS分组后就可以获知该最新的源节点到目的节点之间可支持的最高数据传输速率。当后续的目的节点与中间节点协商握手处理不能得到协作节点时，源节点通过接收目的节点发送的RDT(Request for Direct Transmission，简称RDT)分组获知中间节点中不存在能缩短数据传输时间的转发数据分组的协作节点，就由源节点以该处获取的源节点到目的节点之间可支持的最高数据传输速率向目的节点再次发送数据分组。

如果目的节点未能成功收到CRTS分组，则回到空闲状态。

步骤43、所述中间节点通过侦听到的所述CRTS分组和所述CCTS分组，获取所述源节点到该中间节点的数据传输速率、该中间节点到所述目的节点的数据传输速率和所述源节点到所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率。

在上述源节点与目的节点之间收发CRTS分组和CCTS分组过程中，周围的中间节点通过侦听这些分组，实时掌握信道状态信息，从而计算出自身到源节点和自身到目的节点的数据传输速率，并获取源节点到目的节点之间可支持的最高数据传输速率。通过这些速率信息中间节点在后续收到NACK分组时，就可以以此最新获取的速率信息为参考判断自身是否满足协作基本条件，以便于参与协作竞争。

步骤44、所述源节点收到所述CCTS分组后向所述目的节点发送数据分组，若是首次发送，则以所使用标准的最高数据传输速率发送，否则，根据发方协作表中存储的所述目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd，自适应调整第一发送速率，以所述第一发送速率向所述目的节点发送数据分组。

本步骤44与上述步骤43可同时进行，顺序不作限定，源节点接收到CCTS分组，说明当前的信道可以发送数据分组。源节点向目的节点发送数据分组采用的速率具体为：若是第一次向目的节点发送，则以所在标准下的最高数据传输速率来发送；若不是第一次发送，则参考发方协作表存储的该目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd，自适应调整发送速率，即第一发送速率。发方协作表如表2，记录的是与源节点每个相邻的目的节点D_i每一轮数据通过协作节点协作传输成功时，源节点到协作节点的数据传输速率R_sh的级别R_Gshi和协作节点到目的节点的数据传输速率R_hd的级别R_Ghdi。

表2  发方协作表

其中，源节点在发送数据分组之前自适应调整第一发送速率具体为：

若R_Gsh比R_Ghd低或者R_Gsh与R_Ghd相等，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh高一级的速率；

若R_Gsh比R_Ghd高一级，则将第一发送速率调整为所述R_Gsh对应的速率；

若R_Gsh比R_Ghd高两级以上，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh低一级的速率。

本实施例中，步骤45中目的节点接收数据分组失败，目的节点与中间节点协商握手处理确定协作节点，由协作节点转发该数据分组可由上述实施例一至实施例三的任一方法实现。

本实施例中，在协作节点所述数据分组向所述目的节点发送之后，还包括：

步骤46、所述目的节点接收所述数据分组，并向所述源节点回复携带本轮数据传输的R_Gsh和R_Ghd的ACK(Acknowledgment，简称ACK)分组。

目的节点在与中间节点协商握手处理过程中，每次收到RH分组，都能够获取指定的协作节点的速率级别R_Gsh和R_Ghd，在每一轮数据分组转发成功后，目的节点将相应协作节点的R_Gsh和R_Ghd携带在向源节点反馈的ACK分组中。

步骤47、所述源节点根据接收到的所述ACK分组更新所述发方协作表中所述目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd。

源节点接收到ACK分组，说明数据分组转发成功，在每一轮数据传输过程结束之前，源节点都将从目的节点D_i回复的ACK分组中获知此轮数据传输过程中的R_Gshi和R_Ghdi，并将其记录到协作表中的相应位置。每接收到一次ACK分组，源节点就将相应目的节点对应的R_sh和R_hd的级别更新一次。当下次源节点发送数据分组时，能够以该最新更新的速率级别信息自适应调整第一发送速率。

本实施例在具体实施中源节点、中间节点和目的节点可以分别通过侦听并判断信道中传输的信息决定自身的操作，并依照设定的操作流程执行即可。图4为图3所示实施例四中源节点的操作流程图，图5为图3所示实施例四中中间节点的操作流程图，图6为图3所示实施例四中目的节点的操作流程图，如图4～6所示，本实施例四从发送端的源节点来看，源节点只需按照图4的操作流程执行即可，其具体过程为：当处于空闲状态下的源节点有数据要发送时，监听信道空闲一段时间后向目的节点发送CRTS分组。经过一段时间后，如果源节点成功收到CCTS分组，则以选定的数据传输速率发送数据分组；如果没有收到CCTS分组，则执行802.11随机退避，如二进制退避算法，一段时间后重发CRTS分组。源节点发送数据分组后，如果一段时间后收到ACK分组，则说明此次传输过程成功完成，可回到空闲状态；如果没有收到ACK分组而是收到了NACK分组，则再继续等待一段时间，继续侦听是否收到RACK分组。如果收到RACK分组，继续等待一段时间后判断是否收到ACK分组，如果收到ACK分组，则说明数据传输成功，回到空闲状态；如果一直到超过指定的时间还没有收到ACK分组，则说明本次数据传输失败。如果没有收到RACK分组，则判断是否收到RNACK分组或RI分组，如果收到RNACK分组或RI分组，则继续等待一段时间判断是否收到RACK分组，继续上一过程；如果没有收到RNACK分组或RI分组，则判断是否收到RDT分组，如果收到RDT分组，说明不采取协作传输，需再次直传，则由源节点以源节点到目的节点之间可支持的最高数据传输速率重发数据分组。

从中间节点来看，中间节点只需按照图5的操作流程执行即可，其具体过程为：所有中间节点首先侦听信道信息，通过侦听到的CRTS分组和CCTS分组获得它们自身到源节点及目的节点速率的大小。当侦听到NACK分组时判断自身是否满足协作基本条件，如果不满足则返回初始空闲状态；如果满足，则判断自身到目的节点的数据传输速率是否为第1级速率，如果是，则从n_MS个微时隙中随机选择一个微时隙以该速率级别的速率发送RH分组，当n_MS个微时隙结束时，它停止这一轮RH分组的发送。其中，当n_MS个微时隙结束时，若收到RACK分组，如果自身是RACK分组中指定的协作节点，则协助转发先前侦听到的数据分组给目的节点，如果不是RACK分组中指定的协作节点，则丢弃先前侦听到的数据分组；若收到RI分组，则在RI分组中指定的下一轮新的n_MS个微时隙内重复上一过程，直到收到RACK分组。如果自身到目的节点的速率不是第1级速率，则继续处于侦听状态，等待RNACK分组，如果收到RNACK分组，则判断自身到目的节点的速率是否为下一级(即第2级)速率，如果是，则重复上一过程，即从n_MS个微时隙中随机选择一个发送RH分组，当n_MS个微时隙结束时，停止RH分组的发送。之后若收到RACK分组，且是RACK分组中指定的协作节点，则帮助转发数据分组给目的节点；若收到RI分组后，则在RI分组中指定的下一轮新的n_MS个微时隙内重复上一过程，直到收到RACK分组；如果不是紧邻的下一级速率，则继续等待直至等待时间超过预定的时间或者收到RNACK分组，如果一直没有收到RNACK分组，则说明本次数据传输过程不再采用中继协作，则回到空闲状态，继续侦听信道信息。如果没有收到NACK分组，则继续处于空闲状态，侦听信道信息。

从接收端的目的节点来看，目的节点只需按照图6的操作流程执行即可，其具体过程为：目的节点首先判断是否成功收到CRTS分组。如果成功收到CRTS分组且信道空闲，则发送CCTS分组，如果未能成功收到CRTS分组，则回到空闲状态。目的节点发送CCTS分组一段时间后如果能收到并成功解码数据分组，则回复ACK分组；如果不能收到或成功解码数据分组，则回复NACK分组。回复NACK分组一段时间后，如果能成功接收RH分组，则发送RACK分组。之后判断是否成功解码数据分组，如果成功则发送ACK分组；如果失败则返回空闲状态。如果在n_MS个微时隙结束时仍未成功接收RH分组，则判断RH分组是否在n_MS个微时隙中都发生了碰撞。如果是，则发送RI分组，携带一个新的n_MS值，侦听下一轮信息，即在下一轮中能否成功接收RH分组；如果没有碰撞，即n_MS个微时隙中均为空，则判断紧邻的下一级速率是否满足缩短传输时间的要求，如果不满足，则发送RDT分组，之后判断是否成功接收数据分组；如果满足，则发送RNACK分组，然后继续判断是否成功接收RH分组，重复以上过程。

在本实施例四的数据分组传输成功的过程，可能出现五种情况，也即存在五种时序图。图7～图11为图3所示实施例四中的五种时序图。

如图7所示，为源节点以所选数据传输速率直传失败后，采用协作时，速率为第1速率级别的中间节点在第一轮n_MS个微时隙里发送RH分组，在n_MS个微时隙结束时至少存在一个中间节点发送的RH分组被目的节点成功接收，之后由该速率级别的中间节点中的一个作为协作节点转发数据分组(DATA)的时序图。其中，时序图中，SIFS为短帧间隔(Short Inter-Frame Space，简称SIFS)时间，各节点在收到信道中的分组信息后在该SIFS时间后进行发送相应的分组。

如图8所示，为源节点以所选数据传输速率直传失败，采用协作时，存在速率为第1速率级别的中间节点，但该速率级别的中间节点在第一轮n_MS(记为n_MS1)个微时隙内发送RH分组发生碰撞，在该速率级别的中间节点收到目的节点所发的RI分组后，在下一轮n_MS(记为n_MS2)个微时隙中随机选择一个微时隙发送RH分组，至少一个中间节点所发送的RH分组被目的节点成功接收，之后由该速率级别的中间节点中的一个作为协作节点转发数据分组的时序图。

如图9所示，为源节点以所选数据传输速率直传失败，采用协作时，不存在速率为第1速率级别的中间节点，图9中表示为在第一轮n_MS个微时隙中每个微时隙都为空，速率为下一级的中间节点在收到目的节点所发送的RNACK分组(指定下一轮n_MS个微时隙中的n_MS值)后随机选择一个微时隙发送RH分组，被目的节点成功接收，之后由该下一级的中间节点中的一个作为协作节点转发数据分组的时序图。

如图10所示，为源节点以所选数据传输速率直传失败，采用协作时，不存在速率为第1速率级别的中间节点，图10中表示为在第一轮n_MS个微时隙中每个微时隙都为空，并且速率为下一级的中间节点不满足缩短数据传输时间的条件，目的节点发送RDT分组后，由源节点以源节点与目的节点之间可支持的最高数据传输速率重发数据分组的时序图。

如图11所示，为源节点以所选数据传输速率直传数据分组成功时的时序图。

本实施例通过源节点与目的节点之间收发CRTS分组和CCTS分组，可以获知当前信道环境的状况，以便于后续选择适于发送数据分组的时机及速率信息，同时，中间节点通过这些分组信息可以获知当前自身的速率情况，且这些速率信息均为最新更新的实时信息，以便于后续操作过程中判断自身能否参与协作竞争；通过源节点在每次数据传输结束前将本次获取的速率级别信息都及时地记录在自身维护的发方协作表中，以便于下次发送数据时参考使用。

图12为本发明多速率自适应协作接入系统实施例一的结构示意图，如图12所示，本实施例的系统包括：源节点1、目的节点2和中间节点3。

源节点1，用于向目的节点2发送数据分组及接收所述目的节点2回复的NACK分组；

目的节点2，用于接收所述数据分组，并在接收失败后向所述源节点1回复NACK分组，与中间节点3握手处理确定所述中间节点3中的协作节点；

中间节点3，用于根据协作基本条件和速率分级条件与所述目的节点2进行协作握手处理确定所述协作节点，所述协作节点将接收到的所述数据分组向所述目的节点2转发。

本实施例用于执行上述方法实施例一的技术方案，其实现原理及达到的技术效果与方法实施例一类似，在此不再赘述。

图13为本发明多速率自适应协作接入系统实施例二的结构示意图，如图13所示，本实施例的系统包括：源节点1、目的节点2和中间节点3。其中源节点1包括第三发送模块101、第三接收模块105、第三存储模块104、速率选择模块102和速率调整模块103。其中，第三发送模块101用于发送CRTS分组和所述数据分组；第三接收模块105用于接收携带源节点与目的节点之间可支持的最高数据传输速率的CCTS分组和NACK分组，以及接收携带本轮数据传输的R_Gsh和R_Ghd的ACK分组；第三存储模块104用于存储发方协作表中目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd，并在第三接收模块105每次获取所述ACK分组后更新相应的R_Gsh和R_Ghd；速率选择模块102用于在第三接收模块105收到所述CCTS分组后，若源节点是首次向目的节点发送所述数据分组，则以所使用标准的最高数据传输速率作为发送速率，否则，根据速率调整模块103获取的第一发送速率作为发送速率；还用于在第三接收模块105接收到RDT分组后以源节点与目的节点之间可支持的最高数据传输速率作为发送速率；速率调整模块103用于根据发方协作表，自适应调整第一发送速率，具体调整方式为：若R_Gsh比R_Ghd低或者R_Gsh与R_Ghd相等，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh高一级的速率；若R_Gsh比R_Ghd高一级，则将第一发送速率调整为所述R_Gsh对应的速率；若R_Gsh比R_Ghd高两级以上，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh低一级的速率。

目的节点2包括第二接收模块201、第二获取模块204、第二判断模块202、第二发送模块203和第二存储模块205。其中，第二接收模块201用于侦听信道，接收CRTS分组、所述数据分组和所述RH分组；第二获取模块204用于获取每轮数据传输的R_Gsh和R_Ghd，还用于获取源节点与目的节点之间可支持的最高数据传输速率；第二判断模块202用于判断是否收到源节点或协作节点发送的数据分组；还用于判断在某一速率级别的第一轮或第二轮的微时隙结束时，是否接收到所述RH分组，若没有接收到所述RH分组，再判断是否是该速率级别的候选节点发送RH分组都发生了碰撞，若不是，则再判断在该速率级别的下一速率级别是否满足缩短传输时间的速率条件；第二发送模块203用于根据第二判断模块202的判断结果发送所述NACK分组、所述RNACK分组、所述RI分组或所述RACK分组；还用于发送所述CCTS分组、所述RDT分组和所述ACK分组；第二存储模块205用于存储收方协作表中的候选节点的标识及所述R_Ghd，并在第二接收模块201每次接收所述RH分组后更新相应的标识及R_Ghd信息；还用于根据收方协作表确定所述NACK分组或所述RNACK分组中携带的相应速率级别的第一轮的微时隙个数值，或确定所述RI分组中携带的相应速率级别的第二轮的微时隙个数值。

中间节点3包括第一接收模块303、第一判断模块302、第一发送模块301和第一获取模块304。其中，第一接收模块303用于侦听信道，接收所述数据分组、所述NACK分组、RNACK分组、RI分组和RACK分组；第一判断模块302用于判断中间节点自身是否满足协作基本条件，满足协作基本条件时作为候选节点，并根据自身到目的节点可支持的最高数据传输速率判断是否是所述NACK分组或所述RNACK分组中携带的速率级别，若是，则根据所述NACK分组或所述RNACK分组确定的第一轮的微时隙中随机选择一个微时隙，或者，根据所述RI分组确定的相应速率级别的第二轮的微时隙中随机选择一个微时隙；还用于判断候选节点自身是否为所述RACK分组确定的协作节点；第一发送模块301用于候选节点根据所述第一判断模块302选择的微时隙向目的节点发送RH分组，及候选节点作为协作节点时向目的节点发送所述数据分组；第一获取模块304用于根据第一接收模块303接收的所述CRTS分组和所述CCTS分组，获取源节点到该中间节点的数据传输速率、该中间节点到目的节点的数据传输速率和源节点到目的节点之间可支持的最高数据传输速率。

本实施例可以执行上述方法实施例二至实施例四的技术方案，其实现原理及能达到的技术效果类似，在此不再赘述。

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：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种多速率自适应协作接入方法，其特征在于，包括：

目的节点在接收源节点发送的数据分组失败后，向所述源节点回复否定确认NACK分组；

中间节点侦听到所述NACK分组后根据协作基本条件和速率分级条件，与所述目的节点进行协作握手处理，确定所述中间节点中的协作节点；

所述协作节点将接收到的所述数据分组向所述目的节点发送；

其中，所述中间节点侦听到所述NACK分组后根据协作基本条件和速率分级条件，与所述目的节点进行协作握手处理，确定所述中间节点中的协作节点，具体包括：

步骤21、所述中间节点侦听到携带第1速率级别的第一轮的微时隙个数值的NACK分组后，判断自身是否满足协作基本条件；

步骤22、所述中间节点中满足协作基本条件的候选节点判断自身到所述目的节点可支持的最高数据传输速率是否是第1速率级别，若是，则在第1速率级别的第一轮的微时隙中随机选择一个微时隙，并在该选择的微时隙中向所述目的节点发送准备帮助RH分组；

步骤23、所述目的节点侦听信道，若在本速率级别的第一轮的微时隙结束时，接收到RH分组，则执行步骤24；若在本速率级别的第一轮的微时隙结束时，本速率级别的候选节点发送RH分组都不成功，则执行步骤25；若在本速率级别的第一轮的微时隙结束时，不存在本速率级别的候选节点，则执行步骤28；

步骤24、所述目的节点接收到的RH分组后，获取R_Gsh和R_Ghd，并从接收到的RH分组对应的候选节点中随机选择一个作为协作节点，向候选节点回复携带该协作节点的标识的中继确认RACK分组，其中，R_Gsh为所述源节点到协作节点的数据传输速率的级别，R_Ghd为该协作节点到所述目的节点的数据传输速率的级别；

步骤25、所述目的节点向候选节点回复携带本速率级别的第二轮的微时隙个数值的重试指示RI分组；

步骤26、候选节点获取所述RI分组后，在本速率级别的第二轮的微时隙中随机选择一个微时隙，在该第二轮选择的微时隙中向所述目的节点发送RH分组；

步骤27、在本速率级别的第二轮的微时隙结束时，所述目的节点接收到所述RH分组，执行步骤24；

步骤28、所述目的节点判断在本速率级别的下一速率级别是否满足缩短传输时间的速率条件，若满足，则向候选节点发送携带该下一速率级别及该下一速率级别对应的第一轮的微时隙个数值的中继否定确认RNACK分组；

步骤29、候选节点获取所述RNACK分组后，判断自身到所述目的节点可支持的最高数据传输速率是否是该下一速率级别，若是，则在该下一速率级别的第一轮的微时隙中随机选择一个微时隙，在该下一速率级别选择的微时隙中向所述目的节点发送RH分组；

步骤30、所述目的节点发送RNACK分组后，继续执行步骤23；

其中，相同速率级别的第一轮的微时隙个数值小于第二轮的微时隙个数值，第1速率级别对应的速率大于其他速率级别对应的速率，本速率级别对应的速率大于下一速率级别对应的速率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述目的节点每次获取所述候选节点发送的所述RH分组后，还将所述候选节点的标识及所述R_Ghd存储在收方协作表中；

所述目的节点在发送所述NACK分组或所述RNACK分组时，根据所述收方协作表确定相应速率级别的第一轮微时隙个数值，将相应级别的第一轮的微时隙个数值携带在所述NACK分组或所述RNACK分组中，在发送所述RI分组时，将相应速率级别的第一轮的微时隙个数值的倍数值携带在所述RI分组中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目的节点在接收源节点发送的数据分组之前，还包括：

所述源节点向所述目的节点发送合作请求发送CRTS分组；

所述目的节点接收所述CRTS分组后获取所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率，并回复携带所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率的合作允许发送CCTS分组；

所述中间节点通过侦听到的所述CRTS分组和所述CCTS分组，获取所述源节点到该中间节点的数据传输速率、该中间节点到所述目的节点的数据传输速率和所述源节点到所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率；

所述源节点收到所述CCTS分组后向所述目的节点发送数据分组，若是首次发送，则以所使用标准的最高数据传输速率发送，否则，根据发方协作表中存储的所述目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd，自适应调整第一发送速率，以所述第一发送速率向所述目的节点发送数据分组；

所述协作节点将接收到的所述数据分组向所述目的节点发送之后，还包括：

所述目的节点接收所述数据分组，并向所述源节点回复携带本轮数据传输的R_Gsh和R_Ghd的肯定确认ACK分组；

所述源节点根据接收到的所述ACK分组更新所述发方协作表中所述目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目的节点判断在本速率级别的下一速率级别不满足缩短传输时间的速率条件之后，还包括：

所述目的节点向所述源节点发送直传请求RDT分组；

所述源节点以所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率向所述目的节点发送所述数据分组。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据发方协作表中存储的所述目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd，自适应调整第一发送速率，具体包括：

若R_Gsh比R_Ghd低或者R_Gsh与R_Ghd相等，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh高一级的速率；

若R_Gsh比R_Ghd高一级，则将第一发送速率调整为所述R_Gsh对应的速率；

若R_Gsh比R_Ghd高两级以上，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh低一级的速率。

6.一种多速率自适应协作接入系统，其特征在于，包括：

源节点，用于向目的节点发送数据分组及接收所述目的节点回复的否定确认NACK分组；

目的节点，用于接收所述数据分组，并在接收失败后向所述源节点回复NACK分组，与中间节点握手处理确定所述中间节点中的协作节点；

中间节点，用于根据协作基本条件和速率分级条件与所述目的节点进行协作握手处理确定所述协作节点，所述协作节点将接收到的所述数据分组向所述目的节点转发；

其中，所述中间节点包括第一接收模块、第一判断模块和第一发送模块，

所述第一接收模块用于侦听信道，接收所述数据分组、所述NACK分组、中继否定确认RNACK分组、重试指示RI分组和中继确认RACK分组；

所述第一判断模块用于判断所述中间节点自身是否满足协作基本条件，中间节点中满足协作基本条件的候选节点根据自身到所述目的节点可支持的最高数据传输速率判断是否是所述NACK分组或所述RNACK分组中携带的速率级别，若是，则根据所述NACK分组或所述RNACK分组确定的第一轮的微时隙中随机选择一个微时隙，或者，根据所述RI分组确定的相应速率级别的第二轮的微时隙中随机选择一个微时隙；还用于判断所述候选节点自身是否为所述RACK分组确定的协作节点；

所述第一发送模块用于候选节点根据所述第一判断模块选择的微时隙向所述目的节点发送准备帮助RH分组，及所述候选节点作为协作节点时向所述目的节点发送所述数据分组；

所述目的节点包括第二接收模块、第二获取模块、第二判断模块和第二发送模块，

所述第二接收模块用于侦听信道，接收所述数据分组和所述RH分组；

所述第二获取模块用于获取每轮数据传输的R_Gsh和R_Ghd；

所述第二判断模块用于判断是否收到所述源节点或所述协作节点发送的所述数据分组；还用于判断在某一速率级别的第一轮或第二轮的微时隙结束时，是否接收到所述RH分组，若没有接收到所述RH分组，再判断是否是该速率级别的候选节点发送RH分组都发生了碰撞，若不是，则再判断在该速率级别的下一速率级别是否满足缩短传输时间的速率条件；

所述第二发送模块用于根据所述第二判断模块的判断结果发送所述NACK分组、所述RNACK分组、所述RI分组和所述RACK分组。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述目的节点还包括第二存储模块，所述第二存储模块用于存储收方协作表中的候选节点的标识及所述R_Ghd，并在所述第二接收模块每次接收所述RH分组后更新相应的标识及R_Ghd信息；还用于根据所述收方协作表确定所述NACK分组或所述RNACK分组中携带的相应速率级别的第一轮的微时隙个数值，或确定所述RI分组中携带的相应速率级别的第二轮的微时隙个数值。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述源节点包括第三发送模块、第三接收模块、第三存储模块、速率选择模块和速率调整模块，

所述第三发送模块用于发送合作请求发送CRTS分组和所述数据分组；

所述第三接收模块用于接收携带所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率的合作允许发送CCTS分组和所述NACK分组，以及用于接收携带本轮数据传输的R_Gsh和R_Ghd的肯定确认ACK分组；

所述第三存储模块用于存储发方协作表中目的节点对应的R_Gsh和R_Ghd，并在所述第三接收模块每次获取所述ACK分组后更新相应的R_Gsh和R_Ghd；

所述速率选择模块用于在所述第三接收模块收到所述CCTS分组后，若所述第三发送模块是首次向所述目的节点发送所述数据分组，则以所使用标准的最高数据传输速率作为发送速率，否则，根据所述速率调整模块获取的第一发送速率作为发送速率；还用于在所述第三接收模块接收到直传请求RDT分组后以所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率作为发送速率；

所述速率调整模块用于根据发方协作表，若R_Gsh比R_Ghd低或者R_Gsh与R_Ghd相等，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh高一级的速率；若R_Gsh比R_Ghd高一级，则将第一发送速率调整为所述R_Gsh对应的速率；若R_Gsh比R_Ghd高两级以上，则将第一发送速率调整为比所述R_Gsh低一级的速率；

所述第二接收模块还用于接收所述CRTS分组；所述第二获取模块还用于获取所述源节点与所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率；所述第二发送模块还用于发送所述CCTS分组、所述RDT分组和所述ACK分组；

所述中间节点还包括第一获取模块，所述第一获取模块用于根据所述第一接收模块接收的所述CRTS分组和所述CCTS分组，获取所述源节点到该中间节点的数据传输速率、该中间节点到所述目的节点的数据传输速率和所述源节点到所述目的节点之间可支持的最高数据传输速率。

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