一种基于多中继协作的单播传输方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于多中继协作的单播传输方法及系统，方法包括：参与多中继协作转发信道的分组传输，建立和维护梯度列表；判断当前节点是否获得信道使用权，若否，则：判断当前节点是否收到邻居节点的业务分组，若是，则：判断当前节点所处的到达目的节点的等梯度线是否比业务分组中的等梯度线小n，若是，则：将业务分组所处的等梯度线减n，并在随后的第n个多中继协作转发时隙发送业务分组。本发明在使用多中继协作转发的基础上，实现了网络节点之间梯度递减的分布式路径选择，并充分利用了协作分集增益提高了单播传输的可靠性。

权利要求

1.一种基于多中继协作的单播传输方法，其特征在于，包括：参与多中继协作转发信道的分组传输，建立和维护梯度列表；

判断当前节点是否获得信道使用权，若否，则：判断所述当前节点是否收到其邻居节点的业务分组，若是，则：判断所述当前节点所处的到达目的节点的等梯度线是否比所述业务分组中的等梯度线小n，若是，则：将所述业务分组所处的等梯度线减n，并在随后的第n个多中继协作转发时隙发送业务分组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当当前节点获得信道使用权时，使用多中继协作转发信道发送所述当前节点的控制分组；

判断是否需要发送业务分组，若是，则：

基于目的节点，设置业务分组所处的等梯度线，发送业务分组。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：当所述当前节点未收到其邻居节点的业务分组时，判断所述当前节点是否收到其邻居节点发送或者转发的控制分组，若是，则：修改控制分组的梯度信息，根据多中继协作转发规则转发控制分组。

4.一种基于多中继协作的单播传输系统，其特征在于，包括：建立模块，用于参与多中继协作转发信道的分组传输，建立和维护梯度列表；

第一判断模块，用于判断当前节点是否获得信道使用权；

第二判断模块，用于当当前节点未获得信道使用权时，判断所述当前节点是否收到其邻居节点的业务分组；

第三判断模块，用于当当前节点收到其邻居节点的业务分组时，判断所述当前节点所处的到达目的节点的等梯度线是否比所述业务分组中的等梯度线小n；

第一发送模块，用于当所述当前节点所处的到达目的节点的等梯度线比所述业务分组中的等梯度线小n时，将所述业务分组所处的等梯度线减n，并在随后的第n个多中继协作转发时隙发送业务分组。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：第二发送模块，用于当当前节点获得信道使用权时，使用多中继协作转发信道发送所述当前节点的控制分组；

第四判断模块，用于判断是否需要发送业务分组；

第三发送模块，用于当需要发送业务分组时，基于目的节点，设置业务分组所处的等梯度线，发送业务分组。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：第五判断模块，用于当所述当前节点未收到其邻居节点的业务分组时，判断所述当前节点是否收到其邻居节点发送或者转发的控制分组；

转发模块，用于当所述当前节点收到其邻居节点发送或者转发的控制分组时，修改控制分组的梯度信息，根据多中继协作转发规则转发控制分组。

说明书

一种基于多中继协作的单播传输方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通信网络技术领域，尤其涉及一种基于多中继协作的单播传输方法及系统。

背景技术

[0002] 目前，移动自组织网络的多跳单播传输过程中，不管采用表驱动路由还是按需路由策略，源节点和中继节点需要在发送数据的过程中根据路由信息明确指明下一跳节点信息，如果该信息不可靠(因为节点移动、无线信道恶化等原因造成拓扑变动，使得下一跳节点不可达)，则会造成数据分组传输失败，产生丢包或者不必要的延时。

[0003] 另外，目前移动自组织网络的多跳单播传输过程中，路由的建立和维护会产生不可忽略的系统开销，特别是对于网络拓扑变动快速、频繁的网络，必须增加开销提升性能。

[0004] 因此，如何解决采用多中继协作技术的移动自组织网络的路由选择和单播数据传输问题，是一项亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种基于多中继协作的单播传输方法，在使用多中继协作转发的基础上，实现了网络节点之间梯度递减的分布式路径选择，并充分利用了协作分集增益提高了单播传输的可靠性。

[0006] 本发明提供了一种基于多中继协作的单播传输方法，包括：

[0007] 参与多中继协作转发信道的分组传输，建立和维护梯度列表；

[0008] 判断当前节点是否获得信道使用权，若否，则：

[0009] 判断所述当前节点是否收到其邻居节点的业务分组，若是，则：

[0010] 判断所述当前节点所处的到达目的节点的等梯度线是否比所述业务分组中的等梯度线小n，若是，则：

[0011] 将所述业务分组所处的等梯度线减n，并在随后的第n个多中继协作转发时隙发送业务分组。

[0012] 优选地，所述方法还包括：

[0013] 当当前节点获得信道使用权时，使用多中继协作转发信道发送所述当前节点的控制分组；

[0014] 判断是否需要发送业务分组，若是，则：

[0015] 基于目的节点，设置业务分组所处的等梯度线，发送业务分组。

[0016] 优选地，所述方法还包括：

[0017] 当所述当前节点未收到其邻居节点的业务分组时，判断所述当前节点是否收到其邻居节点发送或者转发的控制分组，若是，则：

[0018] 修改控制分组的梯度信息，根据多中继协作转发规则转发控制分组。

[0019] 一种基于多中继协作的单播传输系统，包括：

[0020] 建立模块，用于参与多中继协作转发信道的分组传输，建立和维护梯度列表；

[0021] 第一判断模块，用于判断当前节点是否获得信道使用权；

[0022] 第二判断模块，用于当当前节点未获得信道使用权时，判断所述当前节点是否收到其邻居节点的业务分组；

[0023] 第三判断模块，用于当当前节点收到其邻居节点的业务分组时，判断所述当前节点所处的到达目的节点的等梯度线是否比所述业务分组中的等梯度线小n；

[0024] 第一发送模块，用于当所述当前节点所处的到达目的节点的等梯度线比所述业务分组中的等梯度线小n时，将所述业务分组所处的等梯度线减n，并在随后的第n个多中继协作转发时隙发送业务分组。

[0025] 优选地，所述系统还包括：

[0026] 第二发送模块，用于当当前节点获得信道使用权时，使用多中继协作转发信道发送所述当前节点的控制分组；

[0027] 第四判断模块，用于判断是否需要发送业务分组；

[0028] 第三发送模块，用于当需要发送业务分组时，基于目的节点，设置业务分组所处的等梯度线，发送业务分组。

[0029] 优选地，所述系统还包括：

[0030] 第五判断模块，用于当所述当前节点未收到其邻居节点的业务分组时，判断所述当前节点是否收到其邻居节点发送或者转发的控制分组；

[0031] 转发模块，用于当所述当前节点收到其邻居节点发送或者转发的控制分组时，修改控制分组的梯度信息，根据多中继协作转发规则转发控制分组。

[0032] 综上所述，本发明公开了一种基于多中继协作的单播传输方法，首先参与多中继协作转发信道的分组传输，建立和维护梯度列表，然后判断当前节点是否获得信道使用权，若否，则：判断所述当前节点是否收到其邻居节点的业务分组，若是，则：判断所述当前节点所处的到达目的节点的等梯度线是否比所述业务分组中的等梯度线小n，若是，则：将所述业务分组所处的等梯度线减n，并在随后的第n个多中继协作转发时隙发送业务分组。本发明在使用多中继协作转发的基础上，实现了网络节点之间梯度递减的分布式路径选择，并充分利用了协作分集增益提高了单播传输的可靠性。

附图说明

[0033] 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。

[0034] 图1为本发明公开的一种基于多中继协作的单播传输方法实施例的方法流程图；

[0035] 图2为本发明公开的基于多中继协作的梯度递减、高可靠单播传输示意图；

[0036] 图3为本发明公开的窄带组网示意图；

[0037] 图4为本发明公开的令牌帧结构示意图；

[0038] 图5为本发明公开的网间协作实例示意图；

[0039] 图6为本发明公开的一种基于多中继协作的单播传输系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0040] 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做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。

[0041] 本发明设定移动自组织网络中的节点具备多中继协作转发的能力，可以利用协作分集技术实现快速数据广播。为了表述方便，下文称这样的网络具备一条或者多条多中继协作转发信道，专门用于控制分组或者业务分组的快速全网转发。基于多中继协作转发信道，梯度递减、高可靠的单播传输的基本思想如下：

[0042] 假设节点可以根据一定的规则顺序的或者随机的使用多中继协作转发信道发送分组，且分组能够无冲突的被网络中所有的节点接收。例如，采用轮询和令牌机制，网络中的节点通过分布式轮询过程周期性的获得令牌的使用权，并根据需求发送自己的数据分组，每个令牌和相应的分组都会经过其他节点的多中继转发到达全网。

[0043] 假设网络中的节点通过专门的分组或者令牌携带节点的身份信息和分组传输的跳数，节点通过参与该分组的多中继协作转发，获取到分组发送节点的梯度，这里的梯度定义为节点到目的节点之间的跳数。

[0044] 到达同一节点相同梯度的节点构成了一条等梯度线，等梯度线上的节点采用多中继协作的方式转发单播数据，将数据递交给梯度比自己小的等梯度线上的节点，进而将数据传递给目的节点。

[0045] 通过这种方式，发送节点不需要知道下一跳节点的信息，也就是不需要路由信息，而只需要根据自己到目的节点的梯度确定需要发送的数据分组当前所处的等梯度线。发送节点收到其邻居节点的数据分组后，提取等梯度线信息，并判断自己所处的等梯度线与数据分组所包含的等梯度线的大小，决定是否转发数据。如果自己所处的等梯度线小于数据分组所包含的等梯度线，则根据自己所处的等梯度线修改数据包所处的等梯度线，然后转发该分组；如果大于，则不作任何处理。

[0046] 这种方式可以通过网络节点的行为分布式的确定数据传输的方向，使得数据包流向梯度最低的节点(目的节点)。同时，一次数据传输过程中，同一梯度上可能存在多个中继节点，能够通过多中继转发获得分集增益，提高数据传输的可靠性。此外，当网络中的节点快速移动或者拓扑快速变化时，只要同一梯度上存在一个可用的中继节点，就能够保证数据成功传输。

[0047] 为了更加准确的描述本发明的技术方案，下面以具体的实施例进行详细说明。

[0048] 如图1所示，为本发明公开的一种基于多中继协作的单播传输方法实施例的方法流程图，所述方法包括以下步骤：

[0049] S101、参与多中继协作转发信道的分组传输，建立和维护梯度列表；

[0050] S102、判断当前节点是否获得信道使用权，若否，则进入S103，若是，则进入S106：

[0051] S103、判断所述当前节点是否收到其邻居节点的业务分组，若是，则进入S104，若否，则进入S109：

[0052] S104、判断当前节点所处的到达目的节点的等梯度线是否比所述业务分组中的等梯度线小n，若是，则进入S105：

[0053] S105、将业务分组所处的等梯度线减n，并在随后的第n个多中继协作转发时隙发送业务分组；

[0054] S106、使用多中继协作转发信道发送所述当前节点的控制分组；

[0055] S107、判断是否需要发送业务分组，若是，则进入S108：

[0056] S108、基于目的节点，设置业务分组所处的等梯度线，发送业务分组；

[0057] S109、判断当前节点是否收到其邻居节点发送或者转发的控制分组，若是，则进入S110：

[0058] S110、修改控制分组的梯度信息，根据多中继协作转发规则转发控制分组。

[0059] 具体的，本发明基于多中继协作的梯度递减、高可靠单播传输的过程如下：

[0060] (1)梯度建立阶段

[0061] 网络初始化后，网络中的节点通过一定的规则(如基于轮询和令牌环的多中继协作转发信道访问机制)使用多中继协作转发信道发送控制分组，该控制分组会经过其他节点的多中继转发到达全网。

[0062] 控制分组中包含发送节点的身份信息、控制分组的传输跳数字段(HOP字段)，HOP字段初始设置为1。

[0063] 中继转发节点在收到发送节点或者其他中继转发节点发送的控制分组后，提取跳数信息，记录并维护到达相应发送节点的梯度列表。

[0064] 中继转发处理完收到的控制分组后，将控制分组的HOP字段的跳数信息加一，然后在其后的多中继协作信道转发该分组。

[0065] 当网络中所有的节点使用多中继转发协作信道完成控制分组全网广播后，网络中任意节点均建立并维护了自己到其他节点的梯度列表。

[0066] (2)数据传输阶段

[0067] 当网络中的节点s有业务分组要发送给节点d时，首先查询自己维护的梯度列表，获取到达节点d的梯度，即节点s所处的到达节点d的等梯度线，并将该信息和节点d的身份信息写入业务分组的相应字段，然后发送该业务分组。

[0068] 发送节点s或者转发节点r的1跳邻居节点收到业务分组后，提取目的节点d和到达目的节点的等梯度线信息，查询自己维护的梯度列表，并比较自己维护的等梯度线和业务分组的等梯度线的大小。

[0069] 如果发送节点s或者转发节点r的1跳邻居节点所处的到达目的节点d的等梯度线小于业务分组中的等梯度线，则根据自己所处的等梯度线修改数据分组所处的等梯度线，然后转发该业务分组；如果不小于，则不作任何操作。

[0070] 具体的，如果发送节点s或者转发节点r的1跳邻居节点所处的到达目的节点d的等梯度线比业务分组中的等梯度线小1，则将业务分组所处的等梯度线减1，然后在随后的多中继协作转发时隙发送业务分组。

[0071] 具体的，如果发送节点s或者转发节点r的1跳邻居节点所处的到达目的节点d的等梯度线比业务分组中的等梯度线小n(n>1)，则将业务分组所处的等梯度线减n，然后在随后的第n个多中继协作转发时隙发送业务分组。

[0072] 目的节点d在收到节点s发送的第一个数据分组后，忽略后续的相同分组，完成一次数据分组的传输。

[0073] 如图2所示，给出了节点s进行反向数据传输(基于多中继协作的梯度递减、高可靠单播传输)的示意图，图中tnpmhl的箭头表示节点在第n个时隙发送第m个令牌，且该令牌正在进行第l跳传输；相应的tnpmhl的曲线表示第n个时隙发送的第m个令牌经过l跳后可覆盖的范围。节点s发送的业务分组将由到目的节点d距离1跳的节点3和4转发，最终有两个相同的数据分组先后到达目的节点s。

[0074] 本发明提供的基于多中继协作的单播传输方法，可以用于组网节点之间的单播数据传输，网络节点采用多中继协作转发的方式发送和接收数据；也可以用于分层组网系统中控制节点之间的网间单播数据传输，以及普通节点和控制节点之间的单播数据传输。

[0075] 另外，本发明提供的基于多中继协作的单播传输方法，可以应用于一般的移动自组织网络，即不使用协作分集技术的网络。不同之处在于，网络中的节点通过非多中继协作转发的方式广播控制分组，建立梯度列表，进而通过非中继转发的方式使用梯度递减的策略发送和转发业务分组。

[0076] 下面给出一种分层组网的实例说明本发明的一种应用背景；给出一种多中继协作转发的实例说明使用协作分集技术实现分组传输的一种方式；此外给出一种令牌设计和网间协作机制说明本发明的梯度建立机制可以和其他组网机制相结合，快速低开销的实现。

[0077] 一种分层组网实例：

[0078] 参考北约新一代VHF窄带通信系统，假设一个低速率(用户物理层速率20kbps)窄带(25kHz)系统采用分层组网的方式，使用多个频点(信道)构成一个整体的、连通的网络，同时将整个网络分为多个相互之间可以通信的子网(群/簇)。每个子网(群/簇)有一个控制节点(群首/簇首)和多个普通节点构成，控制节点由网络中的节点根据一定的策略动态选举产生，负责网间资源协调和通信，以及网内资源管理和调度；普通节点同一时间只属于一个子网，接受网内控制节点的管理和调度，参与网间或者网内数据传输，并且参与网内控制节点的选举和维护。如图3所示，给出了一个窄带组网的例子，整个网络由四个子网组成，每个子网由1个控制节点(SubN-i)和15个普通节点组成，子网内的通信采用分布式系统的通信模式，而网间通信由控制节点负责协调和管理。

[0079] 窄带系统的帧结构将系统可用的资源在时间维度和频率维度划分为多个资源块，每个资源块的时间长度为10ms，频域宽度为25kHz。资源块是系统可调度资源的最小单位，网络中的所有节点在同一时间只能使用一个资源块接收或者发送数据。根据功能的不同将一个帧中的时隙划分为同步信道、多中继协作信道、适时多中继协作信道和子网/适时子网业务信道等多个虚拟信道。其中：

[0080] 同步信道用于进行全网同步，只周期性分布在频点f0上，全网所有节点需要在该信道进行同步数据发送或者侦听；

[0081] 多中继协作信道用于网间资源协调和调度以及部分全网广播数据的发送和接收，周期性分布在频点f0上，全网节点需要在该信道参与全网数据的发送和接收；

[0082] 适时多中继协作信道用于全网或者网间的语音广播或者数据广播，周期性分布在所有的频点上，通过网间资源协调和调度，允许网络中的部分子网或者全部子网使用其中某个频点上的适时多中继协作信道，完成网间或者全网语音、数据的传输；

[0083] 子网/适时子网业务信道用于子网内业务传输，每个子网的子网业务信道周期性的分布在一个独立的频点上，接收控制节点的管理和调度。

[0084] 如上所述，各个子网使用不同的频点组网，相互之间通过频域分开，但是同时使用公共的同步信道、多中继协作信道、适时多中继协作信道，进行网络同步和同步维护、网间资源协调和调度、网间语音与数据通信。此外，适时多中继协作信道在不使用的时候，可以作为子网内的子网业务信道使用，即该部分资源块在时间上复用为适时多中继协作信道和适时子网业务信道，在其他使用作为各个子网的普通业务时隙使用，支持单播、广播业务。

[0085] 一种多中继协作转发实例：

[0086] 一种可选的多中继协作通信方式为Barrage Relay Network(BRN)。BRN基于两个关键假设，一个是TDMA，另一个是自主协作通信。所有节点都使用共同的TDMA成帧格式，并要求可实现时隙级粗同步。自主协作用于保证在传输覆盖范围内为同一分组提供并发传输的节点不但不会发生冲突，而且可以实现协作分集；这种自主协作除了需要TDMA级的同步之外，无需额外的协调。自主协作通信的实现基础是相位抖动和先进的类turbo纠错码。各发送节点对载波初相加入伪随机抖动，为接收节点接收的叠加信号引入时变信道特性，先进的纠错码可从该等效的时变衰落信道中获取时间分集增益。抖动则可以避免某些情况下接收机收到的组合信号呈现出对消性叠加。具体地，将各码块可分成多个突发，并采用逐突发添加相位抖动的方案。在各发送节点使用相同的训练序列情况下，接收机可以基于该已知序列估计每个突发上的复合信道参数。因此，接收机无需知道参与发送节点数，便可以采用与非协作发送相同的方式处理接收信号。各发射机也无需事先知道其信道状态信息，甚至也不需要知道是否有其他发射机参与协作。

[0087] 如上所述，BRN通过在发送端对信号进行预处理，使得多个中继相同时间发送的相同的信息在接收端叠加后获得分集增益，但是这种多个中继协作转发的方式要求同一时间所有中继节点发送的数据分组是相同的。

[0088] 一种令牌设计的实例：

[0089] 轮询(Polling)最初起源于CPU决策如何提供周边设备服务的方式，又称为“程控输入输出”(Programming I/O)，后来发展为基站为终端分配带宽的一种处理流程。而令牌环网(Token-ring Network)最初用于IBM系统中，目前该技术由IEEE 802.5进行详细规范。在令牌环网中有一种专门的帧成为“令牌”，在环路上持续的传输来确定一个节点何时可以发送数据分组。

[0090] 为了支持反向单播数据传输，将令牌与多中继协作通信相结合，如图4所示，给出了令牌帧结构，其具体字段含义如下：

[0091] SD(Start Delimiter)和ED(End Delimiter)是令牌控制部分的定界符，便于进行令牌的检测；

[0092] Owner ID表示网络中节点的ID号，指示当前令牌的主人，由令牌的上一个主人确定被配置；

[0093] HOP表示分组转发节点距离源节点的跳数，用于标识参与多中继协作转发的节点距离中心节点(源节点)的距离，源节点将该值设置为0；

[0094] DATA表示令牌携带的数据，可以是控制指令，也可以是业务数据，且一个令牌可以携带多个数据分组；

[0095] Others表示其他字段，可以根据需要进行扩充，例如增加序号字段防止产生回环等。

[0096] 在多中继协作过程中，同一时间多个中继节点转发的令牌中SD、Owner ID、DATA字段的信息完全相同，便于获得分集增益；而HOP字段根据中继转发节点参与转发的位置不同而不同，中继转发节点收到数据分组后，将HOP字段的值加一后转发数据分组。

[0097] 一种基于轮询和令牌环的网间协作实例：

[0098] 假设将整个网络分为多个子网(群/簇)，每一个子网选举一个控制节点(群首/簇首)，并通过指定或者分布式协商的方式确定一个全网的虚拟中心子网和虚拟中心节点(虚拟中心子网的控制节点)。网络初始化完成后，每个子网使用一个频点或者一组频点进行组网，负责网内数据传输；同时每个子网使用多中继协作信道进行网间数据传输和资源调度，并使用该时隙完成子网控制节点之间的传输路径信息的建立。

[0099] 如图5所示，给出了基于轮询和令牌环的网间协作流程实例，其中由控制节点SubN-0发起轮询过程，发送令牌并指定下一个获得令牌的控制节点SubN-1。图中tnpmhl的箭头表示节点在第n个时隙发送第m个令牌，且该令牌正在进行第l跳传输；相应的tnpmhl的曲线表示第n个时隙发送的第m个令牌经过l跳后可覆盖的范围。可见，控制节点在获得令牌后，保持一个安全的间隔后即可发送自己的令牌，因此如果网络足够大，网络中同一时间可能有多个令牌在不同的位置陆续传输。在实例中，网络同步后，网间协作机制的具体过程如下：

[0100] 网络虚拟中心节点SubN-0根据一定的轮询规则确定下一个使用网间协作时隙的控制节点SubN-1，并使用网间协作时隙广播整个网络的网间控制信息和控制节点SubN-1的信息。

[0101] 网络中其他所有节点根据网间协作信息的类型确定自己是否需要参与数据发送，并根据收到的信息建立和维护到数据发送节点的路由。通过这个反向路由表，节点可以将数据发送给广播数据的发起节点。如果广播数据中携带传输跳数信息，则节点还可以确定其到源节点的跳数。

[0102] 控制节点SubN-1收到网络控制节点SubN-0发送的广播信息后，建立到网络虚拟中心节点SubN-0的路由，根据一定的轮询规则确定下一个使用网间协作时隙的控制节点SubN-2，并使用网间协作时隙顺序发送单播数据(需要使用路由信息)、全网广播数据(如果存在)、网间控制信息和控制节点SubN-2的信息。

[0103] 控制节点SubN-i收到控制节点SubN-j发送的广播信息后，建立到控制节点SubN-j的路由，根据一定的轮询规则确定下一个使用网间协作时隙的控制节点SubN-0，并使用网间协作时隙顺序发送单播数据(需要使用路由信息)、全网广播数据(如果存在)、网间控制信息和控制节点SubN-0的信息。

[0104] 控制节点SubN-i获得网间协作信道的使用权后，可以直接使用该信道发送单播数据，并指示下一跳节点信息。网络中的其他节点在收到该数据后，根据数据中包含的信息确定自己的身份：传输路径中的节点、传输路径的一跳邻居节点或者其他节点。如果节点是传输路径中的节点或者传输路径的一跳邻居节点，则转发该单播数据；如果节点为其他节点，则不作任何操作。

[0105] 上述协作机制能够动态的适应每个子网的规模，支持子网规模的变化和扩展，充分利用网间协作时隙。同时，上述协作机制工作的基础是网络同步和多中继协作通信，网络中的节点通过网络同步获得系统中各个虚拟信道的具体位置，通过多中继协作通信免调度的快速发送全网广播信息。

[0106] 综上所述，本发明通过多中继协作转发进行控制分组的快速转发，接收和转发节点建立到发送节点的梯度，发送节点不需要知道下一跳节点的信息，也就是不需要路由信息，而只需要给出自己到目的节点的梯度；在发送业务分组时，通过等梯度线信息分布式的指示分组转发的方向，使得数据包流向梯度最低的节点(目的节点)；利用等梯度线上的多个转发节点转发分组，提高了系统对网络拓扑变动的适应性，提高了单播数据传输的可靠性。

[0107] 如图6所示，为本发明公开的一种基于多中继协作的单播传输系统实施例的结构示意图，所述系统包括：

[0108] 建立模块601，用于参与多中继协作转发信道的分组传输，建立和维护梯度列表；

[0109] 第一判断模块602，用于判断当前节点是否获得信道使用权；

[0110] 第二判断模块603，用于当当前节点未获得信道使用权时，判断所述当前节点是否收到其邻居节点的业务分组；

[0111] 第三判断模块604，用于当当前节点收到其邻居节点的业务分组时，判断所述当前节点所处的到达目的节点的等梯度线是否比所述业务分组中的等梯度线小n；

[0112] 第一发送模块605，用于当所述当前节点所处的到达目的节点的等梯度线比所述业务分组中的等梯度线小n时，将所述业务分组所处的等梯度线减n，并在随后的第n个多中继协作转发时隙发送业务分组；

[0113] 第二发送模块606，用于当当前节点获得信道使用权时，使用多中继协作转发信道发送所述当前节点的控制分组；

[0114] 第四判断模块607，用于判断是否需要发送业务分组；

[0115] 第三发送模块608，用于当需要发送业务分组时，基于目的节点，设置业务分组所处的等梯度线，发送业务分组；

[0116] 第五判断模块609，用于当所述当前节点未收到其邻居节点的业务分组时，判断所述当前节点是否收到其邻居节点发送或者转发的控制分组；

[0117] 转发模块610，用于当所述当前节点收到其邻居节点发送或者转发的控制分组时，修改控制分组的梯度信息，根据多中继协作转发规则转发控制分组。

[0118] 本实施例公开的基于多中继协作的单播传输系统的工作原理与上述基于多中继协作的单播传输方法的工作原理相同，在此不再赘述。

[0119] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0120] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

[0121] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

[0122] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。