一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法及系統(tǒng)，屬于無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括：根據(jù)信道的物理層幀的前導(dǎo)信息，計(jì)算數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率；根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間窗內(nèi)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送個(gè)數(shù)和ACK幀的接收個(gè)數(shù)，計(jì)算數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率；根據(jù)所述數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率和所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率，計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)送成功率；根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估；根據(jù)所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道評(píng)估結(jié)果，對(duì)所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。該方法及系統(tǒng)可以在較短時(shí)間內(nèi)，對(duì)信道狀態(tài)進(jìn)行較為精確的估計(jì)，從而對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，無(wú)線體域網(wǎng)的概念也隨之出現(xiàn)。針對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)通信距離較短，且同時(shí)需要高可靠性和低功耗的特點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)一種速率自適應(yīng)的方案來(lái)自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送速率，在信道狀況良好的情況下提高數(shù)據(jù)傳輸效率，在信道狀況較差的情況下保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
[0003]無(wú)線體域網(wǎng)可以根據(jù)信道估計(jì)的結(jié)果，來(lái)進(jìn)行速率自適應(yīng)調(diào)整。現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)信道估計(jì)實(shí)現(xiàn)速率自適應(yīng)的方法主要有兩大類(lèi):一類(lèi)是直接測(cè)量信道信息的方法；另一類(lèi)是基于統(tǒng)計(jì)信息的方法。
[0004]直接測(cè)量信道信息，可以比較直觀地獲取CSI (Channel State Information，信道狀態(tài)信息)，通常的做法可以是直接測(cè)量信道的相關(guān)參數(shù)，例如，信噪比(Signal NoiseRatio, SNR), RSSI (Received Signal Strength Indicator,接收信號(hào)強(qiáng)度)或者 BER(BitError Rate,比特誤碼率)。具體地，發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)之前首先發(fā)送RTS(Request ToSend，請(qǐng)求發(fā)送)指令，接收方在收到RTS后測(cè)量信道的信噪比，然后選擇相應(yīng)的速率給發(fā)送方發(fā)送CTS(Clear To Send，清除發(fā)送)指令。這種方法的問(wèn)題在于RTS/CTS幀采用固定的低速率發(fā)送，但是數(shù)據(jù)則采用可變速率發(fā)送，當(dāng)采用高速率發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，RTS/CTS幀的開(kāi)銷(xiāo)會(huì)顯著降低吞吐量。并且，該方法的致命缺陷是SNR不容易直接測(cè)得，即使直接測(cè)得SNR也不準(zhǔn)確，導(dǎo)致直接應(yīng)用SNR來(lái)調(diào)整發(fā)送速率，很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤信息，效果并不理想。
[0005]基于統(tǒng)計(jì)信息的方法，采用對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的信息發(fā)送情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，例如比特誤碼率、接收的ACK(Acknowledgement Character,確認(rèn)字符)個(gè)數(shù)以及獲得的吞吐量,就可以大致分析出無(wú)線信道的狀況。其中，ACK指在數(shù)據(jù)通信中，接收端發(fā)給發(fā)送端的一種傳輸類(lèi)控制字符，表示發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)已確認(rèn)接收無(wú)誤。由于這種方法可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序在軟件層面實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用十分廣泛?；诮y(tǒng)計(jì)信息的方法，主要包括統(tǒng)計(jì)吞吐量、統(tǒng)計(jì)FER(Fram ErrorRate，誤幀率)以及ACK個(gè)數(shù)，其中，統(tǒng)計(jì)吞吐量的方法響應(yīng)速度最慢，而統(tǒng)計(jì)ACK個(gè)數(shù)的方法響應(yīng)速度最快，得到了較為廣泛的應(yīng)用?；诮y(tǒng)計(jì)信息的方法可以獲取較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的信道狀況，比直接測(cè)量的方法準(zhǔn)確度高，但是響應(yīng)速度慢，無(wú)法滿足實(shí)際需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法及系統(tǒng)，可以在較短時(shí)間內(nèi)，對(duì)信道狀態(tài)進(jìn)行較為精確的估計(jì)，從而對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
[0008]一方面，提供了一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法，包括:
[0009]根據(jù)信道的物理層幀的前導(dǎo)信息，計(jì)算數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率；[0010]根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間窗內(nèi)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送個(gè)數(shù)和ACK幀的接收個(gè)數(shù)，計(jì)算數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成
功率;
[0011]根據(jù)所述數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率和所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率，計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)送成功率；
[0012]根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估；
[0013]根據(jù)所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道評(píng)估結(jié)果，對(duì)所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)M
iF.0
[0014]優(yōu)選地，根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估包括:如果所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值，并且在預(yù)設(shè)周期內(nèi)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率連續(xù)大于第一預(yù)設(shè)閾值達(dá)到預(yù)定次數(shù)，則將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定；否則，將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定。
[0015]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道評(píng)估結(jié)果，對(duì)所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整包括:如果所述信道狀況穩(wěn)定，則提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
[0016]優(yōu)選地，所述將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定后，所述方法還包括:獲取信道的當(dāng)前RSSI值，并根據(jù)所述信道的當(dāng)前RSSI值確定是否提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；如果是，則提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
[0017]優(yōu)選地，所述將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定后，所述方法還包括:判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率是否小于第二預(yù)設(shè)閾值；如果是，則降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變。
[0018]另一方面，提供了一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)系統(tǒng)，包括:
[0019]第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)信道的物理層幀的前導(dǎo)信息，計(jì)算數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率；
[0020]第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間窗內(nèi)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送個(gè)數(shù)和ACK幀的接收個(gè)數(shù)，計(jì)算數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率；
[0021]第三計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率和所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率，計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)送成功率；
[0022]評(píng)估模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估；
[0023]速率調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道評(píng)估結(jié)果，對(duì)所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。
[0024]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:
[0025]第一判斷模塊，用于判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；
[0026]第二判斷模塊，用于在所述第一判斷模塊判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值后，判斷在預(yù)設(shè)周期內(nèi)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值是否達(dá)到預(yù)定次數(shù)；
[0027]所述評(píng)估模塊，還用于在所述第二判斷模塊判斷在預(yù)設(shè)周期內(nèi)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值達(dá)到預(yù)定次數(shù)后，將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定；否則，將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定。[0028]優(yōu)選地，所述速率調(diào)整模塊還用于
[0029]在所述評(píng)估模塊將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定后，提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
[0030]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:
[0031]獲取模塊，用于獲取信道的當(dāng)前RSSI值；
[0032]確定模塊，用于根據(jù)所述信道的當(dāng)前RSSI值確定是否提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；
[0033]所述速率調(diào)整模塊，還用于在所述評(píng)估模塊將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定后，且所述確定模塊確定提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率后，提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
[0034]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:
[0035]第三判斷模塊，用于在所述評(píng)估模塊將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定后，判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率是否小于第二預(yù)設(shè)閾值；
[0036]所述速率調(diào)整模塊，還用于在所述第三判斷模塊判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率小于第二預(yù)設(shè)閾值后，降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法及系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算前導(dǎo)發(fā)送正確率和數(shù)據(jù)幀發(fā)送成功率進(jìn)而計(jì)算出數(shù)據(jù)發(fā)送成功率，根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，能夠在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行較為精確的評(píng)估，從而對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。該方法及系統(tǒng)，響應(yīng)速度快，準(zhǔn)確率高，能夠根據(jù)信道狀況及時(shí)進(jìn)行無(wú)線體域網(wǎng)的速率調(diào)整，有效提高信道利用率，并節(jié)約功耗。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法的流程圖；
[0040]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另外一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法的流程圖；
[0041]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法的流程圖；
[0042]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的第四種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法的流程圖；
[0043]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的第五種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法的流程圖；
[0044]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的另外一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的第四種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例的方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。[0049] 如圖1至圖5所示，無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法，可以包括以下步驟:
[0050]步驟101:根據(jù)信道的物理層幀的前導(dǎo)信息，計(jì)算數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率。
[0051]對(duì)于每一幀數(shù)據(jù)都存在一個(gè)前導(dǎo)，因此，所統(tǒng)計(jì)的前導(dǎo)發(fā)送正確率是針對(duì)每一幀數(shù)據(jù)而言的?？梢酝ㄟ^(guò)統(tǒng)計(jì)前導(dǎo)信息中的數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送個(gè)數(shù)，以及正確發(fā)送的個(gè)數(shù)，將正確發(fā)送的個(gè)數(shù)除以數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送個(gè)數(shù)得到前導(dǎo)發(fā)送正確率。
[0052]在本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選針對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的物理層幀的90位的前導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于接收端接收到的前導(dǎo)并不會(huì)和發(fā)送的前導(dǎo)完全一致，而前導(dǎo)的內(nèi)容是收發(fā)雙方約定好的，所以在接收端通過(guò)同步分析相關(guān)算法得出前導(dǎo)的位置后，對(duì)比接收到的數(shù)據(jù)和正確的前導(dǎo)相符的比例Rp，并且將Rp的值反過(guò)來(lái)反饋給發(fā)送端用于下一次的速率選擇。
[0053]在本發(fā)明實(shí)施例中，每個(gè)終端都是可以同時(shí)接收和發(fā)送信息，因此，通過(guò)兩個(gè)終端相互作用，不斷互相調(diào)整對(duì)方的速率，從而保證更快、更有效地對(duì)速率進(jìn)行調(diào)整。
[0054]步驟102:根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間窗內(nèi)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送個(gè)數(shù)和ACK幀的接收個(gè)數(shù)，計(jì)算數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率。
[0055]可以預(yù)設(shè)一個(gè)時(shí)間窗Tc，然后發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并記錄在這個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間窗內(nèi)發(fā)出去的數(shù)據(jù)幀數(shù)，并且統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的ACK幀數(shù)，通過(guò)Ra = ACK幀個(gè)數(shù)/發(fā)送幀個(gè)數(shù)，計(jì)算出ACK幀的比例Ra。
[0056]步驟103:根據(jù)數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率和數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率，計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)送成功率。
[0057]通過(guò)公式+Σ 十算前導(dǎo)發(fā)送正確率和數(shù)據(jù)幀發(fā)送成
功率的加權(quán)平均值，將該加權(quán)平均值作為數(shù)據(jù)發(fā)送成功率。其中，R指數(shù)據(jù)發(fā)送成功率，Rp指前導(dǎo)發(fā)送正確率，Ra指數(shù)據(jù)幀發(fā)送成功率，M指連續(xù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)發(fā)送幀數(shù)，a指權(quán)重系數(shù)，優(yōu)選為0.5。
[0058]步驟104:根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估。
[0059]在本發(fā)明實(shí)施例中，可以根據(jù)對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)信道情況的具體要求，預(yù)先根據(jù)需要設(shè)置第一預(yù)設(shè)閾值，在對(duì)信道穩(wěn)定狀況要求較高的場(chǎng)合，可以將第一預(yù)設(shè)閾值的數(shù)值設(shè)置得較大，否則，可以將第一預(yù)設(shè)閾值設(shè)置得較小。并根據(jù)步驟103計(jì)算得到的數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和該第一預(yù)設(shè)閾值對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估。如果數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值，并且在預(yù)設(shè)周期內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)送成功率連續(xù)大于第一預(yù)設(shè)閾值達(dá)到預(yù)定次數(shù)，則執(zhí)行步驟201將無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定；否則，執(zhí)行步驟202將無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定。
[0060]例如，可以將第一預(yù)設(shè)閾值Thl設(shè)置為0.8，將預(yù)定次數(shù)設(shè)置為3次，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送成功率R大于第一預(yù)設(shè)閾值Thl的次數(shù)采用信用度表示，則預(yù)設(shè)周期等于預(yù)設(shè)時(shí)間窗Tc的3倍，也即3*Tc。將步驟103中計(jì)算出的數(shù)據(jù)發(fā)送成功率R與Thl比較，如果R大于TH1，則進(jìn)一步判斷信用度，如果信用度小于3，則將信用度加I ;如果信用度等于3，則信用度自動(dòng)清零，將提高速率信標(biāo)Uflag置為I，認(rèn)為可以提高速率；否則，當(dāng)R小于等于Thl時(shí)，不再繼續(xù)累加信用度，而是將信用度清零，但并不將提高速率標(biāo)志Uflag置為1，判定不能提高速率。[0061]步驟105:根據(jù)無(wú)線體域網(wǎng)的信道評(píng)估結(jié)果，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)
難
iF.0
[0062]具體地，如果步驟201中將信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定，則可以執(zhí)行步驟203提高無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，可以執(zhí)行步驟204保持無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
[0063]為了保證信道評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性，并根據(jù)信道狀況對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，可以進(jìn)一步引入RSSI值。具體可以在將無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定后，執(zhí)行步驟301獲取當(dāng)前信道的RSSI值，并根據(jù)信道的當(dāng)前RSSI值確定是否提高無(wú)線體域網(wǎng)的速率；如果是，則提高無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
[0064]在上述步驟202中將無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定后，上述方法還可以包括步驟302判斷數(shù)據(jù)發(fā)送成功率是否小于第二預(yù)設(shè)閾值；如果是，則可以執(zhí)行步驟303降低無(wú)線體域網(wǎng)的速率，同時(shí)將降低速率信標(biāo)Dflag置為1，認(rèn)為可以降低速率；否則，執(zhí)行步驟304保持無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變。其中，第二預(yù)設(shè)閾值可以根據(jù)對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)信道穩(wěn)定性的不同要求設(shè)置為不同的數(shù)值，本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選為0.7。
[0065]本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法，通過(guò)計(jì)算前導(dǎo)發(fā)送正確率和數(shù)據(jù)幀發(fā)送成功率進(jìn)而計(jì)算出數(shù)據(jù)發(fā)送成功率，根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，能夠在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行較為精確的評(píng)估，從而對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。該方法及系統(tǒng)，響應(yīng)速度快，準(zhǔn)確率高，能夠根據(jù)信道狀況及時(shí)進(jìn)行無(wú)線體域網(wǎng)的速率調(diào)整，有效提高信道利用率，并節(jié)約功耗。
[0066]相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)系統(tǒng)，如圖6所示，該系統(tǒng)可以包括:
[0067]第一計(jì)算模塊401，用于根據(jù)信道的物理層幀的前導(dǎo)信息，計(jì)算數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率；
[0068]第二計(jì)算模塊402，用于根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間窗內(nèi)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送個(gè)數(shù)和ACK幀的接收個(gè)數(shù)，計(jì)算數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率；
[0069]第三計(jì)算模塊403，用于根據(jù)數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率和數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率，計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)送成功率；
[0070]評(píng)估模塊404，用于根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估；
[0071]速率調(diào)整模塊405，用于根據(jù)無(wú)線體域網(wǎng)的信道評(píng)估結(jié)果，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。
[0072]如圖7所示，上述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:
[0073]第一判斷模塊501，用于判斷數(shù)據(jù)發(fā)送成功率是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；
[0074]第二判斷模塊502，用于在第一判斷模塊501判斷數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值后，判斷在預(yù)設(shè)周期內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值是否達(dá)到預(yù)定次數(shù)；
[0075]評(píng)估模塊404，還用于在第二判斷模塊502判斷在預(yù)設(shè)周期內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值達(dá)到預(yù)定次數(shù)后，將無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定；否則，將無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定。[0076]其中，上述速率調(diào)整模塊405還用于在評(píng)估模塊404將無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定后，提高無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
[0077]如圖8所示，上述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:
[0078]獲取模塊601，用于獲取信道的當(dāng)前RSSI值；
[0079]確定模塊602，用于根據(jù)信道的當(dāng)前RSSI值確定是否提高無(wú)線體域網(wǎng)的速率；
[0080]速率調(diào)整模塊405，還用于在評(píng)估模塊404將無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定后，且確定模塊602確定提高無(wú)線體域網(wǎng)的速率后，提高無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
[0081]如圖9所示，上述系統(tǒng)還可以包括:
[0082]第三判斷模塊701，用于在評(píng)估模塊404將無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定后，判斷數(shù)據(jù)發(fā)送成功率是否小于第二預(yù)設(shè)閾值；
[0083]速率調(diào)整模塊405，還用于在第三判斷模塊701判斷數(shù)據(jù)發(fā)送成功率小于第二預(yù)設(shè)閾值后，降低無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變。
[0084]本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算前導(dǎo)發(fā)送正確率和數(shù)據(jù)幀發(fā)送成功率進(jìn)而計(jì)算出數(shù)據(jù)發(fā)送成功率，根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，能夠在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行較為精確的評(píng)估，從而對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。該方法及系統(tǒng)，響應(yīng)速度快，準(zhǔn)確率高，能夠根據(jù)信道狀況及時(shí)進(jìn)行無(wú)線體域網(wǎng)的速率調(diào)整，有效提高信道利用率，并節(jié)約功耗。
[0085]本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于方法實(shí)施例而言，由于其基本相似于系統(tǒng)實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)系統(tǒng)實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。其中，方法實(shí)施例中涉及的作為執(zhí)行主體的各電路元件的連接關(guān)系，不限于系統(tǒng)實(shí)施例所示意性給出的具體電路連接，無(wú)論采用何種電路連接方式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。
[0086]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)方法，其特征在于，包括: 根據(jù)信道的物理層幀的前導(dǎo)信息，計(jì)算數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率； 根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間窗內(nèi)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送個(gè)數(shù)和ACK幀的接收個(gè)數(shù)，計(jì)算數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率； 根據(jù)所述數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率和所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率，計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)送成功率； 根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估； 根據(jù)所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道評(píng)估結(jié)果，對(duì)所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估包括:如果所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值，并且在預(yù)設(shè)周期內(nèi)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率連續(xù)大于第一預(yù)設(shè)閾值達(dá)到預(yù)定次數(shù)，則將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定；否則，將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道評(píng)估結(jié)果，對(duì)所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整包括:如果所述信道狀況穩(wěn)定，則提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定后，所述方法還包括:獲取信道的當(dāng)前RSSI值，并根據(jù)所述信道的當(dāng)前RSSI值確定是否提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；如果是，則提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定后，所述方法還包括:判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率是否小于第二預(yù)設(shè)閾值；如果是，則降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變。
6.一種無(wú)線體域網(wǎng)的速率自適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)信道的物理層幀的前導(dǎo)信息，計(jì)算數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率； 第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間窗內(nèi)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送個(gè)數(shù)和ACK幀的接收個(gè)數(shù)，計(jì)算數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率； 第三計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)比特的前導(dǎo)發(fā)送正確率和所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功率，計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)送成功率； 評(píng)估模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率和第一預(yù)設(shè)閾值，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況進(jìn)行評(píng)估； 速率調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道評(píng)估結(jié)果，對(duì)所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 第一判斷模塊，用于判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率是否大于第一預(yù)設(shè)閾值； 第二判斷模塊，用于在所述第一判斷模塊判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值后，判斷在預(yù)設(shè)周期內(nèi)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值是否達(dá)到預(yù)定次數(shù)； 所述評(píng)估模塊，還用于在所述第二判斷模塊判斷在預(yù)設(shè)周期內(nèi)所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率大于第一預(yù)設(shè)閾值達(dá)到預(yù)定次數(shù)后，將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定；否則，將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述速率調(diào)整模塊還用于在所述評(píng)估模塊將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定后，提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 獲取模塊，用于獲取信道的當(dāng)前RSSI值； 確定模塊，用于根據(jù)所述信道的當(dāng)前RSSI值確定是否提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率； 所述速率調(diào)整模塊，還用于在所述評(píng)估模塊將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為穩(wěn)定后，且所述確定模塊確定提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率后，提高所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變或者降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 第三判斷模塊，用于在所述評(píng)估模塊將所述無(wú)線體域網(wǎng)的信道狀況評(píng)估為不穩(wěn)定后，判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率是否小于第二預(yù)設(shè)閾值； 所述速率調(diào)整模塊，還用于在所述第三判斷模塊判斷所述數(shù)據(jù)發(fā)送成功率小于第二預(yù)設(shè)閾值后，降低所述無(wú)線體域網(wǎng)的速率；否則，保持所述無(wú)線體域網(wǎng)的當(dāng)前速率不變。
【文檔編號(hào)】H04L25/02GK103929276SQ201410183611
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】陳嵐, 于鈞華, 呂超, 遲宇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所