[發明專利]提高無線個人網信道利用率的方法

有效

• 申請號: 200810040223.5
• 申請日: 2008-07-04
• 公開（公告）號: CN101621362A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 林如鋒;杜陽;戎璐
• 申請（專利權）人: 上海無線通信研究中心
• 主分類號: H04L1/16
• 分類號: H04L1/16;H04L1/18;H04L1/00;H04L12/28
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明屬于通信信息技術領域，涉及一種無線個人網的數據傳輸方法，尤其涉及一種提 高無線個人網信道利用率的方法。

背景技術

無線通信信道的時變特性以及多徑傳播引起的衰落特性，使數據幀在傳輸過程中常常具 有較高的誤比特率，從而導致數據幀傳輸效率和信道利用率的低下。如何提高無線個人網絡 中的信道利用率，自然成了當前以及今后在無線通信領域中迫切需要解決的問題。針對信道 利用效率的提高，當前的協議和文獻中提出的方案包括：1)采用適當的ACK(Acknowledgement) 機制；2)采用合適的鏈路自適應方式；3)采用合適的重傳方案。分別簡述如下：

1)采用適當的ACK(Acknowledgement)機制

在高速無線個人網絡協議IEEE?802.15.3中規定了三種數據傳輸的ACK機制，分別是1) No-ACK；2)Imm-ACK(Immediate-ACK)；3)Dly-ACK(Delayed-ACK)。這三三種ACK機制的 主要執行方式以及特點如下：

(1)No-ACK在這種ACK機制下，不論接收到的數據幀正確與否，接收節點都不向發 送節點反饋信息，因此No-ACK機制在MAC層并不保證數據幀的傳輸質量。然而No-ACK機制 在信道狀況非常好的情況下可以節省很多冗余開銷，比如ACK幀的傳輸時間、發送節點在發 送狀態與接收狀態之間切換所需的時間等，從而提高系統性能。

(2)Imm-ACK在這種ACK機制下，發送節點在傳輸完一幀數據后等待接收節點的反饋 信息，如果接收節點正確接收到數據，則向發送節點反饋ACK幀確認，如果收到的數據有錯 誤，則不會反饋任何信息給發送節點；對于發送節點而言，如果收到ACK幀，則傳輸下一幀 數據，如果等待一段時間(ACK?timeout)后沒有收到ACK幀，則重傳這一幀數據。當數據幀 重傳的次數超過最大重傳次數限制時，發送節點將丟棄這一幀數據，傳輸新的數據幀。

(3)Dly-ACK這是針對高速無線個人網絡專門設計的一種ACK機制，其基本思想是在 發送節點連續傳輸完多個數據幀后(稱為一個brust)，再發送一個ACK請求幀(ACK?Request) 或在Burst的最后一幀數據中標識請求ACK幀的信息，然后等待接收節點對這些數據幀的反 饋確認信息。接收節點在得到ACK請求信息后會反饋一個ACK幀，該ACK幀將對所有傳輸正 確的數據幀進行確認；發送節點收到Dly-ACK幀后，將在下一個Burst中對傳輸錯誤的數據 幀進行重傳。同樣，如果重傳的次數超過最大重傳次數限制，發送節點將會丟棄這一幀數據， 傳輸新的數據幀。

現有的無線通信網絡中數據傳輸通常是采用特定的ACK機制結合固定的數據幀長度來進 行的，這種傳輸方式的缺陷是：

A、沒有考慮到ACK機制對信道變化的適應性，即當接收端獲得信道狀況信息之后，如何 選擇IEEE?802.15.3中的最優ACK機制進行數據傳輸。考慮到不同的重傳方案的影響，最優 的ACK機制的選擇就需要結合數據幀長度、傳輸速率以及重傳增益等因素。

B、沒有考慮到數據幀長度對信道利用率的影響。由于無線信道的時變性和頻率選擇性衰 落特性，若是僅采用固定的數據幀長度將會使數據幀的傳輸效率大大降低，只有結合信道的 特性動態地調整數據幀長度，才能使系統的性能得到提高。

2)采用合適的鏈路自適應方式

鏈路自適應方式的影響：

鏈路自適應可以通過多種技術來實現，比如自適應編碼調制技術、自適應數據幀長度調 整技術、自適應功率控制技術等等。自適應編碼調制是目前非常流行的技術，也是用來提高 無線系統容量的有效方法；然而單純通過選擇編碼調制格式的自適應方式顯然不是最優的， 這是因為數據幀的長度對于系統吞吐量有著至關重要的作用，誤幀率性能主要由三個因素決 定：信道狀況、編碼調制方式和數據幀長度，其基本關系如下：