[發(fā)明專利]無線廣播數(shù)據(jù)包丟失原因檢測及速率自適應(yīng)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010150857.3
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN102223202A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周超;張行功;陸黎川;郭宗明
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué);北大方正集團有限公司;北京北大方正電子有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/16;H04W28/04
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無線廣播數(shù)據(jù)包丟失原因檢測及速率自適應(yīng)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著無線網(wǎng)的迅速發(fā)展，尤其是3G網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)之后，無線網(wǎng)的應(yīng)用需求越來越大。但由于無線網(wǎng)帶寬低，信道質(zhì)量不穩(wěn)定等固有特性，從而導(dǎo)致利用無線進行視頻的傳輸面臨很大的挑戰(zhàn)。

采用無線網(wǎng)廣播模式是解決無線網(wǎng)帶寬瓶頸的一種有效方法。相對單播模式，廣播能極大的節(jié)省帶寬。例如，假定當(dāng)前發(fā)送源的可用帶寬為W，需要同時給N個鄰居節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。如果采用單播模式，發(fā)送源則需要給每個節(jié)點單獨發(fā)送一份完全一樣的拷貝，因此每個鄰居節(jié)點實際被分到的平均帶寬為W/N；但是如果采用廣播模式，發(fā)送源則只需要發(fā)送一份數(shù)據(jù)，所有的鄰居節(jié)點均能收到數(shù)據(jù)，因此每個鄰居節(jié)點實際被分到的帶寬為W。當(dāng)N比較大的情況下，采用單播模式各個鄰居節(jié)點實際分到的帶寬太小，極不利于視頻這種需要高帶寬支持的數(shù)據(jù)的傳輸，而采用廣播則不存在這個問題。

在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中，通過采用不同的信號調(diào)制方式和信道編碼機制，目前的大部分無線產(chǎn)品在物理層都是支持多速率的。例如采用IEEE802.11b協(xié)議進行傳輸，在物理層支持四種不同速率(1Mbps，2Mbps，5.5Mbps和11Mbps)，IEEE802.11g支持十二種不同速率(最高可達(dá)54Mbps)。然而在無線廣播領(lǐng)域，無線裝置支持多速率的特性并沒有被充分利用，在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中，廣播采用的最低傳輸速率(如果采用IEEE802.11b協(xié)議，那么傳輸速率將被固定為1Mbps)，而且一般也僅僅用來傳輸一些控制信息。這也是無線廣播一直沒有被廣泛使用的原因之一。

另外，由于無線信道比較脆弱，容易受到干擾的影響，從而導(dǎo)致無線網(wǎng)在傳輸過程中的丟包率比較大。導(dǎo)致無線網(wǎng)在傳輸過程中丟包的原因一般可以分為兩大類，一是由于干擾導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失，在這種情況下應(yīng)采取二進制指數(shù)回退算法，等待一定時間后再傳輸；另一種原因是由于在傳輸過程中信號衰減，信號強度太弱導(dǎo)致接收方無法接受而導(dǎo)致的丟包，在這種情況下一般靠改變物理層的調(diào)制方式，更改傳輸速率來減小丟包率。然而在實際的傳輸過程中，一旦發(fā)生了丟包，很難確定導(dǎo)致丟包的真正原因。目前存在的一些技術(shù)雖然實現(xiàn)了依據(jù)丟包率對傳輸速率進行自適應(yīng)調(diào)整，但由于其沒有判斷導(dǎo)致丟包的真正原因，所以在有干擾的情況下，其性能或急劇下降。

由此可見，要想充分利用無線網(wǎng)帶寬以及無線裝置支持多速率的特性，實現(xiàn)無線視頻廣播，需要解決如下兩個問題：一是判斷出導(dǎo)致丟包的真正原因；二是如何選擇合適的傳輸速率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種無線廣播數(shù)據(jù)包丟失原因檢測及速率自適應(yīng)方法及系統(tǒng)。該方法及系統(tǒng)用于解決無線廣播領(lǐng)域難以確定導(dǎo)致丟失數(shù)據(jù)包的原因和無線設(shè)備支持多速率的特性沒有被充分利用的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種無線廣播數(shù)據(jù)包丟失原因檢測方法，包括以下步驟：

(1)發(fā)送端廣播數(shù)據(jù)包；

(2)接收端接收到數(shù)據(jù)包后，周期性地統(tǒng)計數(shù)據(jù)包中接收信號的強度指示RSSI信息和數(shù)據(jù)包的錯誤率PER信息，并將統(tǒng)計的RSSI信息和PER信息周期性地反饋給發(fā)送端；

(3)發(fā)送端根據(jù)接收端反饋的RSSI信息和PER信息，判斷導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失的原因。

一種無線廣播數(shù)據(jù)包丟失原因檢測系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端；所述發(fā)送端用于廣播數(shù)據(jù)包，所述接收端用于接收發(fā)送端廣播的數(shù)據(jù)包；其特征在于：

所述接收端包括用于周期性地統(tǒng)計數(shù)據(jù)包中接收信號的強度指示RSSI信息和數(shù)據(jù)包的錯誤率PER信息的統(tǒng)計裝置，以及用于將統(tǒng)計裝置統(tǒng)計的RSSI信息和PER信息周期性地反饋給發(fā)送端的反饋裝置；

所述發(fā)送端包括用于根據(jù)接收端反饋的RSSI信息和PER信息，判斷導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失原因的判斷裝置。

一種無線廣播速率自適應(yīng)方法，包括以下步驟：

(1)發(fā)送端廣播數(shù)據(jù)包；

(2)接收端接收到數(shù)據(jù)包后，周期性地統(tǒng)計數(shù)據(jù)包中接收信號的強度指示RSSI信息和數(shù)據(jù)包的錯誤率PER信息，并將統(tǒng)計的RSSI信息和PER信息周期性地反饋給發(fā)送端；

(3)發(fā)送端根據(jù)接收端反饋的RSSI信息和PER信息，判斷導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失的原因；

(4)根據(jù)數(shù)據(jù)包丟失原因調(diào)整無線廣播速率。

一種無線廣播速率自適應(yīng)系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端；所述發(fā)送端用于廣播數(shù)據(jù)包，所述接收端用于接收發(fā)送端廣播的數(shù)據(jù)包；其特征在于：