[發明專利]基于接收端信噪比預測的無線速率選擇方法及無線網絡在審

申請號：	201611253774.0	申請日：	2016-12-29
公開（公告）號：	CN106656371A	公開（公告）日：	2017-05-10
發明（設計）人：	錢煦;湯宇;程鵬;吳斌	申請（專利權）人：	中國科學院微電子研究所
主分類號：	H04B17/336	分類號：	H04B17/336;H04B17/373;H04B17/382;H04L1/16;H04L1/00
代理公司：	中科專利商標代理有限責任公司11021	代理人：	任巖
地址：	100029 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于接收端信噪預測無線速率選擇方法無線網絡
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【權利要求書】：

1.一種基于信噪比預測的無線速率選擇方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A：判斷接收端與發送端是否滿足觸發條件，如果滿足，則執行步驟B，否則結束該方法；

步驟B：接收端對信噪比進行預測，根據預測的信噪比選取最佳速率，并將速率選擇信息反饋給發送端；

步驟C：發送端基于接收端發送的速率選擇信息對無線速率進行選擇。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A具體包括以下步驟：

步驟A1：發送端以一初始速率發送信號；如果實時發送速率變動時收到的ACK速率仍然為所述初始速率，則繼續執行下一步，否則結束進程；

步驟A2：計算接收端網絡分配向量時使用的是否為ACK窗口中的最低速率，如果傳輸速率大于發送端的初始速率，且網絡分配向量計算時使用的速率不是窗口中的最高速率，則繼續執行下一步，否則結束進程。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B具體包括以下步驟：

步驟B1：接收端對當前信道信噪比進行統計；即每一次接收到包時，接收端統計當前信道信噪比，并更新統計結果，統計結果存儲為三元組信息記錄(吞吐率，SNR，速率)；

步驟B2：根據當前信噪比S_cur和平均信噪比S_avg預測下一包傳輸時的信道信噪比S_est；其中S_est具體通過如下過程得到：

$<mrow><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>S</mi><mrow><mi>a</mi><mi>v</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>δ</mi><mo>)</mo></mrow><mo>×</mo><msub><mi>S</mi><mrow><mi>a</mi><mi>v</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mi>δ</mi><mo>×</mo><msub><mi>S</mi><mrow><mi>c</mi><mi>u</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>,</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>DEV</mi><mrow><mi>a</mi><mi>v</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>ρ</mi><mo>)</mo></mrow><mo>×</mo><msub><mi>DEV</mi><mrow><mi>a</mi><mi>v</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mi>ρ</mi><mo>×</mo><mo>|</mo><msub><mi>S</mi><mrow><mi>c</mi><mi>u</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>S</mi><mrow><mi>a</mi><mi>v</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>|</mo><mo>,</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>$

其中DEV_avg是標準差的加權平均值，S_cur是接收端MAC上傳的當前信道SNR，δ、ρ均為可變參數；

S_est＝S_avg-DEV_weight×DEV_avg， (2)

其中DEV_weight為預測信噪比時的標準差加權值，通過下式計算：

$<mrow><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>DEV</mi><mrow><mi>w</mi><mi>e</mi><mi>i</mi><mi>g</mi><mi>h</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mi>ϵ</mi><mo>,</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>S</mi><mrow><mi>a</mi><mi>v</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>≤</mo><msub><mi>S</mi><mrow><mi>c</mi><mi>u</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>DEV</mi><mrow><mi>w</mi><mi>e</mi><mi>i</mi><mi>g</mi><mi>h</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mi>γ</mi><mo>,</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>S</mi><mrow><mi>a</mi><mi>v</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>></mo><msub><mi>S</mi><mrow><mi>c</mi><mi>u</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>$

步驟B3：通過S_est和三元組信息記錄選取使吞吐率最大化時的速率值；其中速率通過如下過程得到：

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其中Th(R，S)為三元組信息(吞吐率，SNR，速率)中給定SNR和速率時對應的吞吐率信息；

步驟B4：通過接收端ACK速率的變化將速率選擇信息反饋給發送端；選擇方法如下：

設前一次的傳輸速率為R_index，滑動窗口設置為ACK速率列表中小于R_index的速率集，假設其大小為S；窗口中的第N個ACK速率表示發送端選擇的速率編號是：

表示向上取整；此時選擇的下一包速率是

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