[發明專利]一種基于環境嘈雜度和STA距離的WiFi速率控制方法

有效

• 申請號: 201710343143.6
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107172636B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 陳云川
• 申請（專利權）人: 深圳市微網力合信息技術有限公司
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W24/10;H04W84/12
• 代理公司: 東莞市神州眾達專利商標事務所(普通合伙) 44251
• 代理人: 陳世洪

1.一種基于環境嘈雜度和STA距離的WiFi速率控制方法，其特征在于，包括：

在WIFI系統中隨機部署多個感測節點，協作完成WIFI網絡的感測和上傳；

根據感測結果，采用粒子群算法進行信道優化；

所述WIFI系統中，接入節點的工作頻帶和發射功率均由AC路由器進行控制；用戶端通過空口與接入節點進行通信，獲取信令和數據服務；所述感測節點對WIFI的工作頻帶進行感測，并將感測結果上報附近的匯聚節點；匯聚節點根據感測結果選擇最佳的工作頻帶進行通信，接入節點和用戶端獲得的頻帶感測結果在AC路由器進行集成；所述AC路由器是指支持802.11AC無線標準的路由器；

所述感測節點采用以下感測算法：

對于單個感測節點，頻帶感測表示為一個檢測事件：

其中x(t)表示感測節點接收到的信號，s(t)為感測對象的發送信號，n(t)為噪聲，h代表信道增益，事件H₀代表頻帶空閑，事件H₁代表頻帶忙；

頻帶捕獲概率P_d由信道響應m決定：

其中λ為能量檢測的判決門限，Q_m函數定義為：

此時捕獲概率P_d表示為：

其中r為衰減信號信噪比，f_r(x)為衰減條件下反映信噪比變化的概率密度函數：

若各節點的頻帶感測結果獨立同分布，則n個節點中，如果有超過k個節點判決為H₁，則確定頻帶被占用；

聯合頻帶感測的捕獲概率Q_d表示為：

Q_d＝1-(1-P_d)ⁿ

n表示參與頻帶感測的節點數目；

定義i＝1，2，.....,N；N為網絡中接入節點的個數；

j＝1,2,......，M；M為可用信道的個數；

k＝0，1，2，......，K；K為單個接入節點下用戶端的個數，k＝0時為接入節點；

l＝1，2，……，L；L為單個匯聚節點下的感測節點個數；

當感測節點將可用信道的感測結果RS上報到匯聚節點；

RS_k，l＝{RS₁，RS₂，……RS_M}

定義N*M維矩陣D表示下行串擾水平，矩陣中的元素d_ij為第i個接入節點的覆蓋范圍內，第j條信道的下行串擾水平，表示為：

用接入節點采集到的感測報告用于計算上行串擾水平，定義N*M維矩陣U表示上行串擾水平，u_ij為第i個接入節點的覆蓋范圍內，第j條信道的上行串擾水平，表示為：

建立N*M維接入節點信道分配矩陣X，X中的元素x_ip取值范圍為0和1，1表示第i個接入節點選擇了第p條信道，0表示未選擇；同理，x_jp取值范圍為0和1，1表示第j個接入節點選擇了第p條信道，0表示未選擇；則信道選擇優化問題轉化為在每一個接入節點只能選擇一個信道的約束條件的條件下，使得整個網絡上下行總體串擾水平Z最低的模型：

α表示上下行均衡權值，如系統是上行優先，則α0.5，若系統為下行優先則α0.5；采用粒子群算法來計算最優解或次優解；粒子群產生新解的方法為隨機互換N*M矩陣中的兩列，擾動次數越多，解的變異越大就越有可能求得最優解；Z值最小時，即得到最優信道選擇組合。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對于采樣信號，使用正交窗口對信號進行分割，計算各部分周期圖，最后進行迭加，獲得頻帶估計。