[發明專利]一種速率自適應無線數據分包傳輸方法和系統

有效

• 申請號: 202010760665.8
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN112055381B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 王亨;郭心怡;潘明健;張伯煒;劉箭言;袁延榮;武春飛;崔同鍇;孫冬雪;蔣海;趙良;徐聰;林萌
• 申請（專利權）人: 北京臨近空間飛行器系統工程研究所
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08;H04W28/22
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

1.一種速率自適應無線數據分包傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、收發雙方建立無線通信后，當前發送方首先以不同通信速率發送廣播數據包；

S2、當前接收方接收廣播數據包，然后確定不同通信速率的接收信號指示強度，并對不同通信速率廣播數據包內的廣播數據幀進行接收數據包統計；然后向當前發送方發送廣播信標幀，廣播信標幀內包括不同通信速率接收數據包統計結果、不同通信速率的接收信號指示強度、當前接收方的位置信息；

S3、當前發送方接收廣播信標幀后，計算收發雙方的相對距離D，并根據最小通信速率的接收信號指示強度確定最低有效通信速率的距離閾值D_TH；根據不同通信速率的接收信號指示強度確定不同通信速率的接收信號指示強度閾值；根據不同通信速率的接收數據包統計結果確定不同通信速率的丟包率閾值；

S4、收發雙方均采用預設的通信速率和預設的分包初始化設置；當前發送方向當前接收方發送無線測控數據包，無線測控數據包內為實時測量數據和或實時控制指令；當前接收方接收無線測控數據包后向當前發送方發送無線信標幀，無線信標幀內包括當前通信速率接收數據包統計結果、當前通信速率的接收信號指示強度、接收方的實時位置信息；

S5、當前發送方利用所述無線信標幀實時監控通信信道狀態，根據監控結果對當前通信速率進行調整，具體調整方法包括如下步驟：

S51、如果收發雙方的實時相對距離D大于距離閾值D_TH，則將預設的最低有效速率作為調整速率值，然后向當前接收方發起通信速率更改請求，轉入S6；否則轉入S52；

S52、根據當前通信速率的接收信號指示強度和不同通信速率的接收信號指示強度閾值，確定第一調整發送速率C₁，根據當前通信速率的丟包率和不同通信速率的丟包率閾值，確定第二調整發送速率C₂，在C₁和C₂中選取較小的值作為調整速率值，然后向當前接收方發起通信速率更改請求，轉入S6；

S6、如果當前接收方通過通信速率更改請求，收發雙方同時更改通信速率，然后均向對方發送通信速率更改結果；否則收發雙方保持原通信速率；

S7、如果當前發送方判斷需要發送數據量超出當前數據包容量時，當前發送方根據需要發送數據量和實時通信速率確定無線數據分包策略，然后向當前接收方發送分包請求，直到當前接收方通過分包請求，收發雙方同時進行分包更改，然后均向對方發送分包更改結果。

2.根據權利要求1所述的一種速率自適應無線數據分包傳輸方法，其特征在于，S4中，當前發送方根據發送數據包的數量、接收數據包統計結果確定丟包率。

3.根據權利要求1所述的一種速率自適應無線數據分包傳輸方法，其特征在于，S3中，根據信道的噪聲功率和不同通信速率的信噪比確定接收信號指示強度。

4.根據權利要求1所述的一種速率自適應無線數據分包傳輸方法，其特征在于，收發雙方能夠互換。

5.根據權利要求1所述的一種速率自適應無線數據分包傳輸方法，其特征在于，收發雙方均采用主從雙通道備份。

6.一種速率自適應無線數據分包傳輸系統，其特征在于，包括發送方和接收方，且收發雙方能夠互換；收發雙方利用權利要求5的傳輸方法，采用時分復用進行通信。

7.根據權利要求6所述的一種速率自適應無線數據分包傳輸系統，其特征在于，當前發送方或當前接收方均采用FPGA優先處理主通道信息，如果連續兩個周期未收到對方發送的數據，則FPGA同時處理主從雙通道信息。

8.根據權利要求6或7所述的一種速率自適應無線數據分包傳輸系統，其特征在于，當FPGA同時處理主從雙通道信息時，若任一通道信息正常，則將該通道設為主通道。

9.根據權利要求6或7所述的一種速率自適應無線數據分包傳輸系統，其特征在于，如果連續四個周期未收到對方發送的數據，則當前方切換至待機狀態。

10.根據權利要求6或7所述的一種速率自適應無線數據分包傳輸系統，其特征在于，所述傳輸系統的傳輸速率不超過60kbps。