一种无线信道状态信息测量方法与流程

本发明涉及无线通信技术领域，是一种无线信道状态信息测量方法。

背景技术：

现有的无线通信协议，除了ALOHA等少数协议采用有数据即刻发送模式外，大部分协议在进行数据传输过程中，都经历了信道状态信息感知阶段和数据发送阶段。

当有数据待发送，节点进入信道状态信息感知阶段。节点探测信道中数据传输状态，判断当前信道的空闲、繁忙（数据发送成功事件或者数据传输碰撞事件）的情况。节点通过接收信道中传输的帧，如果能成功解析帧内容，判断信道中成功进行了一次数据传输；否则，判断信道中发生了数据传输碰撞事件。在数据发送阶段，节点判断信道资源可用后，发送数据并等待对方应答。

在现有协议模型分析和优化方案中，对于信道状态信息的测量方法，并没有有效解决同一传输周期内同一节点多次传输所导致的测量误差。在信道接入参数有差异的网络中，这种测量误差会更大。

针对支持吞吐量权重等级网络，本发明提出的方法，利用信道中传输成功的数据帧信息，统计同一节点传输的次数，进而在计算信道状态信息中，通过约束同一节点成功传输次数，从而提供准确的信道状态信息。

技术实现要素：

在支持吞吐量权重等级QoS需求的网络中，本发明分析给出一种测量无线信道状态信息的方法。在本发明中，以信道内两次数据传输事件之间的平均空闲时隙间隔作为参数，研究信道状态信息的测量和计算。

同一节点多次传输会导致信道状态信息测量误差，本发明分析统计节点成功进行数据传输的次数信息。在信道状态信息测量方法中约束同一节点成功传输的次数，为节点调整信道接入参数提供正确的信道状态信息。

本发明采用的技术方案是，一种无线信道状态信息测量方法。在信道状态信息感知阶段，主要分两步进行，具体包括如下步骤。

第一步，信息感知过程。节点在感知周期P_Det内（总计E_Det个时隙，当信道空闲后，E_Det逐步递减到“0”，完成一次信道状态信息感知过程），获取信道中其它节点数据传输的信息。节点统计信道中其它节点成功传输的总次数E_S和第i个发送节点成功进行数据传输的总次数E_Si，以及信道中发生碰撞的总次数E_C。

第二步，信息分析计算过程。节点根据在感知过程统计所得信道中数据传输事件信息，计算信道中两次数据传输事件之间的平均空闲时隙间隔n计算公式如下：

其中，β_i是相应第i个发送节点吞吐量权重等级因子。表示节点在感知过程接收到的进行数据传输的节点数量。N是网络中总的节点数量。

在上述计算过程中，当节点没有监测到信道中的数据传输事件，则不进行信道状态信息计算，采用当前设定的参数。

本发明的特点及有益效果。

本发明中，在信道状态信息感知阶段，节点统计信道中其它节点数据传输的事件信息，分析进行了成功传输的节点次数，进而根据相应的吞吐量权重比例关系计算信道状态信息。该信道状态信息测量方法不仅可以适用于接入参数相同的条件，也可以适应接入参数不同的网络环境中。本发明可以有效解决同一传输周期内，同一节点多次传输对信道状态信息测量造成的误差，为信道接入参数的调整方案提供准确的信道状态信息。

附图说明

图1 信道状态信息测量方法流程图。

图2 信道状态信息感知阶段功能图。

具体实施方式

本发明采用的网络条件主要包括：网络中节点具有不同的业务等级，即吞吐量权重等级。吞吐量等级高的节点（Node_H）比吞吐量等级低的节点（Node_L）占用更多的信道资源进行数据传输。

本实施方式中，主要考虑两种吞吐量权重等级的业务等级进行专利内容阐述。本发明中信道状态信息计算方法并不限于业务等级的数量。

设定高业务等级（S_H）（吞吐量等级高）与低业务等级（S_L）（吞吐量等级低）的比例关系如下：

如上式所示，在一次传输周期内，假如数据帧长度相等，当Node_L发送了一次数据，Node_H进行了次数据的发送。

本发明中假定节点的吞吐量权重等级可以通过节点地址信息进行识别。本发明中，节点接收了信道中成功传输的数据帧，解析所接收的数据帧信息，得到相应的发送源节点地址，根据地址信息可以判断发送节点的吞吐量权重等级。假如信道中发生了碰撞，则仅需统计碰撞事件次数。判断节点吞吐量等级信息并不约束本发明的使用范围。

本发明中，采用数据传输事件（数据传输碰撞事件或者数据发送成功事件）之间平均的空闲时隙间隔作为信道状态信息的度量参数。

基于公式的设定，本发明设计了一种无线信道状态信息测量方法，其特征在于：本方案包括以下步骤。

第一步，节点在信道状态信息感知过程，在感知时间E_Det范围内，通过接收信道中其它节点的数据传输情况，节点判断信道数据传输状态信息。如果信道中发送碰撞，则统计碰撞事件次数E_C。如果信道中成功完成了数据传输，则从数据帧中，提取发送源节点地址信息，统计第i个节点成功进行数据传输的总次数E_Si，以及在E_Det内接收到的总的成功数据传输次数E_S。

第二步，当信道状态信息感知过程结束，节点进行信道状态信息分析计算。节点根据在第一步中获得的信道中数据传输事件信息，计算两次事件之间的平均空闲时隙间隔数量：

在上述计算过程中，当节点没有监测到信道中的数据传输事件，则不进行信道状态信息计算，采用当前设定的参数。

第三步，节点根据分析计算的平均空闲时隙间隔，可以调整信道接入参数。

以上所述仅为本发明比较典型的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。