一种提高网络实时性和灵敏性使用累积链路质量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种提高网络实时性和灵敏性的方法，特别是设及一种提高网络实时 性和灵敏性使用累积链路质量的方法。
【背景技术】
[0002] 当前广为应用的链路评估方法是基于统计得出包接收率，包接收率能够直观地反 映当前链路状况.采用统计的数学手段，通过大量样本的采集来计算包接收率，其优点是与 链路质量高度相关。但是该种评估方法有两个缺点；①由于统计样本是一种历史事件，它的 实时性不够；②由于统计基数大，对于突发网络变动反应的灵敏度不够.此外统计基数大小 的选择难W决定，若太小，则精度不够；若太大，会浪费大量带宽，消耗大量能量，该些在资 源受限的WS化中是不允许的。
[0003] 为了避免由探测带来的通信量，最近出现了来自硬件检测的评估量度，其中包括 链路质量指示LQI (link quality indicator)。依靠硬件检测完成链路质量评估，开销 少，对链路质量改变反应迅速.其不足之处是对链路的评估完全依赖于通信巧片本身所提 供的功能，可扩展性较差，评估准确度也受到一定限制。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种提高网络实时性和灵敏性使用累积链路质量的方法， 该方法使用累积计算的方法，将大量数据包接受率的统计分割开，减少带宽的浪费，结合链 路质量指示LQI，提高计算的实时性和灵敏性。该发明设计的计算公式，可W简单，快速，较 为准确的反映链路质量。
[0005] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的： 一种提高网络实时性和灵敏性使用累积链路质量的方法，所述方法包括W下过程： 根据计算数据包接收率PRR与链路质量指示LQI值两者之间的关系，使用链路质量指 示来显示链路质量，再计算部分数据包接受率，用来修正链路质量指示因为其他因素造成 的数值误差；计算数据包接受率采用累积计算数据包接受率PRR方法，计算公式是： P邸（t)二:、巧陆（t-1) +(1-中服（t) (1) 其中t=0，l，這…，n; (0<?v<l)巧根据链路质量指示LQI和PRR的相关性构造一个新的 链路质量计算公式： CPL二a*DQI#彫（0 (CKCKl) (2); CPL的值只与t和a有关，其中a来调节估计值的灵敏度。
[0006] 本发明的优点与效果是： 本发明依靠链路质量指示的优点，设计一种新的链路质量评估机制，解决计算包接收 率的缺点。该方法使用累积计算的方法，将大量数据包接受率的统计分割开，减少带宽的浪 费，结合链路质量指示LQI，提高计算的实时性和灵敏性。该发明设计的计算公式，可W简 单，快速，较为准确的反映链路质量。
【附图说明】
[0007] 图1为图统计LQI值与PRR的关系曲线图。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0009] 计算数据包接收率PRR与链路质量指示LQI值具有很强的线性相关性，如图1。根 据两者之间的关系，可W使用链路质量指示来显示链路质量，再计算部分数据包的接受率， 用来修正链路质量指示因为其他因素造成的数值误差。而对于计算数据包接受率可W采用 累积计算数据包接受率PRR(packetreceiverate)的方法，因为链路质量最新的估计值 只与历史估计值和当前测量值有关，可W减少因为数据包过少造成计算的链路质量不能反 应真实的情况同时也可W降低储存需求。计算公式是： P邸（0 刷（t-1) +(1-X)巧邸（0 过） 其申t=0.，1，2,…，化（0< >" <1)。再根据链路质量指示LQI和PRR的相关性构造一个新 的链路质量计算公式： CPL二a科JQI+P服（t) (〇<a<i)城； CPL(packetreceiveratebaseonLeachandPegasisJ的值只与t本日日'有关，其中 a用来调节估计值的灵敏度。
[0010] 实施例1 : (1)数据包接受率的计算 当无线传感器网络传输数据时，将节点之间整个通讯时间分成一个个周期，每个周期 结束时需要计算节点之间的链路质量，为下一个周期传输数据时选取最好的传输路径。第 一个周期结束时，节点计算PRR等于接受的数据包除W总的发送的数据包，第二个周期结 束时，先计算第二个周期内数据包的接收率，再使用公式（1)重新计算第二周期的PRR。W 此类推，采用累积计算的方式随着时间的推移，数据包的增多，PRR的计算值能够更加准确 的反应链路质量。该样做可W避免每次计算链路质量时需要进行大量的数据计算消耗。
[0011] 似链路质量的计算 计算每个周期内链路质量指示器的平均值，根据公式（2)计算节点的链路质量。计算 出的CPL会被节点保存，为在下一个周期无线传感器网络选择数据选择较优的路径，提供 数据支持。新的链路质量计算方法〔?以可^快速、灵敏，较为准确的反应链路质量。
【主权项】
1. 一种提高网络实时性和灵敏性使用累积链路质量的方法，其特征在于，所述方法包 括以下过程： 根据计算数据包接收率PRR与链路质量指示LQI值两者之间的关系，使用链路质量指 示来显示链路质量，再计算部分数据包接受率，用来修正链路质量指示因为其他因素造成 的数值误差；计算数据包接受率采用累积计算数据包接受率PRR方法，计算公式是： PRR (t) = A *PRR (t-1)+(I-A)^PRR (t) (1) 其中t=0, 1，2,…，n;(0〈A〈1);再根据链路质量指示LQI和PRR的相关性构造一个新 的链路质量计算公式： CPL=a*LQI+PRR (t) (0〈a〈l) (2); CPL的值只与t和a有关，其中a用来调节估计值的灵敏度。
【专利摘要】一种提高网络实时性和灵敏性使用累积链路质量的方法，涉及一种提高网络实时性和灵敏性的方法，包括：根据计算数据包接收率PRR与链路质量指示LQI值两者之间的关系，使用链路质量指示来显示链路质量，再计算部分数据包接受率，用来修正链路质量指示因为其他因素造成的数值误差；计算数据包接受率采用累积计算数据包接受率PRR方法，计算公式是：PRR（t）=λ*PRR（t-1）+(1-λ)*PRR（t）(1)；其中t=0,1,2,…,n；（0＜λ＜1）；本发明方法使用累积计算的方法，将大量数据包接受率的统计分割开，减少带宽的浪费，发明设计的计算公式，可以简单，快速，较为准确的反映链路质量。
【IPC分类】H04L12-26, H04L12-24
【公开号】CN104753719
【申请号】CN201510123414
【发明人】王军, 章新宇, 孙浩
【申请人】沈阳化工大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月20日