一种基于统计预测的速率自适应方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及速率自适应领域，尤其涉及一种基于统计预测的速率自适应方法。
【背景技术】
[0002] 802. Iln可分为多进多出模式（MHTO)和单进单出模式（SISO)，其中MMO对SNR 要求较高，SISO对SNR要求较低。802. Iln引入信道捆绑功能即将两个20MHz的信道绑定 为一个40MHz的信道，提高传输带宽。802. Iln在SISO模式下支持MCSO~MCS7,数字越大 速率越大；802. Iln在M頂0模式下支持MCSO~MCS15,数字越大速率越大。在远距离传输 的时候选择合适的MCSO~MCS15，M頂0/SIS0, 20/40的值才能使802. Iln的传输效率最高。
[0003] 目前802. Iln速率自适应算法有根据接收信号强度（RSSI，Received Signal Strength Indication)，误码率（BER，Symbol Error Rat)进行的速率自适应算法。在干扰 比较厉害的环境中选用RSSI进行速率自适应，会导致速率波动较大，造成网络不稳定。使 用BER进行速率自适应需要选择一个阈值，阈值大了计算速度慢，阈值小了会造成计算不 准确。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述问题，本申请记载了一种基于统计预测的速率自适应方法，包括步骤：
[0005] 于系统启动后，在不同的发送条件采用不同的窗口进行报文的发送，统计所述窗 口发送所述报文的第一总数和所述窗口成功发送所述报文的第二总数；
[0006] 根据所述第一总数和所述第二总数，确定系统下次发送报文所需的调制与编码策 略、物理层技术以及频宽；
[0007] 其中，所述窗口发送所述报文后，根据是否收到确认字符来判定所述报文是否成 功发送。
[0008] 较佳的，所述发送条件包括调制与编码策略、物理层技术以及频宽；
[0009] 其中，所述调制与编码策略共有16种；所述物理层技术包括MMO和SISO共两种； 所述频宽包括20MHz和40MHz两种。
[0010] 较佳的，根据所述第一总数和所述第二总数确定所述下次发送报文所需的调制与 编码策略、物理层技术以及频宽的过程包括步骤：
[0011] 统计不同的物理层技术以及频宽组合条件下，所述系统发送报文的平均发送成功 率"(?);
[0012] 其中平均发送成功率/4? OV1J的计算公式为：
[0013]
[0014] 根据计算不同的物理层技术以及频宽组合条件下的统计结果；
[0015] 其中，所述统计结果的计算公式为：
[0016]
[0017] 式中，mk表示第k。种调制与编码策略，所述调制与编码策略共有R。种；气表示第 Ic1种物理层技术，所述物理层技术共有R1种；wk2表示第k 2种频宽，所述频宽共有R2种；B代 表调节因子；#(叫。表示在条件第k。种调制与编码策略、第k i种物理层技术以及第 k2种频宽下所述系统已经发送的报文数量，即所述第一总数；4"?,?,表示在条件第 k。种调制与编码策略、第k i种物理层技术以及第k2种频宽下所述系统已经成功发送的报文 数量，即所述第二总数；Pptl，表示在不同的物理层技术以及频宽组合条件下所述报文 平均发送成功率；Θ表示所述系统历史发送的所述报文数量；N表示所述系统历史成功发 送的所述报文数量；表示在不同的物理层技术以及频宽组合条件下的所述统计 结果
Θ、N均为大于0的正整数，其 中 k0e [!,R0Lk1G [l，Rj，k2e [l，R2] ;B e (〇，1)。
[0018] 较佳的，在进行统计时，每个所述窗口的物理层技术和频宽相同，但是不同的所述 窗口的物理层技术和频宽不同；在每个所述窗口下采用不同调制与编码策略的依次发送报 文；每个所述窗口发送的报文数量为?α勺整数倍；此时所采用的窗口个数为R i X R2。
[0019] 较佳的，根据所述第一总数和所述第二总数确定所述系统下次发送报文所需的调 制与编码策略、物理层技术以及频宽的过程还包括步骤：
[0020] 计算每个不同的物理层技术以及频宽组合条件下的所述统计结果的最大值；所述 最大值所对应的物理层技术为第a种，频宽为第b种，第a种物理层技术和第b种频宽作为 所述系统下次发送报文所采用的物理层技术和频宽；
[0021] 其中，a和 b 为正整数，a e [l，Rj，b e [1，R2]。
[0022] 较佳的，，根据所述第一总数和所述第二总数确定所述系统下次发送报文所需的 调制与编码策略、物理层技术以及频宽的过程还包括步骤：
[0023] 在判断所述最大值所对应的物理层技术为第a种、频宽为第b种后，计算各种调制 与编码策略下报文平均发送成功率。：
[0024]
[0025] 其中，表示在调制与编码策略取第k。种、物理层技术取第a种和频宽 取第b种的条件下，在一个窗口内已经发送的报文；W 6.)表示在在调制与编码策 略取第k。种、物理层技术取第a种和频宽取第b种的条件下，在一个窗口内已经成功发送 的报文；其中σ为调制与编码策略的权衡因子，σ e (〇，1) 表示在调制与编码策 略取第k。种、物理层技术取第a种和频宽取第b种的条件报文平均发送成功率。
[0026] 较佳的，在判断所述最大值所对应的物理层技术为第a种、频宽为第b种后计算各 种调制与编码策略下报文平均发送成功率的过程中，在一个窗口下采用不同调制与编码策 略的依次发送报文；其中，所述窗口采用第a种物理层技术和第b种频宽。
[0027] 较佳的，根据所述第一总数和所述第二总数确定所述系统下次发送报文所需的调 制与编码策略、物理层技术以及频宽的过程还包括步骤：
[0028] 选取最大时所选用的调制与编码策略作为所述系统下次报文发送的调制 与编码策略。
[0029] 上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明提出了基于统计预测的速率自适 应方法，对收发数据的统计能够很好的预测干扰；与传统的自适应算法相比，本方法实现速 度快且稳定，并能够尽可能的利用高带宽。
【附图说明】
[0030] 参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和 阐述，并不构成对本发明范围的限制。
[0031] 图1为本发明一种基于统计预测的速率自适应方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图和具体实施例对本发明基于统计预测的速率自适应方法进行详细 说明。
[0033] 如图1所示，一种基于统计预测的速率自适应方法，包括：
[0034] 系统启动后，每个窗口均发送报文；其中，每个窗口的发动条件不同；
[0035] 在一次统计过程中，统计在所有窗口发送报文的第一总数和所述窗口成功发送 所述报文的第二总数；其中，窗口只发送一种报文，当发送报文后能够接收到ACK(确认字 符），认为报文发送成功，即成功发送的报文的总数为第二总数；
[0036] 根据所述第一总数和所述第二总数，确定窗口下次发送报文所需的调制与编码策 略M、物理层技术S和频宽W的取值，其中调制与编码策略M共有&种，物理层技术S共有 Rd种，频宽W共有R2种。
[0037] 其中，所述系统共有win个窗口。win均为大于0的整数。
[0038] 具体来说，对收发数据统计分析确认最佳的工作速率，即基于统计预测的速率自 适应算法，需要使用（M，S，W)三元组，即报文的发送条件为（M，S，W) J代表MCS (Modulation and CodingScheme，调制与编码策略），取值范围M e {MCSO, MCS1，· · ·，MCS15}，即调制与编 码策略有MCSO、MCSl、……、MCS15共16种，令正整数R。的取值范围为{0, 1，2,......, 15}, R。从小到大的取值依次对应所述调制与编码策略选取MCSO, MCS1，...，MCS15 ; S代表 spatial mode (物理层技术）取值范围S e {ΜΠω，SIS0}，即系统的物理层技术能够采用 M頂0和SISO两种，令正整数R1的取值范围为{0, 1}，s取0时表示选取M頂0, R 1取1时表 示选取SISO ;W代表频宽，取值范围为W e {20,40}，即信号的频宽有201抱和401抱两种， 令正整数R2的取值范围为{0, 1}，R 2取0是表示选取频宽20MHz，R 2取40时表示选取频宽 40MHz。MCS 0~7使用单条空间流；当MCS = 7时，速率值最大；MCS 8~15使用两条空间 流，当MCS = 15时，速率值最大。
[0039] 802. Iln中规定在发送报文前需要发送RTS，若对端接收成功需要回复CTS。本发 明中RTS的和代表发送的报文，CTS的和代表接收成功的报文。因为S和W都只有2种取 值，所以先预测S和W，再根据S和W的值预测M的值，最后得到最终预测的三元组（M，S， W) 〇
[0040] 具体来说，系统启动后对每个窗口的（M，S，W)中的M、S、W进行预测。其中，系统 在上述发送条件（M，S，W)历史下发送报文的总数N即RTS，系统在上述发送条件（M，S，W) 历史下成功发送报文总数Θ即CTS，发送报文成功率P = Θ/Ν。
[0041] 具体来说，在根据所