[发明专利]基于二重可信评估的传输自适应方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别是一种基于二重可信评估的传输自适应方法。

背景技术

开放的无线环境使得依托无线信道进行的通信面临一个不可回避的问题，那就是无线链路质量的动态变化性。这种变化一方面可能由于环境的变化引起，比如工业噪声的变化，其他通信或者恶意用户的干扰；另一方面，由于多径传播和传播路径上反射物的移动，链路质量本身也存在着固有的不确定性（衰落）。因此，为获得更好的通信质量，针对环境的动态变化进行智能的传输调整，使得通信业务的服务质量得到保证，是目前国内外无线通信领域研究的热点之一。

链路自适应技术根据当前通信链路质量，动态调整调制方式，编码速率，发射功率等通信参数，以提高通信效率和保障通信质量。然而，如前所述，通信质量的动态性除了由于多径传播带来的固有衰落外，还存在外部干扰环境变化带来的影响。单纯依赖链路的自适应技术能够弥补信道衰落带来的通信质量下降，但却难以在动态环境下保证服务质量的持续。另一方面，由于业务的多样性，为满足多种服务质量需求，传输自适应过程必须与业务类型相适配。

为了适应不同干扰环境和业务类型，本发明提出在链路自适应之前，根据环境类型与业务选择最优通信体制的思想。为了实现用户服务质量的持续保证，有以下三个问题需要解决。首先，干扰环境识别需要专门的时间开销进行环境观察与分析范化，而且通信体制的调整也需要一定时间，这个电台重配时间远大于链路自适应阶段的参数调整时间。因此，如何在通信过程中有效可靠地判断环境是否发生变化，从而触发环境观察与体制调整至关重要。对于链路质量过于灵敏会导致繁重的环境观察与体制调整开销，而过于迟钝则导致用户服务质量得不到保证。其次，干扰环境的分析与范化也是一个尚未解决的难题。能否选择简单有效的特征参数描述环境，直接决定了环境分类识别的可靠性。另外，分类工具也影响着分类性能。最后，为满足多种用户服务质量需求，在体制适配与参数的调整过程中需要对不同业务类型采取针对性措施。

发明内容

针对动态干扰环境下多种用户服务质量难以得到持续保证的问题，本发明的目的在于提供一种基于二重可信评估的传输自适应方法，通过有效对无线环境进行分析识别，结合业务需求选择通信体制；再在此基础上，根据链路质量动态调整通信参数，同时在通信过程中，使用强化学习方法动态更新环境可信度，判断环境是否发生变化；通过二重可信评估方式，能够有效且可靠的判断出环境是否变化，从而指导通信节点进行自适应调整。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于二重可信评估的传输自适应方法，步骤如下：

步骤一：环境分析与范化，提取时域和频域上的信号功率一阶与二阶统计特性参数，获得环境范化表示                                                ，其中，；

步骤二：基于BPNN的环境分类，首先通过已有案例对网络参数进行训练，获得成熟的神经网络分类器；在此基础上，将范化的环境特征输入BPNN，获得具有可信因子的分类输出；

步骤三：联合业务与环境的通信体制适配，通过历史数据和理论模型，统计获得针对业务类型，给定环境下，通信体制所能提供的期望服务质量，据此选择最佳通信体制：

步骤四：联合业务需求与链路质量的动态参数调整，在已定的通信体制下，根据链路质量和业务需求，在数据传输过程中动态调整发射功率，调制效率，编码速率发送参数：针对与时延敏感业务，首选功率调整，次选速率调整；针对丢包敏感业务，联合功率速率调整，快降慢升；针对速率敏感业务，联合功率速率调整，快升慢降；

步骤五：基于强化学习的二重可信评估，初始环境可信度为，根据通信分组传输结果对可信度进行实时二次评估，其更新方式如下：

其中，，为强化因子，为连续传输失败的次数，当成功传输一次时，清零；

步骤六：基于门限的环境重分析与通信体制重配置策略，根据环境可信度，采用门限的策略判断当前环境是否发生变化：当环境可信度大于门限，认为当前环境判断仍然准确，继续进行链路自适应；否则，认为当前干扰环境发生变化，重新进行环境观察分析与通信体制选择。