[发明专利]适合物理层无速率编码传输的自适应流水线传输方法

权利要求书

1.适合物理层无速率编码传输的自适应流水线传输方法，其特征在于，发送端先将数据包经过无速率编码产生足够多的编码包，然后将编码包拆分成多个编码包块并封装成子帧；每次发送新的数据包的子帧时，会连续发送一定数目的子帧，同时对下一个数据包进行无速率编码和子帧封装，然后检测信道，接收上一个数据包的ACK；设发送端连续发送了数据包i的子帧，接着便检测信道，等待接收上一个数据包i-1的ACK；若检测ACK超时，则发送数据包i-1的冗余子帧，再次检测信道等待接收ACK，直到接收到ACK或者检测超时；若接收到数据包i-1的ACK，则根据发送的数据包i-1的子帧数更新接下来数据包i+1需要连续发送的子帧数，再发送数据包i+1的子帧；接收端在接收数据包i的子帧时，同时也在对数据包i-1进行无速率译码；若在接收数据包i的子帧的过程中数据包i-1成功译码，则一旦接收的数据包i的子帧数超过启动译码的门限值，立即启动数据包i的译码，并在接收完数据包i的子帧后发送数据包i-1的ACK；本发明方法包括发送端的处理方法、接收端的处理方法和自适应调整发送子帧数方法；

设发送端连续发送数据包i的子帧数为平均连续发送子帧数为且有关系式和

其中f(·)为更新连续发送子帧数算法函数，round()为四舍五入函数；

发送端的状态机为，发送端先发送当前数据包的子帧，然后进入CS状态检测上一个数据包的ACK；若检测到信号，则进入RX状态处理ACK，更新然后返回TX状态发送下一个数据包的子帧；否则，发送上一个数据包的冗余子帧；发送端的具体处理步骤如下：

a1.取数据包i，进行无速率编码产生足够多的编码包，然后将编码包拆分成多段，并分别封装成子帧；

b1.连续发送个数据包i的子帧，同时读取新的数据包i+1进行无速率编码和子帧封装；

c1.进入CS状态检测信道；若检测到信号，则进入步骤d1；若检测ACK超时，则进入步骤e1；

d1.进入RX状态解调信号；若信号为接收端反馈的上一个数据包i-1的ACK，则释放数据包i-1的子帧资源，按式子和更新和i增加1，返回步骤b1；否则，进入步骤e1；

e1.发送数据包i-1的冗余子帧，返回步骤c1；

接收端的状态机为，接收端先进入CS状态检测信道；检测到信号后进入接收状态接收并解调信号；若收到的信号为当前正在译码的数据包i-1的子帧，将该子帧的数据加入译码器参与译码，同时读取当前译码器的结果；如果译码成功，则反馈数据包i-1的ACK，并启动数据包i的译码；若收到的信号为数据包i的子帧，则将该子帧的数据存入一个缓存器；当收到数据包i的码率低于当前信道容量时，读取译码器的结果；若数据包i-1译码成功，则启动数据包i的译码，并在接收完数据包i的子帧后反馈数据包i-1的ACK；接收端具体的处理步骤如下：

a2.进入CS状态检测信道；若检测到信号，则进入步骤b2；否则继续检测信道；

b2.设当前的数据包序号为i-1；则若收到的子帧为数据包i的子帧，则进入步骤c2；若收到的子帧为新的数据包i+2的子帧，则进入步骤d2；若收到的子帧为当前正在译码的数据包i-1的子帧，则将该子帧的数据加入译码器参与译码，并读取译码器的译码结果；若数据包i-1成功译码，则向发送端反馈数据包i-1的ACK；若数据包i-1未成功译码，则返回步骤a2；

c2.将数据包i的子帧的数据按子帧的序号存入一个缓存器；若收到的数据包i的子帧数超过启动译码的门限值，则读取当前译码器的状态；若数据包i-1已经译码成功，则启动数据包i的译码，并在收完数据包i的最后一个子帧后反馈数据包i-1的ACK；若数据包i-1未成功译码，则返回步骤a2；

d2.将数据包i+2的子帧的数据存入缓存器，同时将序号i加1，返回步骤a2。

2.根据权利要求1所述的适合物理层无速率编码传输的自适应流水线传输方法，其特征在于，发送端在收到ACK后会更新和其基本思想是当发送端需要发送冗余的数据包比例较高时，则增加发送的子帧数；若发送的数据包有极高的比例不需要发送冗余子帧，则降低发送的子帧数；设数据包首次发送的子帧数初始值为为了提高参数调整的精度和准度，每次统计最新发送的K个消息包的平均子帧数来更新变量和则更新和步骤如下：

a3.初始化，计数器Counter置0；

b3.收到一个ACK帧，计数器Counter加1，判断计数器Counter是否为K；若Counter等于K，则将Counter置0，进入步骤c3；否则，等待下一个ACK，然后返回步骤b3；

c3.统计最近K个消息包所发送的平均子帧数

d3.更新

else

其中δ为一常数，它由增加的条件决定；λ,μ,η介于(0,1)的参数，用来控制调整增加和降低的幅度；

e3计算接下来数据包首次发送出去的子帧数返回步骤b3。