[发明专利]一种IEEE802.11AF的侦查速率选择方法

说明书

本发明公开了一种IEEE802.11AF的侦查速率选择方法，通过使用三级速率表，分别为：根据IEEE 802.11AF标准规定的所有物理速率按照一定的映射规则组合起来的矩阵资源池即第一级速率表以及根据二分算法、速率周边算法和速率过滤机制构建的侦查速率资源池即第二级速率表和从二级速率表中选取的将要侦查的速率资源池即最终用于侦查的第三级速率表，可以避免由于侦查速率选择不当造成的信道带宽的浪费、性能的波动和降低，以缩短动态速率选择的周期，减少系统吞吐率的波动，提高IEEE 802.11AF无线设备在无线网络环境中的数据吞吐量。

技术领域

本发明涉及IEEE 802.11AF标准的无线网络传输协议，尤其涉及应用于协议的动态速率选择部分的一种IEEE802.11AF的侦查速率选择方法，可以对于侦查速率进行准确的定位，缩短侦查速率的选择周期，进一步提高网络数据传输的吞吐率和成功率。

背景技术

目前，随着IEEE 802.11无线网络技术的飞速发展，其凭借可扩展性，移动性和网络架构灵活等特点成为人们关注和研究的热点。IEEE 802.11工作组在推动无线网络标准发展的过程中，先后制定了IEEE 802.11a、b、g、n、ac、ax等标准。近年来，在原有技术的基础上，又提出了基于电视未使用的空白频段的IEEE 802.11AF无线网络标准。IEEE 802.11AF的优势比较明显，理论上，IEEE 802.11AF标准下的无线网络数据传输距离能达到160km。

与最初的IEEE 802.11标准协议簇类似，IEEE 802.11AF标准由于无线信道的时变性，导致单一的传输速率无法充分利用物理信道资源和保证网络性能的稳定。例如，在周围无线信道环境比较差的情况下，需要使用比较低的传输速率以防止丢包率急剧上升而导致的传输性能下降。而在周围无线信道环境比较好的时候，又需要比较高的传输速率来提高信道的利用率。而IEEE 802.11AF标准由于支持的传输距离比较远，信号衰减大，对于这种速率的动态选择又极为迫切。

目前，基于IEEE 802.11速率的自适应选择算法主要有两类，一种是基于信道直接测量的方法，该方法主要是利用RTS/CTS等握手信号来交换信道信息。另一种是基于吞吐量统计的方法，即统计一段时间内的成功率和吞吐量，从而判断信道的质量。

目前，后一种方法由于无需对协议进行修改、操作简单等特性成为常用方法，主要是通过计算IEEE 802.11AF协议中物理速率的发送数据帧的成功率和吞吐量来动态修改发送数据帧的主速率。协议中并没有规定需要统计IEEE 802.11AF协议中哪些物理速率的成功率和吞吐量，如果计算所有物理速率的成功率和吞吐量势必会拉长速率选择的周期。为了缩短侦查速率选择的时间和速率选择的周期，那么合理的减小侦查速率选择的速率范围成为研究的一个热点。

发明内容

在IEEE 802.11AF协议标准中，物理层提供了多种传输速率，无线信号在传输的过程中，期待能够以最高的物理层速率进行发送以达到成功率和吞吐量最高的目的。但是由于无线网络传输信道的不稳定性，使得无线信号在传输过程中有一定的失真，而这种信道的衰落具有随机性和时变性，使得这种理想的目标一般难以实现。针对无线信道的这种独特的特性，要求设备不能使用单一的物理速率进行传输，需要随着无线信道的时变而动态的选择传输速率。

本发明提出了一种IEEE 802.11AF标准改进的侦查速率选择机制，通过选择IEEE802.11AF速率资源池中合理的有限的侦查速率，缩短无线网络动态速率选择的周期，降低由于动态速率选择周期过长造成的性能波动，减少由于对所有物理速率测量而带来的带宽浪费和由于选择速率不合适导致的数据传输性能波动和降低。