[发明专利]一种WLAN中数据速率和功率控制的联合优化方法

权利要求书

1.一种WLAN中数据速率和功率控制的联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采用分散抽样的方式对数据包随机抽样获取多个不同的抽样速率，并将获取的抽样速率值上传至控制器，控制器通过加权移动平均计算抽样包的发送成功率，表示为：

其中，表示通过加权移动平均计算抽样包的发送成功率，p_success(r_i,p_i)为上一时刻的发送成功率，N_success(r_i,p_i)表示在当前状态成功发送的包的数量，N_attempt(r_i,p_i)表示尝试发包的数量；λ为权值因子，表示历史发送成功率的参考权重；

结合该发送成功率以及抽样包包长、时间开销计算吞吐量，生成数据速率和吞吐量对应的统计表；

S2、随机选取一个速率统计数据表中的抽样速率值作为参考传输速率，在参考传输速率下，以不同的功率值发送数据包；

S3、判断是否数据包发送成功率大于等于发送成功率阈值且吞吐量大于等于吞吐量阈值，若是则进行步骤S4，否则返回步骤S2；

S4、控制器根据数据包发送成功率定期抽样，估算其他速率下的吞吐量，并更新速率统计数据表中的吞吐量；

S5、控制器计算效用函数U(r_i,p_i)，效用函数U(r_i,p_i)由吞吐量效益η_benefit(r_i)和成本因子cost(r_i)共同决策，表示为：

U(ω,r_i)＝ω*η_benefit(r_i)-cost(r_i)；

其中，ω表示以速率r_i实现的吞吐量的权重；

吞吐量效益η_benefit(r_i)是基于其估计吞吐量和最大吞吐量得到，吞吐量效益η_benefit(r_i)表示为：

成本因子cost(r_i)受干扰影响的区域和干扰持续时间影响，将发射功率p(r_i)作为近似干扰区域、作为近似持续时间，成本因子cost(r_i)表示为：

其中，T_throughput(r_i)表示数据速率为r_i的吞吐量；T_throughput(r_{max_thr})表示数据速率为r_{max_thr}的吞吐量；p(r_{max_thr})表示数据速率为r_{max_thr}时的发射功率；α为缩放因子；

从速率统计数据表中获得使效用函数值最大时的传输速率和传输功率的组合(r^*,p^*)，无线访问接入点根据该速率和功率的组合调整自身工作状态；其中，r_i,p_i分别表示传输速率和传输功率；r^*,p^*分别表示最优的传输速率和最优的传输功率。

2.根据权利要求1所述的一种WLAN中数据速率和功率控制的联合优化方法，其特征在于，采用分散抽样的方式对数据包随机抽样获取不同的速率包括：对10％的数据包进行数据随机速率抽样，根据抽样所得的速率，生成初始速率数据统计表，初始速率表作为参考抽样速率集；速率数据统计表包括内容：

其中，表示数据data的速率数据统计表；R为抽样速率集，表示为R＝{r₁,r₂,...,r_n}，r_n表示第n个抽样速率；表示与抽样速率对应的吞吐量，表示为抽样速率r_n对应的吞吐量；表示尝试传输次数，表示成功传输次数；P_success表示传输成功率。