[发明专利]AP下行聚合帧长度和速率的自适应调整系统和方法

权利要求书

1.一种接入点AP下行聚合帧长度和速率的自适应调整系统，包括：媒质接入控制MAC层分布式接入管理单元(1)、物理信道管理单元(2)、媒质接入控制MAC层帧提取单元(3)、解聚合单元(4)、接收机(5)、物理层帧形成单元(6)、帧聚合单元(7)、发射机(8)和射频前端单元(9)，其特征在于：还包括用于调整发送速率和聚合帧长度的调整单元(10)，该调整单元(10)的输入与媒质接入控制MAC层帧提取单元(3)的输出连接，其输出与媒质接入控制MAC层分布式接入管理单元(1)和帧聚合单元(7)的输入连接。

2.根据权利要求1所述的接入点AP下行聚合帧长度和速率的自适应调整系统，其特征在于所述的调整单元(10)包括：

帧接收信息管理模块(101)，用于从媒质接入控制MAC层帧提取单元(3)中识别并提取比特码表Bitmap，记录当前块接收确认帧BACK的接收功率以及前一个聚合帧AMPDU的传输速率；

误子帧率估计模块(102)，用于从帧接收信息管理模块(101)得到比特码表Bitmap并计算该比特码表的整体误子帧率SFER、前半段的误子帧率SFER1以及后半段的误子帧率SFER2；

信噪比测量模块(103)，用于从帧接收信息管理模块(101)得到块接收确认帧BACK，并计算其信噪比；

有效吞吐量估计模块(104)，用于利用帧接收信息管理模块(101)得到的聚合帧AMPDU的传输速率，以及误子帧率估计模块(102)得到的误子帧率SFER，计算前一次传输聚合帧AMPDU的有效吞吐量；

比特码表Bitmap分析模块(105)，用于根据比特码表Bitmap中“0”和“1”的分布，判断当前信道的变化趋势，并计算当前比特码表Bitmap中最大连续“0”的个数；

聚合帧长度确认模块(106)，用于从比特码表Bitmap分析模块(105)得到当前信道的状况和变化趋势，自适应的调整等待发送的聚合帧AMPDU的聚合度；

传输速率确定模块(107)，用于从信噪比测量模块(103)和有效吞吐量估计模块(104)得到当前信道状况和块接收确认帧BACK的信噪比，自适应地调整下一次发送的聚合帧AMPDU的传输速率和多入多出MIMO工作模式；

碰撞检测和处理模块(108)，用于根据从比特码表Bitmap分析模块(105)得到最大连续“0”的个数，判断前一个聚合帧AMPDU是否发生了碰撞，当确定发生碰撞后，启用RTS/CTS握手机制进行信道预约，其中RTS/CTS表示发送请求帧和发送允许帧；

帧发送信息管理模块(109)，用于将传输速率确定模块(107)得到的聚合帧AMPDU传输速率和多入多出MIMO工作模式发送给媒质接入控制MAC层分布式接入管理单元(1)，将聚合帧长度确认模块(106)得到的聚合度发送至帧聚合单元(7)，并在当碰撞检测和处理模块(108)判断需要启用自适应RTS/CTS时，通知媒质接入控制MAC层分布式接入管理单元(1)在发送聚合帧AMPDU之前先进行RTS/CTS信道预约，其中RTS/CTS表示发送请求帧和发送允许帧。

3.一种接入点AP下行聚合帧长度和速率的自适应调整方法，包括如下步骤：

(1)接入点AP首先向接收节点发送建立块接收确认帧机制ADDBA的请求帧；

(2)接收节点接收到该ADDBA请求帧后，向接入点AP返回响应帧，接入点AP收到该响应帧后，双方建立聚合帧传输机制；

(3)接入点AP先发送请求帧和接收请求允许帧，即采用RTS/CTS握手机制防止第一个聚合帧AMPDU在传输时发生碰撞；再发送采用最小聚合长度的首个聚合帧AMPDU；

(4)接入点AP向接收节点发送聚合帧请求确认帧BlockACK Request，请求接收节点对聚合帧AMPDU进行确认；

(5)接收节点根据收到的聚合帧AMPDU的传输情况，生成比特码表Bitmap，从而组装成块接收确认帧BACK，并向接入点AP发送该块接收确认帧；

(6)接入点AP根据接收情况判断是否发生碰撞：如果接入点AP没有收到块接收确认帧BACK或者收到的块接收确认帧BACK中比特码表Bitmap最大连续“0”的个数超过8，则表示发生碰撞，执行步骤(7)；否则，没有发生碰撞，执行步骤(8)；

(7)接入点AP启用自适应的RTS/CTS机制，并保持传输速率和聚合帧长度不变，向接收节点发送下一个聚合帧AMPDU，返回步骤(4)，其中RTS/CTS表示发送请求帧和发送允许帧；

(8)接入点AP根据接收到的块接收确认帧BACK的信噪比计算当前吞吐量，并结合块接收确认帧BACK中的比特码表Bitmap，预测当前信道质量和变化趋势；

(9)接入点AP根据步骤(8)得到的吞吐量和信道质量预测信息，自适应地调整下一个聚合帧AMPDU的传输速率和聚合帧长度；

(10)接入点AP根据步骤(9)得到的传输速率和聚合帧长度向接收节点发送下一个聚合帧AMPDU，返回步骤(4)。