[发明专利]一种基于Minstrel算法的速率和载波侦听阈值联合调整方法

权利要求书

1.一种基于Minstrel算法的速率和载波侦听阈值联合调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：STA测量AP的信标帧Beacon的接收信号强度RSSI并计算平均值RSSI_Average；

步骤二：根据速率与SNR转换表，计算STA各个速率对应的载波侦听阈值P_C,max；

步骤三：使用重试链机制发送数据包；

步骤四：统计周期内的发送次数和成功次数；

步骤五：对重试链中的速率和载波侦听阈值进行排序。

2.根据权利要求1所述的一种基于Minstrel算法的速率和载波侦听阈值联合调整方法，其特征在于，所述步骤一中包括：STA接收AP的信标帧Beacon，并且测量多次Beacon的RSSI得到平均RSSI_Average，RSSI_Average的EWMA更新方法为：

RSSI_Average(t+1)＝RSSI×α+RSSI_Average(t)×(1-α)

由于实际系统中AP比STA发射功率高5dB，因此STA发送的信号到达AP的信号强度为P_r(d)：

P_r(d)＝RSSI_Average+5。

3.根据权利要求1所述的一种基于Minstrel算法的速率和载波侦听阈值联合调整方法，其特征在于，所述步骤二中求STA对应传输速率下的载波侦听阈值P_C,max包括将AP自身造成的热噪声P_N，则AP端的信噪比公式为：

使用的基础设施网络架构下的载波侦听阈值计算方法R_C≥d+I，可以确定STA的载波侦听阈值P_C，此时侦听范围覆盖了理想情况下全部的隐藏结点，P_C的计算方法为：

速率与SNR的关系是一个区间函数，在SNR为时速率就为r_i，我们使用区间函数的得到载波侦听阈值P_C,max，

在P_C,max的基础上，产生当前速率对应的离散的载波侦听阈值集合：

{P_C,min-nΔ,...,P_C,min-Δ,P_C,min,P_C,min+Δ,,...,P_C,min+nΔ}。

4.根据权利要求1所述的一种基于Minstrel算法的速率和载波侦听阈值联合调整方法，其特征在于，所述步骤三中使用重试链机制发送数据包：在发送一个数据包时是按照这样的顺序取选择速率和载波侦听阈值的组合的，先选择传输速率r0与载波侦听阈值c00，最多可以尝试发送s00次，若尝试发送s00次还是失败，则保持传输速率不变，改变载波侦听阈值为c01，并且最多可以尝试发送s01次，直到成功发送为止或者当速率为r0载波侦听阈值为c03时的全部尝试发送也失败，这时改变速率为r1载波侦听阈值为c10，依次改变传输速率与载波侦听阈值的组合进行尝试发送。数据包最后被成功发送为止或者是尝试发送(n0+n1+n2+n3)次失败时丢包，其中ni＝si0+si1+si2+si3。

5.根据权利要求1所述的一种基于Minstrel算法的速率和载波侦听阈值联合调整方法，其特征在于，所述步骤四中统计周期T内的发送次数和发送成功次数：在周期T时间内记录总发送次数N_T和发送成功次数N_S。使用EWMA公式计算一定速率和载波侦听阈值的包成功概率公式为：

P(t+1)＝R_s×α+P(t)×(1-α)

周期T内的预期成功次数公式为：

eN_s(t+1)＝N_s×α+eN_s(t)×(1-α)。

6.根据权利要求1所述的一种基于Minstrel算法的速率和载波侦听阈值联合调整方法，其特征在于，所述步骤五中对重试链速率和载波侦听阈值进行排序的依据是：是通过计算速率的预期吞吐量的大小来排序的，预期吞吐量的公式为：

Throughput＝P_ci2×(B/t)

其中，上式中使用的是载波侦听阈值为ci2的包成功概率P_ci2进行计算，当速率排序完之后，要对载波侦听阈值进行排序，排序依据是周期内的发送成功次数eN_s大小。