[发明专利]一种跨协议干扰下的低功率无线链路质量估计方法

权利要求书

1.一种跨协议干扰下的低功率无线链路质量估计方法，其特征在于，包括步骤：

(1)扫描当前信道，获得信道噪声统计信息，更新链路质量估计所需的参数，噪声样本的内部噪声N_dBm和噪声样本的累积概率分布F_CDF(·)；

(1.1)统计时间窗口t₁内的噪声样本，采样频率f_n，得到噪声样本个数m₁＝t₁×f_n；

(1.2)基于获得的噪声样本，统计该时间窗口t₁下每个噪声值收到噪声样本的个数n_i，则第i个噪声值在时间窗口t₁内出现的概率P(N_i)为：

其中，N_i为从小到大排列的噪声值；

(1.3)基于获得的每个噪声值在该时间窗口出现的概率，统计得到该时间窗口下P(N_i)大于设定阈值时对应的N_i，记所有满足条件的N_i的集合为N；

(1.4)基于获得的集合N，选取集合N的最小值，得到该时间窗口的内部噪声N_dBm；

(1.5)基于获得的每个噪声值在该时间窗口出现的概率P(N_i)，计算得到噪声样本的累积概率分布F_CDF(·)，第j个噪声值的累积概率分布为：

其中，j＝1,2,3,…；

(2)从当前节点的邻居节点集合中选取需要进行链路质量估计的邻居节点Node_i；

(3)统计时间窗口t₃内，该邻居节点Node_i发送的数据包到达当前节点时所有的数据包长度集合L＝{l₁,l₂,…,l_j,…}，并统计长度相同的数据包的接收信号功率集合Pr＝{Pr₁,Pr₂,…,Pr_j,…}，其中，Pr_j为该时间窗口下数据包长度为l_j时的接收信号功率；

(4)基于数据包长度集合L和接收信号功率集合Pr，对于集合L中的每一种数据包长度，计算特定长度数据包的接收信号功率均值，得到接收信号功率均值集合Prm＝{Prm₁,Prm₂,…,Prm_j,…}，其中，Prm_j为第j个数据包长度l_j对应的接收信号功率均值；

(5)基于获得的数据包长度集合L、接收信号功率均值集合Prm以及噪声样本的内部噪声N_dBm，对于集合L中的每一种数据包长度，计算无跨协议干扰下特定长度数据包的收包率估计值，得到无跨协议干扰下收包率估计值集合PRR_Non-CTI＝{PRR_Non-CTI1,PRR_Non-CTI2,…,PRR_Non-CTIj,…}，其中，PRR_Non-CTIj为第j个数据包长度l_j对应的收包率估计值；

(5.1)当数据包长度为l时，无跨协议干扰下收包率估计值PRR_Non-CTIl与误比特率BER的关系：

PRR_Non-CTIl＝(1-BER)^8l

其中，PRR_Non-CTIl为数据包长度l时无跨协议干扰下收包率估计值；

(5.2)误比特率BER与信噪比SNR的关系为：

BER＝f(SNR)

(5.3)得到无跨协议干扰下收包率估计值PRR_Non-CTIl与信噪比SNR的关系：

PRR_Non-CTIl＝[1-f(SNR)]^8l

(5.4)接收信号功率为信号功率与噪声功率的叠加，接收信号功率测量值Pr与信噪比SNR的关系为：

其中，P_Pr为接收信号功率，P_N为噪声功率；P_r为接收信号功率测量值，Noise为噪声功率测量值；

(5.5)得到PRR_Non-CTIl与Pr的关系：

(5.6)基于获得的数据包长度集合L、接收信号功率均值集合Prm以及内部噪声N_dBm，对于集合L中的每一种数据包长度，计算无跨协议干扰下特定长度数据包的收包率估计值，得到无跨协议干扰下收包率估计值集合PRR_Non-CTI；

其中，第j个数据包长度l_j对应的收包率估计值PRR_Non-CTIj为：

其中，a为校正值；

(6)基于获得的数据包长度集合L，对于集合L中的每一种数据包长度，计算无跨协议干扰下特定长度数据包满足至少收到1个数据包时接收信号功率减去噪声的最小值，得到满足至少收到1个数据包的阈值集合T＝{τ₁,τ₂,…,τ_j,…}，其中，τ_j为第j个数据包长度l_j对应的阈值；

(7)基于获得的接收信号功率均值集合Prm、阈值集合T以及噪声样本的累积概率分布F_CDF(·)，对于集合L中的每一种数据包长度，计算跨协议干扰下特定长度数据包的接收信号功率均值减去噪声大于或等于对应阈值的概率，得到对应概率集合P＝{P(τ₁),P(τ₂),…,P(τ_j),…}，P(τ_j)为阈值为τ_j时跨协议干扰下收到数据包发生的概率；

(8)基于获得的无跨协议干扰下的收包率估计值集合PRR_Non-CTI以及跨协议干扰下接收信号功率均值减去噪声大于或等于对应阈值的概率集合P，对于集合L中的每一种数据包长度，计算跨协议干扰下特定长度数据包的收包率估计值，得到对应的跨协议干扰下收包率估计值集合PRR_CTI＝{PRR_CTI1,PRR_CTI2,…,PRR_CTIj,…}；

所述步骤8中，第j个数据包长度l_j对应的PRR_CTIj为：

(9)对邻居节点集合中其他需要进行链路质量估计的邻居节点重复步骤2到8，直到所有邻居节点链路质量估计完成。