[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

说明书

本发明公开了一种跨协议干扰下的低功率无线链路质量估计方法，周期性对信道进行扫描，以获得信道噪声统计信息，更新链路质量估计所需的参数，参数更新后对链路质量进行估计。链路质量估计方法将特定调制解调模式下的理论误码率模型与背景噪声分布相结合，从而具有较高的准确性，且不受干扰源类型的影响。其次，该方法只需要测量较短时间内背景噪声的分布与接收信号强度指示的均值，具有较低的通信和计算开销。最后，该方法不需要离线训练和建模，因此可以快速适应各种应用场景，可用于使用任何无线技术的设备在其他任何无线技术干扰下的链路质量估计，具有普适性和扩展性。

技术领域

本发明涉及低功率无线通信领域，尤其涉及一种跨协议干扰下的低功率无线链路质量估计方法。

背景技术

ISM（Industrial Scientific Medical）频段作为全世界通用的免授权无线频段，存在多种无线技术使用同一频段的情况。例如，基于IEEE 802.11标准的WiFi技术、基于IEEE 802.15.1标准的Bluetooth技术以及基于IEEE 802.15.4标准的ZigBee技术均使用2.4GHz ISM频段。近年来，使用这些技术的无线设备变得越来越普遍，这导致ISM频段变得越来越拥挤。使用不同无线技术的设备之间不可避免地存在相互干扰，这种干扰通常被称为跨协议干扰（CTI，Cross- Technology Interference）。

当一个区域内存在多个使用不同无线技术的设备时，对于某一特定设备而言，其他使用不同技术的设备的无线信号可视为噪声。当附近的无线设备在进行通信时，噪声强度会增加，进而导致信噪比以及链路质量的降低。当信噪比低于特定阈值时，将会出现丢包。更为严重时，将会导致通信中断。为了提高网络传输效率以及最大程度地降低低质量链路引起的数据包重传等开销，需要高效、准确地对链路的收包率（PRR，Packet ReceptionRatio）进行估计。

目前对CTI环境下的链路质量进行估计的方法很少。同时，充分考虑CTI影响且较为准确的链路质量估计方法基本都是集中式的，需要对大量的网络数据包信息进行统计，这将产生非常高的通信和计算开销。因此，一种可以在单个设备本地执行的分布式链路质量估计方法是必要的。此外，该方法还应具备低开销和高准确性。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种跨协议干扰下的低功率无线链路质量估计方法，只需要测量较短时间内背景噪声的分布与接收信号强度指示的均值，具有较低的通信和计算开销。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种跨协议干扰下的低功率无线链路质量估计方法，包括步骤：

（1）扫描当前信道进行，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(·)；

（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；