无线连接的速率适配算法制造技术

在无线电设备中，自动重复请求电路以所选择的数据速率向远程无线电设备传送数据消息。收集对数据消息的响应，并且统计在所选择的数据速率下数据消息的成功率。基于统计来选择当前数据速率，并且发送分组。可使用关于数据消息的成功率的统计来适配数据速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线连接的速率适配算法
技术介绍
本申请一般涉及无线通信。更具体地，本申请涉及用于在无线连接中适配通信数据速率的系统和方法。已经开发了无线通信系统以向各种位置中的用户提供相对低成本的无线电通信。这样的无线通信系统通常根据一个或多个无线标准来操作。无线标准定义了包括消息格式以及内容和定时的系统中的无线电之间的通信流。这样的无线标准的实例包括诸如全球移动通信系统(GSM)的蜂窝电话标准和诸如电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.11及其变型的无线标准。其他例子比比皆是。典型的无线通信系统包括向基站或接入点周围的地理区域提供无线电通信的一个或多个固定基站或接入点。地理区域中的一个或多个订户模块与基站或接入点建立无线电通信以接收通信服务。由订户模块接收的通信服务可包括语音服务和数据服务中的一个或两个。基站或接入点可具有用于因特网接入和呼叫管理的单独的网络接入。诸如蜂窝系统的一些系统提供基站之间的呼叫切换，使得用户模块可以是移动的。这样的通信系统可使用得到许可的频带或未得到许可的频带。通常，蜂窝系统使用得到许可的频带。系统运营商通常对于指定地理区域的特定信道带具有对无线电通信的独占使用和控制。较小的无线系统通常是未得到许可的。区域中的任何无线电都可开始通信。对于在未得到许可的频带中操作的无线电，可能发生并且必须适应干扰。例如，与另一个远程无线电通信的无线电可能突然暴露于来自第三个附近无线电装置的传输。由于接近，邻近的无线电可作为远离无线电的更强的信号被接收，在接收的数据中产生错误。这种干扰必须适应可靠的通信。在本公开中解决了无线电通信系统和方法中的这些问题和其他问题。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于无线电设备的方法，该方法包括：以当前数据速率从无线电设备发送一个或多个分组；针对多个数据速率的相应数据速率，收集对于所述无线电设备向远程无线电的无线电传输的关于分组错误率的相应错误数据；确定所述多个数据速率中的各相应数据速率的相应权重值；识别所确定的相应权重值的最大权重值；选择最佳速率值作为所述多个数据速率中的与所述最大权重值相关联的数据速率；以及如果所述最佳速率值超过所述当前数据速率，则以所选择的最佳速率值从所述无线电设备发送分组。根据本专利技术的第二方面，提供有无线电设备，包括：自动重复请求电路，被配置为以所选择的数据速率向远程无线电设备传送探测请求；接收电路，被配置为处理对所述探测请求的响应，并在存储器电路中存储在所述选择的数据速率下关于所述探测请求的成功率的数据；速率选择电路，被配置为使用关于所述探测请求的成功率的数据来选择用于向远程无线电发送分组的当前数据速率；发送机电路，以所选择的当前数据速率向所述远程无线电发送所述分组；以及速率适配电路，被配置为使用关于所述探测请求的成功率的数据来选择用于向所述远程无线电发送后续分组的新数据速率。根据本专利技术的第三方面，提供一种方法，包括：在无线电设备处，探测在所述无线电设备和远程无线电设备之间的链路上的无线电通信的不同相应数据速率；基于对所述探测的响应，确定各相应数据速率的成功百分比；针对各相应数据速率估计链路的吞吐量；以及选择给出所述链路的最大吞吐量的相应数据速率。在一个实施例中提供了一种无线电设备和用于无线电设备的方法，该设备和方法用于以当前数据速率从无线电设备发送分组。收集错误数据以估计无线电设备的分组错误率。为各数据速率确定权重值，并且识别最大权重值。选择最佳速率值作为与最大权重值相关联的数据速率，并且最佳速率值可用于从无线电设备发送后续分组。在另一实施例中，在无线电设备中，自动重复请求电路以所选择的数据速率向远程无线电设备传送数据消息。收集对数据消息的响应，并且统计在所选择的数据速率下数据消息的成功率。基于统计来选择当前数据速率，并且发送分组。可使用关于数据消息的成功率的统计来适配数据速率。在另一实施例中，一种用于无线电设备的方法包括：以不同的数据速率探测通过无线电链路的成功通信。确定每个速率的成功百分比并存储数据。针对每个数据速率估计链路的吞吐量。为来自无线电设备的后续分组发送选择给出链路的最大数据吞吐量的数据速率。从下面的描述和附图将更充分地理解本专利技术的这些和其他优点、方面和新颖特征以及其所示实施例的细节。附图说明图1是实例无线电通信系统的框图；图2是在图1的无线电通信系统中操作的两个示例性无线电的更详细的框图；图3是示出根据速率适配算法的一个实施例使用的第一函数的曲线图；图4是示出根据速率适配算法的一个实施例使用的第二函数的曲线图；图5是示出在图1的无线电通信系统中使用的无线电设备中的速率选择的方法的示例性实施例的流程图；图6是示出用于计算在图1的无线电通信系统中使用的所有可用数据速率中的最佳特定数据速率的方法的示例性实施例的流程图；以及图7是示出了如果确定这些较高速率在图5的速率选择方法中没有使用太长时间段时，用于查找比当前速率高的速率的算法的示例性实施例的流程图。具体实施方式公开了用于优化无线链路上的速率适配算法以支持除了传统的非干扰环境之外的干扰环境的系统和方法。速率适配算法允许两个通信无线电装置来定制与变化的环境的通信。当可能时，在速率适配算法下增加数据交换的速率。在存在干扰或其他因素的情况下，在速率适配算法下调整所交换的数据速率，以通过在存在干扰的情况下使用较高速率来实现较高的吞吐量。数据交换的速率在实时或接近实时的基础上适应于环境。无线环境下的速率适配算法通常支持非干扰环境或者基于这些类型的环境来设计。非干扰环境是在给定时间在信道、发送机和接收机上只有两个无线电活动的环境。多址规则控制和限制其他无线电装置接入信道并产生干扰。用于测量信道上的干扰的一个标准是载波与干扰和噪声比(CINR)。CINR定义了与环境噪声和添加在一起的其它射频干扰相比，射频(RF)载波被听到的水平。CINR越高，被听到的载波越大。数据交换速率越高，需要的CINR越高。数据交换速率越高，被认为越积极，但是通常是更有利的。数据交换速率越高，用户的便利性越强，并且使用诸如无线电信道的稀缺资源效率越高。当一个或两个链接的无线电装置由电池供电时，数据交换速率越高，越会减少电流消耗并延长电池寿命。用于定义数据交换速率的一个标准被称为调制与编码策略(MCS)。MCS定义了如何在RF介质上发送比特。可考虑的示例性MCS通常被称为通过由IEEE802.11n规定的MCS15至MCS1。在该定义中，每个MCS等级由调制类型、纠错率以及为RF子载波发送的流的数量来定义。调制类型是针对每个符号发送6位的64-QAM，针对每个符号发送4位的16-QAM和针对每个符号发送两位的QPSK。纠错率包括5/6、3/4、2/3和1/2。例如，然后，当使用5/6纠错时，每六个位发送五个数据位和一个纠错位。正在发送的流的数量指的是通过无线电信道发送的独立数据路径的数量。一个流意味着一个数据路径，两个流意味着两个数据路径。因此，在该实例中，在两个RF流上使用64-QAM5/6的MCS15针对每个符号发送10比特(即5×2)。在一个RF流上使用QPSK1/2的MCS1针对每个符号发送1位(即1×1)。在本实例中，MCS15提供最高速率的数据交换，MCS1提供最低速率的数据交换。根据当前信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线电设备的方法，所述方法包括：以当前数据速率从所述无线电设备发送一个或多个分组；针对多个数据速率的相应数据速率，收集对于所述无线电设备向远程无线电的无线电传输的关于分组错误率的相应错误数据；确定所述多个数据速率中的各相应数据速率的相应权重值；识别所确定的相应权重值的最大权重值；选择最佳速率值作为所述多个数据速率中的与所述最大权重值相关联的数据速率；以及如果所述最佳速率值超过所述当前数据速率，则以所选择的最佳速率值从所述无线电设备发送分组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.19 US 14/463,3821.一种用于无线电设备的方法，所述方法包括：以当前数据速率从所述无线电设备发送一个或多个分组；针对多个数据速率的相应数据速率，收集对于所述无线电设备向远程无线电的无线电传输的关于分组错误率的相应错误数据；确定所述多个数据速率中的各相应数据速率的相应权重值；识别所确定的相应权重值的最大权重值；选择最佳速率值作为所述多个数据速率中的与所述最大权重值相关联的数据速率；以及如果所述最佳速率值超过所述当前数据速率，则以所选择的最佳速率值从所述无线电设备发送分组。2.根据权利要求1所述的方法，其中，收集关于分组错误率的相应错误数据包括：以所述相应数据速率向一个或多个远程无线电发送消息；检测所述一个或多个远程无线电对所发送的消息的确认；以及保持关于所述一个或多个远程无线电对所发送的消息的接收的成功或失败或两者的统计；以及使用所述统计确定相应的分组错误率。3.根据权利要求2所述的方法，其中，保持统计包括响应于所传送的消息来对来自所述一个或多个远程无线电的ACK消息、NACK消息和无响应进行计数。4.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包括：确定所述多个数据速率中各相应数据速率的相应年龄值；以及使用所述多个数据速率中各相应数据速率的相应年龄值来确定加权调整值，使得当识别所确定的相应权重值的所述最大权重值时，较早的相应权重值是有利的。5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定各相应数据速率的加权调整值包括确定加权调整值，使得具有相对较低数据速率的相应数据速率优于具有相对较高数据速率的相应数据速率。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：如果所选择的最佳速率值超过所述当前数据速率，则对于所述多个数据速率中的在所选择的最佳速率值和所述当前数据速率值之间的所有中间数据速率：确定各相应中间数据速率的相应年龄值，将所述相应年龄值与过高年龄阈值进行比较，以及使用具有超过所述过高年龄阈值的相应年龄值的相应中间数据速率作为所述最佳速率值。7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述多个数据速率对应于IEEE802.11n系统的调制与编码策略索引值。8.一种无线电设备，包括：自动重复请求电路，被配置为以所选择的数据速率向远程无线电设备传送探测请求；接收电路，被配置为处理对所述探测请求的响应，并在存储器电路中存储在所选择的数据速率下关于所述探测请求的成功率的数据；速率选择电路，被配置为使用关于所述探测请求的成功率的数据来选择用于向远程无线电发送分组的当前数据速率；发送机电路，以所选择的当前数据速率向所述远程无线电发送所述分组；以及速率适配电路，被配置为使用关于所述探测请求的成功率的数据来选择用于向所述远程无线电发送后续分组的新数据速率。9.根据权利要求8所述的无线电设备，其中，所述接收电路被配置为使用对所述探测请求的响应来...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·沙利文，奥莱克桑德尔·安德鲁先科，谢尔盖·托普奇，
申请(专利权)人：新生组织网络有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB