CN101925134B - 一种高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法，本发明的终端首先根据所选择的数据发送模式，区分碰撞丢失与噪声干扰丢失：对于基本接入模式通过增加否认帧NACK的方式来区分丢失，对于RTS/CTS模式通过对确认帧ACK和清除发送请求帧CTS的发送与接收情况来区分丢失；然后基于本地MAC层确认帧局部信息的自学习，实现信道状态的准确估计，指导物理层速率的选择；终端通过维护一个速率选择概率矢量，以最大化系统吞吐量为目标函数，当系统中的每个速率都被选择了一定次数后，终端开始更新概率矢量，以保证速率选择算法的收敛性与稳定性，然后终端以概率矢量中的概率任意选择一个速率进行数据传输。

Description

一种高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法

技术领域

本发明涉及无线网络技术领域，特别是一种高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法。

背景技术

基于无线局域网的Mesh网络（Wireless Local Area Network-based Mesh Networks,WLANMesh），不仅具有多跳移动自组织网络自组织和自管理等能力，而且具有WLAN网络移动性高、保密性强、抗干扰性好、架设与维护容易、构建成本低等特点。由于无线信道的噪声干扰和时变特性，在实际的环境中，WLAN Mesh网络的性能将大受影响，尤其是对于移动的终端，其性能所受影响更加明显，导致WLAN Mesh网络的吞吐量等性能大大降低。

为了提高WLAN Mesh网络的吞吐量性能，WLAN Mesh网络物理层通过采用不同的调制和信道编码技术支持从1Mbps到54Mbps等多速率。但是在无线环境中，链路的误比特率高、带宽受限，同时终端在移动过程中，信道状态不断变化，导致终端无法获得准确的信道状态信息，因此，设计有效的速率选择机制十分困难。为了选择合适的速率，当前的方法主要包括两类：基于信息帧交换的方式以及基于信道状态估计方式。

基于信息帧交换的方式，主要基于以下事实：对于IEEE802.11WLAN的MAC层，由于采用CSMA/CA协议，终端在发送一个数据帧之后，只有等收到确认帧之后，终端才认为数据发送成功，否则认为数据丢失，因此，收到的确认帧的数目可以从一定程度上反映出信道的忙闲程度和信道质量的好坏，因此，可以将其作为信道状态预测的一个有效信息。如ARF（Auto Rate Fallback）算法，可以通过本地收到的确认帧数来自动切换速率，当发送的数据连续几次没有收到确认帧时，即可自动将速率降低发送数据，而当连续收到的确认帧数达到一定数量时，可以提高发送速率。这类方法的最大优点在于简单易于实现，但其缺陷也很明显：这是一种主观的启发式方法，对于信道变化快的情形将导致过慢反应；而对于信道变化慢的情形，又将导致过快反应；另外，这类方法认为所有的数据包丢失都是由于噪声干扰引起的，并没有区分碰撞造成的数据丢失。

对于基于信道状态估计的链路自适应，大多是通过发送端来估计信道状态，当终端认为信道质量达到一定的条件时，采用相应的速率发送数据。这类方法一般通过接收到数据的信号强度，预测当前信道的状态，进而改变发送速率。如通过对信噪比、接收信号强度或误码率的测量，建立不同信道、不同帧长、不同重传次数所对应的最优发送速率，然后采用表映射驱动的方式来指导实际运行的终端进行速率选择。这类方法的优点是能比较有效地控制速率选择较，但其不足在于：不仅计算方法复杂，而且需要对现有的标准协议进行修改。另外，美国麻省理工学院（MIT）Roofnet研究小组通过建立实验平台进行实际测试表明，在实际的环境中，接收信号强度等参数并不是一个很好的判断信道条件的依据，因此这类方法很难在实际的系统中采用。

到目前为止，在噪声干扰以及移动情况下，WLAN Mesh网络中尚缺乏有效的速率选择方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种简单易于实现且切实行之有效的高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法，解决噪声干扰以及移动情况下，WLAN Mesh网络中速率选择性能差的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：1、一种高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法，其特征在于：其方法依次包括如下步骤：

步骤1）、每个终端和接入点启动后，各终端及接入点分别加载与IEEE802.11系列兼容的媒体接入控制协议，然后确定数据发送的基本接入模式或RTS/CTS模式，接着在每个终端及接入点中创建一个速率选择概率矢量，该矢量中包含了终端所能支持的所有发送速率的选择概率；

步骤2）、根据速率选择概率矢量，随机选择数据发送速率，并发送数据，每个终端通过对发送数据帧的分析，区分碰撞丢失与干扰丢失；对于基本接入模式，所述步骤2）对于碰撞丢失与干扰丢失的区分方法具体为：通过加入NACK控制帧的方式来区分丢失：对于接收方：如果接收到的数据的MAC帧头正确，同时数据载荷也正确，则发送ACK帧；如果MAC帧头正确但数据载荷错误，则发送NACK帧；如果接收到的数据的MAC帧头错误，则不发送任何确认帧；对于发送方：如果收到ACK，则发送成功；如果收到NACK，则为噪声干扰丢失；如果收不到任何确认帧，则为碰撞丢失；对于RTS/CTS模式，所述步骤2）对于碰撞丢失与干扰丢失的区分方法具体为：如果CTS帧和ACK帧都收到了，则数据发送成功；如果收到了CTS帧，而没有收到ACK帧，则为噪声干扰丢失；如果CTS帧和ACK帧都没有收到，则为碰撞丢失；

步骤3）、终端根据数据帧丢失情况，对当前数据发送周期内系统的吞吐量进行估计，并以吞吐量最大化为目标；所述步骤3）中对于吞吐量进行估计的具体方法为：所述终端判断当前所选发送速率是否至少被选择了M次，如果没有满足该条件，则不用更新当前发送周期的吞吐量值S(n)；否则将根据

更新吞吐量，其中I_i(j)为指示函数，当数据发送成功或因为碰撞而丢失时，其值为1，只有当数据因噪声干扰丢失时其值才为0，L_i(n)为从开始到第n个发送周期，当前所选速率被选择的次数，M取3-10的自然数；

步骤4）、终端根据吞吐量估计值以及所有速率选择的次数，调整速率选择概率矢量；

反复进行步骤2）－4）直到所有数据发送完毕。

按以上方案，所述发送速率的选择概率矢量将在每个发送周期进行更新维护，数据发送周期大小为一个超帧间隔，在初始情况下，每个速率的选择概率都初始化都相等。

按以上方案，所述步骤3）中对于吞吐量进行估计的具体方法为：所述终端判断当前所选发送速率是否至少被选择了M次，如果没有至少被选择了M次，则不用更新当前发送周期的吞吐量值S(n)；否则将根据

更新吞吐量，其中I_i(j)为指示函数，当数据发送成功或因为碰撞而丢失时，其值为1，只有当数据因噪声干扰丢失时其值才为0，L_i(n)为从开始到第n个发送周期，当前所选速率被选择的次数，M取3-10的自然数。

按以上方案，所述吞吐量S(n)采用以下估计误差修正公式进行修正：S(n)'=αS(n)+(1-α)S(n)'，其中，平滑因子α为大于0小于等于1的小数。

按以上方案，所述步骤4）中速率选择概率矢量的具体调整方法：对于终端所支持的所有速率，如果在终端中所有速率中任何一个被选择的次数少于M，则不更新概率矢量；如果满足任意速率至少选择了M次，则对概率矢量按如下方式进行更新：

$p_i(n+1)=\left\{\begin{array}{c}p\left(n\right)-\mathrm{\Δp},i\≠m\\ 1-\underset{j=1,j\≠m}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{p}_i(n+1),i=m\end{array}\right.,$ 其中m为当前发送周期选择的最佳发送速率，△p为一个可调的惩罚概率因子，其取值范围为大于0小于1的小数。

本发明中终端首先根据所选择的数据发送模式，区分碰撞丢失与噪声干扰丢失：对于基本接入模式通过增加否认帧NACK的方式来区分丢失，对于RTS/CTS模式通过对确认帧ACK和清除发送请求帧CTS的发送与接收情况来区分丢失；然后基于本地MAC层确认帧局部信息的自学习，实现信道状态的准确估计，指导物理层速率的选择；终端通过维护一个速率选择概率矢量，以最大化系统吞吐量为目标函数，当系统中的每个速率都被选择了一定次数后，终端开始更新概率矢量，以保证速率选择算法的收敛性与稳定性，然后终端以概率矢量中的概率任意选择一个速率进行数据传输。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明在与现有标准协议兼容（如IEEE802.11/a/b/g/e）的前提下，通过对发送数据帧的分析，有效区分移动干扰环境下数据的碰撞丢失与干扰丢失，这种方式使得该发明不仅具有很强的实用性（如适合于移动、噪声干扰、网络拓扑动态变化、空间电磁波干扰复杂情况），而且能显著提高终端准确识别信道以及系统当前的状态的能力。终端根据数据帧丢失情况，对当前系统的吞吐量进行准确有效的估计，然后以最大化系统吞吐量为目标，更新每个速率的选择概率，并指导终端选择最佳发送速率，进而提高系统的吞吐量性能。这种速率选择方式基于概率随机选择算法理论，不仅简单、易于实现（对终端硬件平台要求低、资源消耗少），而且具有可证明的快速收敛性（即终端通过这种方式所选择的速率一定能使系统的吞吐量最大化），能够适用于速率从512Kbps到54Mbps的所有WLAN Mesh网络速率情况下，具备智能速率选择的功能，具有极高的可靠性和适用性。

附图说明

图1为本发明实施例的示范WLAN Mesh网络图；

图2为本发明实施例的速率选择示范处理逻辑图；

图3为终端MT1移动时检测到的信号与干扰加噪声比（Signal-to-interference-plus-noiseRatio）。

具体实施方式

首先从总体上具体说明下本发明一种高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法的实施方式。

首先，当WLAN Mesh网络中所有的终端（包括终端和接入点AP）启动后，每个终端确定选择工作模式。在该工作模式下，WLAN Mesh网络中至少存在一个无线AP和一个无线终端。终端通过AP访问其它分布式系统的资源，支持一个或多个终端的单个无线AP形成一个基础服务集（Basic Service Set BSS），一组连接到同一分布式系统的两个或多个AP构成一个扩展服务集（Extended Service Set ESS），一个ESS是单个逻辑网段（也称为一个子网），并通过服务集标识符（Service Set Identifier SSID）来识别，进而形成一个WLAN Mesh网络系统。在该工作模式下，每个终端和接入点（AP）加载与IEEE802.11系列标准兼容的媒体接入控制协议（MAC）——载波侦听多址访问碰撞避免（Carrier Sense Multiple Access/CollisionAvoidance CSMA/CA）协议。然后每个终端和AP选择采用IEEE802.11所支持的具体的数据发送模式之一：基本的访问控制机制和RTS/CTS（Request To Send/Clear To Send）访问机制。

接着在每个终端中创建一个概率矢量p(n)，p(n)中包含了终端所能支持的所有的K个发送速率的选择概率p(n)=[p₁(n),…,p_K(n)]，n表示数据发送周期。为了对概率矢量p(n)进行更新，取一个超帧间隔为一个数据发送周期，概率矢量将在每个发送周期进行更新维护。在初始情况下，每个速率R_i的选择概率都初始化为相等的1/K。

继续，每个终端根据IEEE802.11MAC协议载波侦听多址访问碰撞避免协议实现信道的访问与数据发送。

当采用基本访问机制在发送数据之前必须先侦听后发送。当采用RTS/CTS访问机制时，在发送数据之前，发送方先发送一个RTS控制帧，接收方收到RTS，并回送CTS帧，告知其它终端当前数据发送占用信道的时间。发送方在收到确认的CTS帧之后才开始发送数据。正在侦听信道的其它终端读取RTS/CTS帧中携带将要发送的数据包的长度信息，并用其对网络分配矢量（Network Allocation Vector NAV）进行更新。控制终端在发送数据前进行合理的信道接入延迟，从而有效地避免碰撞，尤其是减少长数据包的碰撞冲突。

接着，每个终端通过对发送数据帧的分析，区分碰撞丢失与干扰丢失：

对于基本接入模式，可以通过加入NACK控制帧的方式来区分丢失。对于接收方：如果接收到的数据的MAC帧头正确，同时数据载荷也正确，则发送ACK帧；如果MAC帧头正确但数据载荷错误，则发送NACK帧；如果接收到的数据的MAC帧头错误，则不发送任何确认帧。对于发送方：如果收到ACK，则发送成功；如果收到NACK，则为噪声干扰丢失；如果收不到任何确认帧，则为碰撞丢失。

对于RTS/CTS模式，对于碰撞丢失与干扰丢失的区分方法具体为：对于终端本地的局部信息，即MAC层发送的CTS帧和ACK帧的发送与接收情况，如果CTS帧和ACK帧都收到了，则数据发送成功；如果收到了CTS帧，而没有收到ACK帧，则为噪声干扰丢失；如果CTS帧和ACK帧都没有收到，则为碰撞丢失。

然后，终端根据数据帧丢失情况，对当前数据发送周期内系统的吞吐量进行估计。

为了保证速率选择算法进入稳定状态，当系统中的每个速率都被选择了M次之后，终端才开始更新概率矢量。在每个发送周期，终端根据每个数据发送周期内接收到的ACK/NACK信息来更新速率选择概率矢量中的概率值，其中ACK/NACK信息将根据以上方法被区分为碰撞丢失和噪声干扰丢失。

为了减小估计误差，考虑最近M次收到的ACK/NACK信息，对于每个速率R_i的吞吐量按照如下表达式进行估计：

$S\left(n\right)=\frac{R_i}{M}\underset{j=L_i\left(n\right)-M+1}{\overset{L_i\left(n\right)}{\mathrm{\Σ}}}{I}_i\left(j\right)$

其中I_i(j)为指示函数，当数据发送成功或因为碰撞而丢失时，其值为1，只有当数据因噪声干扰丢失时其值才为0。L_i(n)为从开始到第n个发送周期，速率R_i被选择的次数。

为了减小吞吐量的估计误差，引入平滑因子α（α为大于0小于等于1的小数）对估计值进行修正：

S(n)'=αS(n)+(1-α)S(n)'

然后，终端根据吞吐量估计值以及所有速率选择的次数，调整速率选择概率矢量p(n)。

对于所有的K个速率，如果在每个终端中这K个速率有任何一个被选择的次数少于M，则不更新概率矢量。如果满足任意速率至少选择了M次，则对概率矢量按如下方式进行更新：

$p_i(n+1)=\left\{\begin{array}{c}p\left(n\right)-\mathrm{\Δp},i\≠m\\ 1-\underset{j=1,j\≠m}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{p}_i(n+1),i=m\end{array}\right.$

其中m为当前发送周期选择的最佳发送速率，△p为一个可调的惩罚概率因子，其取值范围为大于0小于1的小数。

最后，终端根据更新后的速率选择概率矢量p(n)，按照其概率随机选择K个发送速率中的一个进行数据发送。

对于正确选择速率R_m(n)的概率，很容易通过二项式概率分布得到，且具有唯一性。由于速率选择算法基于概率随机选择理论，可证明其具有快速收敛性。

下面结合附图对本发明一种高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法的实施例作进一步详细说明。

图1为本发明实施例的示范WLAN Mesh网络图；如图1所示，例如，该网络中可以包括支持IEEE802.11/a/b/g/e等协议的各种类型的AP，以及各种类型的移动终端设备。在示例场景中，AP1与AP2分别支持其覆盖范围内的多个终端形成一个基础服务集，每个AP负责其覆盖范围内的终端的数据通信。AP1与AP2通过无线链路构成一个扩展服务集（ExtendedService Set ESS），并通过服务集标识符（Service Set Identifier SSID）来识别，即形成了一个小规模的WLAN Mesh网络。实际网络环境中考虑障碍物的遮挡效应，以及其他噪声源的干扰。考虑移动终端MT1与终端MT2进行数据通信的情况，其中终端MT1以0.3m/s的速度在AP1覆盖范围内随机移动。终端MT1与AP1支持的发送数据速率为6,9,12,18,24,36,48,54Mbps总共8个速率。超帧间隔为100ms，MAC帧头为272比特，物理层帧头位192比特，时隙大小为9us，最短帧间间隔为16us，分布式帧间间隔为34us，重传次数为5，数据包有效载荷为1000字节。惩罚概率因子△p为0.005，平滑因子α值为0.8，每个速率概率的选择次数M为4。

本发明实施例包括如下步骤：

第一步，终端MT1和AP1选择采用IEEE802.11所支持的RTS/CTS访问机制。终端MT1首先向AP1发送RTS帧，等待AP1反馈的CTS帧，并将其告知其它终端当前数据发送占用信道的时间。MT1在收到AP1发送的确认CTS之后才开始发送数据。正在侦听信道的MT3终端读取RTS/CTS帧中携带将要发送的数据包的长度信息，并用其对网络分配矢量NAV进行更新。控制终端MT3在MT1发送数据的时间内不要发送数据，避免碰撞。

第二步，在MT1和MT2两个终端中分别创建一个概率矢量。为了便于说明，这里仅以MT1为例（实际上，对于其他终端或接入点的分析完全相同）。MT1中创建速率选择概率矢量p(n)，p(n)中包含了终端所能支持的所有的8个发送速率的选择概率p(n)=[p₁(n),…,p₈(n)]，n表示数据发送周期。在初始情况下，每个速率R_i的选择概率都初始化为相等的1/8。为了对概率矢量p(n)进行更新，取一个超帧间隔100ms为一个数据发送周期，概率矢量将在每个发送周期进行更新维护。

第三步，终端MT1通过AP1转发，开始向终端MT2发送数据包。当前数据包的发送速率将根据速率选择概率矢量p(n)，按照p(n)中对应的概率随机选择速率R_i。由于MT1采用RTS/CTS数据发送模式。当终端MT1发送数据后，将根据所收到的数据帧情况，对当前信道的状态和数据丢失的情况进行如下分析：

如果能正确收到反馈回来的CTS和ACK帧，则表示数据发送成功；当前所选择速率R_i的对应的指示函数I_i(j)值为1；

如果收到了CTS帧，而没有收到终端反馈回来的ACK帧，则为噪声干扰丢失；当前所选择速率R_i的对应的指示函数I_i(j)值为0；

如果CTS帧和ACK帧都没有收到，则为碰撞丢失；当前所选择速率R_i的对应的指示函数I_i(j)值为1；。

第四步，终端MT1根据数据帧丢失情况，对当前数据发送周期内系统的吞吐量进行估计，并更新吞吐量的估计值。

首先，MT1将判断当前所选发送速率R_i是否至少被选择了4次，如果没有满足该条件，则不用更新吞吐量值。否则将根据

更新吞吐量，并为了减小吞吐量的估计误差，采用平滑因子α（取值为0.8）对估计值进行修正：S(n)'=αS(n)+(1-α)S(n)'。

然后，MT1判断当前所有8个速率是否至少都被选择了4次，如果在每个终端中这8个速率有任何一个被选择的次数少于4次，则不更新概率矢量p(n)，则返回步骤三。否则更新概率矢量p(n)：

对于其他7个速率对应的概率值，每个将减少惩罚概率因子的大小0.005；对于当前所选择速率R_i，则用1减去其他7个概率值之和即可。即得到了更新后的速率选择概率矢量。

然后返回步骤三。

实测结果表明，根据该方法检测到的最佳发送速率Ri的概率与每个速率至少被选择的次数M之间的关系如表1所示。

表1本实施实例检测周期内检测到的最佳发送速率概率与M之间的关系

从表1中可以看出，当采用9Mbps、12Mbps、24Mbps、36Mbps等不同速率时，当选择次数M为4时，检测到最佳发送速率的概率值均可达到0.94，这证明了该速率选择算法具有快速的收敛性；当M为7时，检测到最佳发送速率的概率值均可达到0.97，基本接近1，这也表明速率选择算法具有良好的收敛性能。为了达到响应时间与检测到最佳发送速率的概率的折衷，在实际系统中M取值为4较为合适，这样既兼顾了速度也保证了速率选择的正确性。

表2本实施实例检测周期内系统的吞吐量（Mbps）

表2所示为本实施实例检测周期内，采用不同速率选择方法时，系统的吞吐量性能。表2中数据记录为30次连续60s内的系统吞吐量的平均值。

根据图3可以看出，终端MT1在移动的过程中，在3s到15s以及43s到60s的两段时间内，尽管信道质量很好，但是由于采用固定速率，发送速率最高只能为18Mbps，降低了信道的利用率。当信道质量降低时，对于固定速率，终端吞吐量振荡明显，在第20s，系统吞吐量降低到了7.8Mbps。对于ARF，从表2中可以看出，ARF与提出的方法相比，其吞吐量、反应速度性能均低于提出的方法；尤其是在信道变化快的情况下更加明显。对于提出的方法，终端的平均吞吐量为18.73Mbps，比ARF高0.68Mbps，同时比固定速率时高2.47Mbps。这也充分证明了提出的速率选择方法能有效地提高系统的吞吐量。

本实例有效地解决了噪声干扰以及移动情况下导致WLAN Mesh网络吞吐量降低以及业务服务质量差的问题，使得网络的吞吐量性能和稳定性大幅提高。

本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。

Claims (5)

1.一种高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法，其特征在于：其方法依次包括如下步骤：

步骤1）、每个终端和接入点启动后，各终端及接入点分别加载与IEEE802.11系列兼容的媒体接入控制协议，然后确定数据发送的基本接入模式或RTS/CTS模式，接着在每个终端及接入点中创建一个速率选择概率矢量，该矢量中包含了终端所能支持的所有发送速率的选择概率；

步骤2）、根据速率选择概率矢量，随机选择数据发送速率，并发送数据，每个终端通过对发送数据帧的分析，区分碰撞丢失与干扰丢失；对于基本接入模式，所述步骤2）对于碰撞丢失与干扰丢失的区分方法具体为：通过加入NACK控制帧的方式来区分丢失：对于接收方：如果接收到的数据的MAC帧头正确，同时数据载荷也正确，则发送ACK帧；如果MAC帧头正确但数据载荷错误，则发送NACK帧；如果接收到的数据的MAC帧头错误，则不发送任何确认帧；对于发送方：如果收到ACK，则发送成功；如果收到NACK，则为噪声干扰丢失；如果收不到任何确认帧，则为碰撞丢失；对于RTS/CTS模式，所述步骤2）对于碰撞丢失与干扰丢失的区分方法具体为：如果CTS帧和ACK帧都收到了，则数据发送成功；如果收到了CTS帧，而没有收到ACK帧，则为噪声干扰丢失；如果CTS帧和ACK帧都没有收到，则为碰撞丢失；

步骤3）、终端根据数据帧丢失情况，对当前数据发送周期内系统的吞吐量进行估计，并以吞吐量最大化为目标；所述步骤3）中对于吞吐量进行估计的具体方法为：所述终端判断当前所选发送速率是否至少被选择了M次，如果没有满足该条件，则不用更新当前发送周期的吞吐量值S(n)；否则将根据更新吞吐量，其中I_i(j)为指示函数，当数据发送成功或因为碰撞而丢失时，其值为1，只有当数据因噪声干扰丢失时其值才为0，L_i(n)为从开始到第n个发送周期，当前所选速率被选择的次数，M取3-10的自然数；

步骤4）、终端根据吞吐量估计值以及所有速率选择的次数，调整速率选择概率矢量；

反复进行步骤2）－4）直到所有数据发送完毕。

2.如权利要求1的所述高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法,其特征是：所述发送速率的选择概率矢量将在每个发送周期进行更新维护，数据发送周期大小为一个超帧间隔，在初始情况下，每个速率的选择概率都初始化都相等。

3.如权利要求1或2的所述高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法，其特征在于：所述步骤3）中对于吞吐量进行估计的具体方法为：所述终端判断当前所选发送速率是否至少被选择了M次，如果没有至少被选择了M次，则不用更新当前发送周期的吞吐量值S(n)；否则将根据

更新吞吐量，其中I_i(j)为指示函数，当数据发送成功或因为碰撞而丢失时，其值为1，只有当数据因噪声干扰丢失时其值才为0，L_i(n)为从开始到第n个发送周期，当前所选速率被选择的次数，M取3-10的自然数。

4.如权利要求3的所述高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法，其特征在于：所述吞吐量S(n)采用以下估计误差修正公式进行修正：S(n)'=αS(n)+(1-α)S(n)'，其中，平滑因子α为大于0小于等于1的小数。

5.如权利要求3的所述高吞吐量的WLAN Mesh网络速率选择方法，其特征在于：所述步骤4）中速率选择概率矢量的具体调整方法：对于终端所支持的所有速率，如果在终端中所有速率中任何一个被选择的次数少于M，则不更新概率矢量；如果满足任意速率至少选择了M次，则对概率矢量按如下方式进行更新：

$p_i(n+1)=\left\{\begin{array}{c}p\left(n\right)-\mathrm{\Δp},i\≠m\\ 1-\underset{j=1,j\≠m}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{p}_i(n+1),i=m\end{array}\right.,$ 其中m为当前发送周期选择的最佳发送速率，△p为一个可调的惩罚概率因子，其取值范围为大于0小于1的小数。

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