CN102355432A - 确定无线报文传输速率的方法及基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种确定无线报文传输速率的方法及基站。方法包括：基站根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得所述基站至所述移动台的下行信道的信噪比；根据预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的所述信噪比，确定无线报文在所述下行信道上的传输速率。基站包括：信噪比获得模块和速率确定模块。本发明提供的方案实现了信道不稳定或剧烈变化下依然能够准确确定无线报文传输速率。

Description

确定无线报文传输速率的方法及基站

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种确定无线报文传输速率的方法及基站。

背景技术

目前，无线报文在物理层可以使用多种速率进行发送。将无线报文在物理层使用不同速率进行发送，可以获得不同的效果，使用合适的发送速率发送无线报文可以更好地利用时变信道的有限带宽，提高整网的性能。现有技术中主要采用以下方式确定无线报文的发送速率：在物理层通过对前一段时间内数据传输成功和失败的数量的统计对信道状况进行估计，进而确定一个最佳的传输速率。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

这种基于统计结果确定无线报文传输速率的方法仅适用于信道变化比较缓慢的环境，如果移动终端对应的信道不稳定，或者变化较剧烈时，使用上述方法无法确定出最佳的传输速率。

发明内容

本发明实施例提供一种确定无线报文传输速率的方法及基站，用以解决现有技术中存在的问题。

本发明实施例提供一种确定无线报文传输速率的方法，包括：

基站根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得所述基站至所述移动台的下行信道的信噪比；

根据预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的所述信噪比，确定无线报文在所述下行信道上的传输速率。

本发明实施例提供一种基站，包括：

信噪比获得模块，用于根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得基站至所述移动台的下行信道的信噪比；

速率确定模块，用于根据预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及所述信噪比获得模块获得的所述信噪比，确定无线报文在所述下行信道上的传输速率。

本发明实施例的确定无线报文传输速率的方法及基站，通过在移动台发送的上行报文的前导码中获得基站至移动台的下行信道的信噪比，并根据获得的下行信道的信噪比，以及预先设定的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系，确定无线报文在下行信道上的传输速率。可以有效适应不稳定的信道情况，为当前信道确定最佳的报文传输速率。同时不需要增加任何报文信息，不影响整网的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的确定无线报文传输速率的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的步骤101的一种具体实现流程图；

图3为本发明实施例提供的步骤102的一种具体实现流程图；

图4为本发明实施例提供的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系的设定方法流程图；

图5为本发明又一个实施例提供的确定无线报文传输速率的方法流程图；

图6为本发明实施例提供的步骤103的一个具体实现流程图；

图7为本发明实施例提供的步骤103的另一个具体实现流程图；

图8为本发明再一个实施例提供的确定无线报文传输速率的方法流程图；

图9为本发明一个实施例提供的基站结构示意图；

图10为本发明又一个实施例提供的基站的结构示意图；

图11为本发明再一个实施例提供的基站的结构示意图；

图12为本发明还一个实施例提供的基站的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一个实施例提供的确定无线报文传输速率的方法流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101、基站根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得基站至移动台的下行信道的信噪比(Signal to Noise Ratio，简称为：SNR)。

其中，本发明实施例提供的基站可以与多个移动台进行无线通信。每个移动台均可以发送上行报文给基站，基站可以通过上行报文中携带的移动台标识区分不同的移动台。为了得到最高性能并减少信道开销，每个移动台不需要不断地向基站发送上行报文，而只需要每隔一个预定的时间发送一次即可。前导码主要由短训练字段(STF)和长训练字段(LTF)组成。STF主要用于分组开始的检测和自动增益控制设置，LTF主要用于信道估计和更精确的频率偏移估计和时间的同步。LTF的长度为8us，由两个3.2us的长训练码元及其前面1.6us的循环前缀组成。

步骤102、根据预先设定的基站与该移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及步骤101中获得的信噪比，确定无线报文在该下行信道上的传输速率。

本发明实施例提供了一种确定无线报文传输速率的方法，通过在移动台发送的上行报文的前导码中获得基站至移动台的下行信道的信噪比，并根据获得的下行信道的信噪比，以及预先设定的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系，确定无线报文在下行信道上的传输速率。可以有效适应不稳定的信道情况，为当前信道确定最佳的报文传输速率。同时不需要增加任何报文信息，不影响整网的性能。采用SNR为指标来确定速率，能够有效防止流氓移动站或者隐藏节点出现丢包误判所导致的速率下降。

一种实施方式下，图2为本发明实施例提供的步骤101的一种具体实现流程图，如图2所示，该步骤101具体可以包括：

101a、基站根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得移动台的信道状态信息(Channel Statement Information，简称为：CSI)帧，该CSI帧中至少携带移动台至基站的上行信道的信噪比。

其中，CSI帧可以通过如下方式获得：从前导码的LTF中提取两个长训练码元，对长训练码元进行快速傅里叶变换后，提取训练子载波，根据训练子载波的信道矩阵信息、相位等参数计算得到当前的CSI帧。CSI帧中携带移动台至基站的上行信道的SNR，每个SNR的数值均处于这样一个数值范围，即：-10db～53.75db。假设一个移动台有3根天线，则从CSI帧中可以分别获得从该移动台的发送端到基站的接收端通路中所对应的SNR。优选的，如果移动台有多根天线，可以计算多根天线至基站天线通路的信噪比的平均值，以更接近实际的上行信道的信噪比。

101b、基站根据CSI帧中携带的上行信道的信噪比确定基站至该移动台的下行信道的信噪比。

由于步骤101a中得到的是上行信道的SNR(或者平均值)，根据信道的互易性，可以得到下行信道的SNR。其中，信道的互易性可以理解为：理想状态下，整个上行信道的环境参数约等于下行信道的环境参数。当然，还可以通过对上行信道、下行信道进行适当的校正，而使得下行信道的矩阵信息、相位等与上行信道的一致。那么，当计算出上行信道的信噪比后，即可直接作为下行信道的信噪比。

又一种实施方式下，图3为本发明实施例提供的步骤102的一种具体实现流程图，如图3所示，该步骤102可以包括：

步骤102a、根据步骤101中获得的信噪比查询预先设定的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系。

步骤102b、在对应关系中选择与步骤101中获得的信噪比数值最接近的信噪比所对应的速率，作为无线报文在下行信道上的传输速率。

在上述任一种实施方式的基础上，图4为本发明实施例提供的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系的设定方法流程图，如图4所示，该方法包括：

步骤401、基站与移动台之间进行协商，确定可用速率的个数N及数值。

步骤402、将已知范围内的信噪比平均划分为N-1个区间，该N-1个区间的N个端点对应的信噪比与N个可用速率的数值之间一一对应。

例如，基站与移动台之间协商之后，确定可用速率的个数为11，数值分别为1Mb、2Mb、5.5Mb、11Mb、6Mb、9Mb、12Mb、18Mb、24Mb、36Mb以及48Mb。这里需要说明的是，不同射频模式(如802.11a/b/g)所支持的速率是不一样的，不同调制模式(如CCK/OFDM)支持的速率也不一样。所以上述速率不一定会按照大小来排列。将已知范围(-10db～53.75db)的SNR划分为10个区间，这10个区间的11个端点对应的信噪比与11个可用速率的数值之间一一对应。如表1所示的内容：

表1

索引Index	速率Rate(Mb)	信噪比SNR(dB)
			0	1	-10
1	2	-3.625
			2	5.5	2.75
3	11	9.125
			4	6	15.5
5	9	21.875
			6	12	28.25
7	18	34.625
			8	24	41
9	36	47.375
			10	48	53.75

如果基站在步骤101中得到的SNR(或SNR的平均值)为37db，则介于索引7与索引8所标识的表项之间，由于最接近于索引7中的SNR值，所以选择18Mb的速率作为基站无线报文下行传输的速率。

如图5所示的本发明又一个实施例提供的确定无线报文传输速率的方法流程图，在上述实施例的基础上，为了更好地适应不稳定、甚至是剧烈变化的信道，在步骤102之前，本发明实施例提供的确定无线报文传输速率的方法还可以包括步骤103：获得基站至移动台的下行信道的信道质量，根据下行信道的信道质量更新基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系。

如图6所示的本发明实施例提供的步骤103的一个具体实现流程图，该步骤103包括：

步骤103a、基站统计无线报文在预设时间内的丢包率；

步骤103b、判断预设时间内的丢包率是否大于第一值；

如果是，执行步骤103c；

如果否，执行步骤103d。

步骤103c、将对应关系中的信噪比提高一个预设值。

步骤103d、判断预设时间内的丢包率是否小于第二值；

如果是，执行步骤103e。

步骤103e、将对应关系中的信噪比降低一个预设值。

需要说明的是，在本发明实施例中，预设时间可以为200ms，使用定时器进行计时。第一值可以为0.1，即10％，第二值可以为0.03，即3％，预设值可以为0.25db。需要说明的是，信噪比的两个端值(最大值和最小值)是无法改变的，因此不做提高或降低的处理。如执行步骤103c之后，表1可以更新为：

表2

Index	Rate(Mb)	SNR(dB)
			0	1	-10
1	2	-3.625+0.25
			2	5.5	2.75+0.25
3	11	9.125+0.25
			4	6	15.5+0.25
5	9	21.875+0.25
			6	12	28.25+0.25
7	18	34.625+0.25
			8	24	41+0.25
9	36	47.375+0.25
			10	48	53.75

或者执行步骤103e之后，表1可以更新为：

表3

Index	Rate(Mb)	SNR(dB)
			0	1	-10
1	2	-3.625-0.25
			2	5.5	2.75-0.25
3	11	9.125-0.25
			4	6	15.5-0.25
5	9	21.875-0.25
			6	12	28.25-0.25
7	18	34.625-0.25
			8	24	41-0.25
9	36	47.375-0.25
			10	48	53.75

如图7所示的本发明实施例提供的步骤103的另一个具体实现流程图，该步骤103包括：

步骤103a、基站统计无线报文在预设时间内的丢包率；

步骤103b’、判断预设时间内的丢包率是否小于第二值；

如果是，执行步骤103c’；

如果否，执行步骤103d’。

步骤103c’、将对应关系中的信噪比降低一个预设值。

步骤103d’、判断预设时间内的丢包率是否大于第一值；

如果是，执行步骤103e’。

步骤103e’、将对应关系中的信噪比提高一个预设值。

如图8所示的本发明再一个实施例提供的确定无线报文传输速率的方法流程图，在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的确定无线报文传输速率的方法，在步骤103a之前，还可以包括：

步骤104a、基站产生定时中断；

需要说明的是，该定时中断的注册可以发生在定时器初始化的过程。当到达定时器注册的中断时间，CPU会自动产生中断，然后开始执行步骤104b。产生定时中断的原因主要是因为基站需要定时对下行信道进行校正，以保证所获得的上行信道的信噪比与需要的下行信道的信噪比无限接近。

步骤104b、定时器关闭，则基站通过获取上行信道的矩阵信息来校正基站至移动台的下行信道，并执行步骤103a。其中，103a中所指的预设时间即为定时器的两次中断之间的时间。

其中，对下行信道进行校正的方法可以参照现有技术实现，此处不做赘述。

还需要进一步说明的是，事实上，步骤104b与图6或者图7所示的步骤103可以同时执行，也即对下行信道进行校正的步骤与更新对应关系的步骤可以同时执行，但上述两个步骤均发生在产生定时中断步骤之后。

图9为本发明一个实施例提供的基站的结构示意图，如图9所示，该基站包括：信噪比获得模块901和速率确定模块902。其中，信噪比获得模块901用于根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得基站至移动台的下行信道的信噪比。速率确定模块902用于根据预先设定的基站与该移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及信噪比获得模块901获得的信噪比，确定基站无线报文在下行信道上的传输速率。

一种实施方式下，该信噪比获得模块901包括：CSI帧获得单元和信噪比确定单元。其中的CSI帧获得单元用于根据预先设定的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的信噪比，确定无线报文在下行信道上的传输速率。其中的信噪比确定单元，用于根据预先设定的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的信噪比，确定无线报文在下行信道上的传输速率。

在上述实施例的基础上，该信噪比获得模块901还可以包括：计算单元，用于计算CSI帧中携带的上行信道的信噪比的平均值。相应的，信噪比确定单元用于：根据CSI帧中携带的上行信道的信噪比的平均值确定下行信道的信噪比。

一种实施方式下，速率确定模块902可以包括：查询单元和获得单元。其中的查询单元用于根据获得的信噪比查询预先设定的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系；其中的获得单元用于在对应关系中选择与获得的信噪比数值最接近的信噪比所对应的速率，作为无线报文在下行信道上的传输速率。

在上述实施方式的基础上，如图10所示的本发明又一个实施例提供的基站的结构示意图，如图10所示，该基站还可以包括：对应关系设定模块900，用于设定基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系。该对应关系设定模块900包括：协商单元和划分单元，其中的协商单元用于与移动台之间协商可用速率，确定可用速率的个数N；其中的划分单元用于将已知范围内的信噪比平均划分为N-1个区间，N-1个区间的N个端点对应的信噪比与N个可用速率一一对应。

进一步的，如图11所示的本发明再一个实施例提供的基站的结构示意图，如图11所示，该基站还可以包括：更新模块904，用于获得基站至移动台的下行信道的信道质量，根据信道质量更新基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系；相应的，速率确定模块902用于根据更新模块904更新的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的信噪比，确定无线报文在下行信道上的传输速率。

一种实施方式下，该更新模块904包括：统计单元和更新单元。其中的统计单元用于统计无线报文在预设时间内的丢包率；其中的更新单元用于如果预设时间内的丢包率大于第一值，则将对应关系中的信噪比提高一个预设值；如果预设时间内的丢包率小于第二值，则将对应关系中的信噪比降低一个预设值。

再进一步的，如图12所示的本发明还一个实施例提供的基站的结构示意图，如图12所示，该基站还可以包括：校正模块905，用于当定时中断产生时，对下行信道进行校正；相应的，统计单元用于统计无线报文在两次定时中断的时间间隔内的丢包率。

本发明实施例提供了一种基站，通过在移动台发送的上行报文的前导码中获得下行信道的信噪比，并根据获得的基站至移动台的下行信道的信噪比，以及预先设定的基站与移动台之间的速率与信噪比的对应关系，确定无线报文在下行信道上的传输速率。可以有效适应不稳定的信道情况，为当前信道确定最佳的报文传输速率。同时不需要增加任何报文信息，不影响整网的性能。采用SNR为指标来确定速率，能够有效防止流氓移动站或者隐藏节点出现丢包误判所导致的速率下降。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种确定无线报文传输速率的方法，其特征在于，包括：

基站根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得所述基站至所述移动台的下行信道的信噪比；

根据预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的所述信噪比，确定无线报文在所述下行信道上的传输速率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得所述基站至所述移动台的下行信道的信噪比，包括：

基站根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得所述移动台的信道状态信息CSI帧，所述CSI帧中携带所述移动台至所述基站的上行信道的信噪比；

根据所述CSI帧中携带的上行信道的信噪比确定所述基站至所述移动台的下行信道的信噪比。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述CSI帧中携带的上行信道的信噪比确定所述基站至所述移动台的下行信道的信噪比之前，所述方法还包括：

计算所述CSI帧中携带的上行信道的信噪比的平均值；

相应的，所述根据所述CSI帧中携带的上行信道的信噪比确定所述下行信道的信噪比包括：

根据所述CSI帧中携带的上行信道的信噪比的平均值确定所述基站至所述移动台的下行信道的信噪比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的所述信噪比，确定无线报文在所述下行信道上的传输速率，包括：

根据获得的所述信噪比查询所述预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系；

在所述对应关系中选择与获得的所述信噪比数值最接近的信噪比所对应的速率，作为所述无线报文在所述下行信道上的传输速率。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系通过如下方式设定：

所述基站与所述移动台之间进行协商，确定可用速率的个数N及数值；

将已知范围内的信噪比平均划分为N-1个区间，N-1个区间的N个端点对应的信噪比与N个可用速率的数值之间一一对应。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的所述信噪比，确定无线报文在所述下行信道上的传输速率之前，所述方法还包括：

获得所述下行信道的信道质量，根据所述下行信道的信道质量更新所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系；

相应的，所述根据预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的所述信噪比，确定无线报文在所述下行信道上的传输速率，包括：

根据更新后的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的所述信噪比，确定无线报文在所述下行信道上的传输速率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获得所述下行信道的信道质量，根据所述下行信道的信道质量更新所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，包括：

所述基站统计所述无线报文在预设时间内的丢包率；

如果预设时间内的丢包率大于第一值，则将所述对应关系中的信噪比提高一个预设值；

如果预设时间内的丢包率小于第二值，则将所述对应关系中的信噪比降低一个预设值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基站统计所述无线报文在预设时间内的丢包率之前，所述方法还包括：

产生定时中断，所述基站进行通道校正；

相应的，所述基站统计所述无线报文在预设时间内的丢包率，包括：

所述基站统计所述无线报文在两次定时中断的时间间隔内的丢包率。

9.一种基站，其特征在于，包括：

信噪比获得模块，用于根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得基站至所述移动台的下行信道的信噪比；

速率确定模块，用于根据预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及所述信噪比获得模块获得的所述信噪比，确定基站报文在所述下行信道上的传输速率。

10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，所述信噪比获得模块包括：

信道状态信息CSI帧获得单元，用于根据接收到的移动台发送的上行报文的前导码获得所述移动台的CSI帧，所述CSI帧中携带所述移动台至所述基站的上行信道的信噪比；

信噪比确定单元，用于根据所述CSI帧中携带的上行信道的信噪比确定所述基站至所述移动台的下行信道的信噪比。

11.根据权利要求10所述的基站，其特征在于，所述信噪比获得模块还包括：

计算单元，用于计算所述CSI帧中携带的上行信道的信噪比的平均值；

相应的，所述信噪比确定单元用于：根据所述CSI帧中携带的上行信道的信噪比的平均值确定所述基站至所述移动台的下行信道的信噪比。

12.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，所述速率确定模块包括：

查询单元，用于根据获得的所述信噪比查询所述预先设定的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系；

获得单元，用于在所述对应关系中选择与获得的所述信噪比数值最接近的信噪比所对应的速率，作为所述无线报文在所述下行信道上的传输速率。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的基站，其特征在于，还包括：对应关系设定模块，用于设定所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，所述对应关系设定模块包括：

协商单元，用于与所述移动台之间协商可用速率，确定可用速率的个数N；

划分单元，用于将已知范围内的信噪比平均划分为N-1个区间，N-1个区间的N个端点对应的信噪比与N个可用速率一一对应。

14.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，还包括：更新模块，用于获得所述下行信道的信道质量，根据所述下行信道的信道质量更新所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系；

相应的，所述速率确定模块用于根据所述更新模块更新后的所述基站与所述移动台之间的速率与信噪比的对应关系，以及获得的所述信噪比，确定无线报文在所述下行信道上的传输速率。

15.根据权利要求14所述的基站，其特征在于，所述更新模块包括：

统计单元，用于统计所述无线报文在预设时间内的丢包率；

更新单元，用于如果预设时间内的丢包率大于第一值，则将所述对应关系中的信噪比提高一个预设值；如果预设时间内的丢包率小于第二值，则将所述对应关系中的信噪比降低一个预设值。

16.根据权利要求15所述的基站，其特征在于，还包括：校正模块，用于当产生定时中断时，对所述基站的下行信道进行校正；

相应的，所述统计单元用于统计所述无线报文在两次定时中断的时间间隔内的丢包率。

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