发明内容
本发明的实施例提供一种数据包传输速率的调整方法、装置及系统,能够提高无线广播的效率和服务质量。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一方面,本发明实施例提供一种数据包传输速率的调整方法,包括:
获取预定周期内数据包的接收的信号强度指示RSSI变化量;
根据所述预定周期内数据包的RSSI变化量,估计传输数据包的信道质量变化情况,并根据预定义的RSSI变化量和丢包率PER变化量之间的数学关系,获取与所述预定周期内数据包的RSSI变化量对应的PER变化量;
根据所述信道质量变化情况和所述PER变化量,调整预定义的PER阈值,得到调整的PER阈值;
根据所述数据包的当前丢包率和所述调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率。
另一方面,本发明实施例提供一种发送端,包括:
第一获取单元,用于获取预定周期内数据包的接收的信号强度指示RSSI变化量;
估计单元,用于根据所述第一获取单元获取的所述预定周期内数据包的RSSI变化量,估计传输数据包的信道质量变化情况;
第二获取单元,用于根据预定义的RSSI变化量和丢包率PER变化量之间的数学关系,获取与所述第一获取单元获取的所述预定周期内数据包的RSSI变化量对应的PER变化量;
阈值调整单元,用于根据所述估计单元估计的所述信道质量变化情况和所述第二获取单元获取的所述PER变化量,调整预定义的PER阈值,得到调整的PER阈值;
速率调整单元,用于根据所述数据包的当前丢包率和所述阈值调整单元调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率。
再另一方面,本发明实施例还提供一种数据包传输速率的调整系统,包括:
接收端,用于接收发送端发送的数据包,并周期的统计所述数据包的接收的信号强度指示RSSI和丢包率PER,并将统计的所述RSSI和PER发送给所述发送端。
发送端,用于接收所述接收端发送的所述RSSI和PER,根据所述RSSI获取预定周期内数据包的RSS I变化量;根据所述预定周期内数据包的RSSI变化量,估计传输数据包的信道质量变化情况,并根据预定义的RSSI变化量和PER变化量之间的数学关系,获取与所述预定周期内数据包的RSS I变化量对应的PER变化量;根据所述信道质量变化情况和所述PER变化量,调整预定义的PER阈值,得到调整的PER阈值;根据所述数据包的当前丢包率和所述调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率。
与现有技术相比,本发明实施例提供的技术方案,能够在获取周期内数据包的RSSI变化量后,根据RSSI变化量估计传输数据包信道的质量状况和获取与所述RSSI变化量对应的PER变化量,根据该信道的质量状况和获取的PER变化量对预定PER阈值进行调整,从而适应信道的时变特性;最后依据调整后的PER阈值以及当前实际的PER,对数据包的传输速率进行调整,得到一个最合适的数据包传输速率,从而提高了无线广播效率和服务质量。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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。
实施例1
本发明的实施例提供一种数据包传输速率的调整方法,如图1所示,该方法包括:
101、获取预定周期内数据包的RSSI(Received Signal StrengthIndication,接收的信号强度指示)变化量。
其中,所述获取预定周期内数据包的RSSI变化量,可以采用但不局限于以下两种方法,包括:
第一种,接收接收端发送的所述预定周期内数据包的RSSI变化量。其中,当数据包的接收端在接收到数据包后,周期性的统计所述数据包的RSSI变化量,并将所述RSSI变化量发送给数据包的接收端时,发送端仅需要直接接收所述发送端发送的所述预定周期内数据包的RSSI变化量即可。
第二种,接收接收端发送的所述预定周期内数据包的RSSI,并计算获取所述预定周期内数据包的RSSI变化量。其中,当数据包的接收端在接收到数据包后,周期性的统计所述数据包的RSSI,并将所述RSSI发送给数据包的发送端时,发送端需要接收数据包的接收端发送的所述RSSI,并计算获取所述预定周期内数据包的RSSI变化量。其中,所述根据接收的RSSI计算获取所述预定周期内数据包的RSSI变化量,具体可以通过在所述预定周期内接收的第一个RSSI减去最后一个RSSI得到,但本发明实施例对此不进行限制。
102、根据所述预定周期内数据包的RSSI变化量,估计传输数据包的信道质量变化情况,并根据预定义的RSS I变化量和PER(Packet ErrorRate,丢包率)变化量之间的数学关系,获取与所述预定周期内数据包的RSSI变化量对应的PER变化量。
其中,所述根据所述预定周期内数据包的RSSI变化量,估计传输所述数据包的信道质量变化情况,包括:
当所述预定周期内数据包的RSSI变化量为正时,估计传输所述数据包的信道质量变好;当所述预定周期内数据包的RSSI变化量为负时,估计传输所述数据包的信道质量变差。
其中,所述根据预定义的RSSI变化量和丢包率PER变化量之间的数学关系,获取与所述预定周期内数据包的RSSI变化量对应的PER变化量。需要说明的是,基于RSSI和PER之间的行为特性,通过实验获取大量实RSSI和PER的实验数据,然后利用回归模型的相关理论对这些数据进行统计和整理,得到RSSI的变化量与PER的变化量之间的数学关系,该数学关系可以通过公式1表示,公式为1:
ΔPER=α*ΔRSSI3+β*ΔRSSI,(公式1)
其中,ΔPER为PER的变化量,ΔRSSI为RSSI的变化量,α和β为比例系数,其取值为一个变量。
在通过实验获取大量实RSSI和PER的实验数据时,可以通过但不局限于以下的方式获取,该方式为:分别采用不同的物理层速率,在发送端连续广播视频数据,改变接收端的位置并统计不同速率下在不同地点的RSSI和PER信息。
103、根据所述信道质量变化情况和所述PER变化量,调整预定义的PER阈值,得到调整的PER阈值。
需要说明的是,所述预定义的PER阈值为两个,包括URT和DRT;具体的通过实验数据分析比较在不同速率下,不同的RSSI对应的PER的大小关系及变化情况,在此基础上预先设定两个丢包率阈值URT和DRT;所述URT和DRT的取值范围为[URTmin,URTmax]和[DRTmin,DRTmax],其初始值分别为URTmax和DRTmin。
其中,所述根据所述信道质量变化情况和所述PER变化量,调整预定义的PER阈值得到调整的PER阈值,包括:
当所述信道质量变好时,将所述URT降低所述PER变化量,得到调整的URT;即当步骤101中获取的所述RSSI变化量为正时,将所述URT降低所述PER变化量,得到调整的URT。
当所述信道质量变差时,将所述DRT增大所述PER变化量,得到调整的DRT;即当步骤101中获取的所述RSSI变化量为负时,将所述DRT增大所述PER变化量,得到调整的DRT。
104、根据所述数据包的当前丢包率和所述调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率。
其中,当所述调整的PER为调整的URT时,所述根据所述数据包的当前丢包率和所述调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率包括:
比较所述当前丢包率与所述调整的URT的大小;若所述当前丢包率小于所述调整的URT,表明信道质量很好,则提高数据包的传输速率;若所述当前丢包率大于或等于所述调整的URT,则保持数据包的传输速率不变。
当所述调整的PER为调整的DRT时,所述根据所述数据包的当前丢包率和所述调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率,包括:
比较所述当前丢包率与所述调整的DRT的大小;若所述当前丢包率大于所述调整的DRT,表明信道质量很差,则降低数据包的传输速率;若所述当前丢包率小于或等于所述调整的DRT,则保持数据包的传输速率不变。
进一步的,为了保证每次传输速率的准确调整,该方法还包括:在根据所述数据包的当前丢包率和所述调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率之后,将所述调整的PER阈值重置为初始值。具体的,当速率增大时,将URT重置为URTmax;当速率被减小时,将DRT重置为DRTmin。
本发明实施例中,能够在获取周期内数据包的RSSI变化量后,根据RSSI变化量估计传输数据包信道的质量状况和获取与所述RSSI变化量对应的PER变化量,根据该信道的质量状况和获取的PER变化量对预定PER阈值进行调整,从而适应信道的时变特性;最后依据调整后的PER阈值以及当前实际的PER,对数据包的传输速率进行调整,得到一个最合适的数据包传输速率,从而提高了无线广播效率和服务质量。
实施例2
本发明实施例提供一种发送端,如图2所示,该发送端包括:第一获取单元21、估计单元22、第二获取单元23、阈值调整单元24和速率调整单元25。
第一获取单元21,用于获取预定周期内数据包的RSSI变化量。
估计单元22,用于根据所述第一获取单元21获取的所述预定周期内数据包的RSSI变化量,估计传输数据包的信道质量变化情况;其中,所述估计单元22具体用于,当所述预定周期内数据包的RSSI变化量为正时,估计传输所述数据包的信道质量变好;当所述预定周期内数据包的RSSI变化量为负时,估计传输所述数据包的信道质量变差。
第二获取单元23,用于根据预定义的RSSI变化量和丢包率PER变化量之间的数学关系,获取与所述第一获取单元21获取的所述预定周期内数据包的RSSI变化量对应的PER变化量;需要说明的是,基于RSSI和PER之间的行为特性,通过实验获取大量实RSSI和PER的实验数据,然后利用回归模型的相关理论对这些数据进行统计和整理,得到RSSI的变化量与PER的变化量之间的数学关系,该数学关系可以通过公式1表示,公式为1:
ΔPER=α*ΔRSSI3+β*ΔRSSI,(公式1)
其中,ΔPER为PER的变化量,ΔRSSI为RSSI的变化量,α和β为比例系数,其取值为一个变量。
在通过实验获取大量实RSSI和PER的实验数据时,可以通过但不局限于以下的方式获取,该方式为:分别采用不同的物理层速率,在发送端连续广播视频数据,改变接收端的位置并统计不同速率下在不同地点的RSSI和PER信息。
阈值调整单元24,用于根据所述估计单元22估计的所述信道质量变化情况和所述第二获取单元23获取的所述PER变化量,调整预定义的PER阈值,得到调整的PER阈值;
速率调整单元25,用于根据所述数据包的当前丢包率和所述阈值调整单元24调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率。
进一步的,如图3所示,所述第一获取单元21包括:第一接收模块211和/或第二接收模块212和计算模块213。
第一接收模块211,用于接收接收端发送的所述预定周期内数据包的RSSI变化量;其中,当数据包的接收端在接收到数据包后,周期性的统计所述数据包的RSSI变化量,并将所述RSSI变化量发送给数据包的接收端时,第一接收模块211仅接收所述发送端发送的所述预定周期内数据包的RSSI变化量即可。
第二接收模块212,用于接收接收端发送的所述预定周期内数据包的RSSI;
计算模块213,用于计算获取所述预定周期内数据包的RSSI变化量。其中,当数据包的接收端在接收到数据包后,周期性的统计所述数据包的RSSI,并将所述RSSI发送给数据包的发送时,第二接收模块212需要接收数据包的接收端发送的所述RSSI,并通过所述计算模块213计算获取所述预定周期内数据包的RSSI变化量。其中,所述计算模块213根据接收的RSSI计算获取所述预定周期内数据包的RSSI变化量,具体可以通过在所述预定周期内接收的第一个RSSI减去最后一个RSSI得到,但本发明实施例对此不进行限制。
进一步的,需要说明的是,所述预定义的PER阈值为两个,包括URT和DRT;具体的通过实验数据分析比较在不同速率下,不同的RSSI对应的PER的大小关系及变化情况,在此基础上预先设定两个丢包率阈值URT和DRT;所述URT和DRT的取值范围为[URTmin,URTmax]和[DRTmin,DRTmax],其初始值分别为URTmax和DRTmin。如图4所示,所述阈值调整单元24包括:第一阈值调整模块241和第二阈值调整模块242。
第一阈值调整模块241,用于当所述估计单元22估计所述信道质量变好时,将所述URT降低所述PER变化量,得到调整的URT。
第二阈值调整模块242,用于当所述估计单元22估计所述信道质量变差时,将所述DRT增大所述PER变化量,得到调整的DRT。
进一步的,如图5所示,当所述阈值调整单元24得到的所述调整的PER为调整的URT时,所述速率调整单元25包括:第一比较模块251和第一速率调整模块252。
第一比较模块251,用于比较所述当前丢包率与所述调整的URT的大小。
第一速率调整模块252,用于当所述当前丢包率小于所述调整的URT时,提高数据包的传输速率。
所述速率调整模块252还用于,当所述当前丢包率大于或等于所述调整的URT时,保持数据包的传输速率不变。
如图5所示,当所述阈值调整单元24得到的所述调整的PER为调整的DRT时,所述速率调整单元25包括:第二比较模块253和第二速率调整模块254。
第二比较模块253,用于比较所述当前丢包率与所述调整的DRT的大小;
第二速率调整模块254,用于当所述当前丢包率大于所述调整的DRT时,降低数据包的传输速率;
所述第二速率调整模块254还用于,当所述当前丢包率小于或等于所述调整的DRT时,保持数据包的传输速率不变。
进一步的,为了保证每次传输速率的准确调整,如图6所示,该发送端还包括:设置单元26。
设置单元26,用于在所述速率调整单元25根据所述数据包的当前丢包率和所述调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率之后,将所述阈值调整单元调整的PER阈值重置为初始值。所述设置单元26将所述阈值调整单元调整的PER阈值重置为初始值具体的为:当速率增大时,将URT重置为URTmax;当速率被减小时,将DRT重置为DRTmin。
本发明实施例中,能够在获取周期内数据包的RSSI变化量后,根据RSSI变化量估计传输数据包信道的质量状况和获取与所述RSS I变化量对应的PER变化量,根据该信道的质量状况和获取的PER变化量对预定PER阈值进行调整,从而适应信道的时变特性;最后依据调整后的PER阈值以及当前实际的PER,对数据包的传输速率进行调整,得到一个最合适的数据包传输速率,从而提高了无线广播效率和服务质量。
实施例3
本发明实施例提供一种数据包传输速率的调整系统,如图7所示,该系统包括:接收端31和发送端32。
接收端31,用于接收发送端32发送的数据包,并周期的统计所述数据包的接收的信号强度指示RSSI和丢包率PER,并将统计的所述RSSI和PER发送给所述发送端32。
发送端32,用于接收所述接收端31发送的所述RSSI和PER,根据所述RSSI获取预定周期内数据包的RSS I变化量;根据所述预定周期内数据包的RSSI变化量,估计传输数据包的信道质量变化情况,并根据预定义的RSSI变化量和PER变化量之间的数学关系,获取与所述预定周期内数据包的RSSI变化量对应的PER变化量;根据所述信道质量变化情况和所述PER变化量,调整预定义的PER阈值,得到调整的PER阈值;根据所述数据包的当前丢包率和所述调整的PER阈值的大小关系,调整数据包的传输速率。
本发明实施例的中的具体功能模块的其他功能的描述,可以参考实施例1和实施例2中的具体描述,本发明实施例此处将不再赘述。
本发明实施例中,能够在获取周期内数据包的RSSI变化量后,根据RSSI变化量估计传输数据包信道的质量状况和获取与所述RSSI变化量对应的PER变化量,根据该信道的质量状况和获取的PER变化量对预定PER阈值进行调整,从而适应信道的时变特性;最后依据调整后的PER阈值以及当前实际的PER,对数据包的传输速率进行调整,得到一个最合适的数据包传输速率,从而提高了无线广播效率和服务质量。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中,如计算机的软盘,硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。