CN104579578A - 一种抗传输干扰的无线通信链路自适应方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗传输干扰的无线通信链路自适应方法，包括步骤：发送节点以A-MPDU聚合帧方式向接收节点传输帧的过程中，实时捕获PHY头以及MPDU子帧的传输状态信息，计算同步干扰发生概率和异步干扰发生概率，一旦有PHY头或MPDU子帧丢失，则根据同步干扰发生概率和异步干扰发生概率与其门限的关系，估计通信链路中的干扰因素，马上执行相应的抗传输干扰措施，保证帧的可靠传输。发明以发送端的角度估计链路中的干扰，一方面，节省了协议开销，降低了帧长度；另一方面，结合B-ACK帧实时采集并统计帧传输状态，推理出链路中存在的同步干扰和异步干扰，辅助发送端执行最佳的抗传输干扰措施，选择适当的帧传输速率，避免了同步干扰或异步干扰估计不准确的问题。

Description

一种抗传输干扰的无线通信链路自适应方法

技术领域

本发明涉及无线通信链路传输研究领域，特别涉及一种抗传输干扰的无线通信链路自适应方法。

背景技术

帧在无线链路传输过程中会因为链路干扰而导致传输失败，影响帧传输的主要因素有同步干扰和异步干扰，通常指碰撞和隐藏节点。由于AP间的基本服务集(BBS)重叠以及无线网络中节点数和数据包的增加，致使通信链路质量低下，造成无线宽带利用率低。为保证帧成功传输，发送端通常依据链路的信号与干扰加噪声比(SINR)选择适当的速率保证帧的可靠传输，即速率与可靠性之间的权衡。在同步干扰严重的链路环境下，发送端通过二进制退避指数算法延迟帧发送，降低帧碰撞概率；在异步干扰严重的链路环境下，发送端启动RTS/CTS方式传输帧，避免隐藏节点干扰。然而，发送端如何预测链路的干扰程度以及执行抗传输干扰措施以达到最优的链路吞吐量一直是研究热点。

发送端执行抗传输干扰措施前，需估计通信链路干扰情况，然后根据通信链路情况执行抗干扰措施，选择最优的帧传输速率，使得丢包率降到最低。能否准确地估计通信链路干扰情况是研究难点。目前，一类方法是基于接收端反馈通信链路传输质量，即在接收端通过B-ACK帧携带更多的通信链路信息反馈给发送端，以更加准确地判断链路环境，发送端根据接收端的反馈信息，能够迅速调节参数避免干扰，获取更高的网络吞吐量，但这类方法对同步干扰问题估计不足，没有充分考虑到发送端本身所处的通信链路环境，另外，由于正向链路与反向链路的不对称性，使得接收端难以估计发送端的通信链路情况，从而使得基于接收端的方法无法更准确估计通信链路干扰情况。

在执行抗传输干扰措施过程中，若通过接收端估计通信链路环境，不可避免地需要额外的控制开销，增加帧长度；另外，接收端虽可较为准确估计链路异步干扰，但其主要的困难之处在于同步干扰估计难以估计。

因此，如何节省控制开销，避免不必要的传输时延，同时能够针对无线通信链路中存在的干扰自适应采取干扰措施，具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种抗传输干扰的无线通信链路自适应方法，该方法在IEEE 802.11协议下，以发送端的角度估计链路中的干扰，节省协议开销，避免不必要的传输时延，且可以准确地估计出通信链路传输干扰，进而自适应地执行有效的抗传输干扰措施。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种抗传输干扰的无线通信链路自适应方法，包括步骤：发送节点以A-MPDU聚合帧方式向接收节点传输帧的过程中，实时捕获PHY头以及MPDU子帧的传输状态信息，计算同步干扰发生概率和异步干扰发生概率一旦有PHY头或MPDU子帧丢失，则判断是否超过相应的门限，确定干扰情况，然后执行相应的抗传输干扰措施；

设任一节点i，所述同步干扰发生概率的计算公式为：

${P_i}^{\mathrm{syn}}=\frac{B_i}{I_i-T_i}-\mathrm{\ρ};$

其中，B_i为链路忙碌时隙数量，I_i为通信链路中总时隙数量，T_i为传输回路数量，ρ为一定值，表示受到物理干扰影响而导致帧传输失败的概率，与通信链路物理环境相关；

所述异步干扰发生概率的计算公式为：

${P_i}^{\mathrm{asy}}=(1-\mathrm{\α})\·P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy}}+\mathrm{\α}\·P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy}};$

其中，α表示和之间的影响因子，表示导致PHY头丢失的异步干扰发生概率，表示导致MPDU子帧丢失的异步干扰发生概率，其具体计算公式为：

$P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy}}=1-\frac{N_{i,\mathrm{PHY}}^s}{N_{i,\mathrm{PHY}}(1-\mathrm{\ρ})[\frac{(I_i-T_i-B_i)}{(I_i-T_i)}+\mathrm{\ρ}]};$

$P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy}}=1-\frac{N_{i,\mathrm{MPDU}}^s}{N_{i,\mathrm{MPDU}}(1-\mathrm{\ρ})};$

其中，N_i,PHY表示节点i共发送的PHY头的个数，表示PHY头成功传输的个数。

更具体的，包括以下步骤：

(1)实时捕获PHY头的传输信息，计算同步干扰发生概率检测PHY头是否丢失，如果丢失，则执行步骤(3)，否则，按照与发送PHY头一致的发送策略发送MPDU子帧，执行步骤(2)；

(2)实时捕获MPDU子帧的传输信息，计算异步干扰发生概率检测MPDU子帧是否丢失，如果丢失，则执行步骤(4)，否则，按照当前的发送策略继续传送信息；

(3)判断当前是否大于设定的同步干扰门限η(syn)，如果是，则执行步骤(5)，否则执行步骤(6)；

(4)判断当前是否大于设定的异步干扰门限η(asy)，如果是，则执行步骤(7)，否则执行步骤(6)；

(5)执行应对同步干扰的发送策略：逐步增大竞争窗口

CW＝min{2(CW+1),CW_max}，执行二进制指数退避算法；

(6)执行应对物理干扰的发送策略：降低MCS速率，增加信号的发送范围，提高当前传输链路的SINR；

(7)执行应对异步干扰的发送策略：启动RTS/CTS方式发送帧。

由于发送节点首次启动PHY头传输时没有交互，使得发送节点无法利用本发明所提出的方法估计链路干扰情况。为保证PHY头能无差错抵达接收节点，本发明在发送节点首次启动PHY头传输时，使用最低的MCS速率传输PHY头，一旦接收节点成功接收PHY头，马上返回B-ACK帧报告最佳的MCS速率给发送节点，发送节点依据该B-ACK帧中携带的信息更新链路干扰估计情况，确定当前链路的最佳发送策略后，发送MPDU子帧。采用这种基本方式发送帧，开销较小，在无干扰的情况下选择链路最佳的MCS，以获得较高的吞吐量。

上述同步干扰发生概率的计算公式为理论公式，为降低偶然性的同步干扰影响，设定一同步低通滤波因子λ(0<λ<1)，通过下式得到更新后同步干扰发生概率：

${P_i}^{\mathrm{syn},\mathrm{new}}=(1-\mathrm{\&lambda;})\&CenterDot;{P_i}^{\mathrm{syn},\mathrm{old}}+\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;(\frac{B_i}{I_i-T_i}-\mathrm{\&rho;});$

其中表示最近一次计算所得的同步干扰发生概率，表示更新后的同步干扰发生概率。通过上式计算出来的值变化更为平滑，更加符合实际链路环境。

同样的，上述异步干扰发生概率的计算公式也为理论公式，为降低偶然性的异步干扰影响，设定一异步低通滤波因子μ(0<μ<1)，通过下式得到更新后异步干扰发生概率：

${P_i}^{\mathrm{asy},\mathrm{new}}=(1-\mathrm{\&mu;})\&CenterDot;{P_i}^{\mathrm{asy},\mathrm{old}}+\mathrm{\&mu;}\&CenterDot;[(1-\mathrm{\&alpha;})\&CenterDot;P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy},\mathrm{new}}+\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy},\mathrm{new}}];$

其中表示最近一次计算所得的异步干扰发生概率，表示更新后PHY头发生异步干扰概率，表示更新后MPDU子帧发生异步干扰概率，表示更新后的异步干扰发生概率。通过上式计算出来的值变化更为平滑，更加符合实际链路环境。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明在发送端实时采集并统计帧传输状态信息，分析链路干扰发生概率，降低接收端进行链路信息反馈，节省了协议开销，缩短B-ACK帧长度，避免不必要的网络传输时延。

2、本发明在帧传输过程中，发送端结合帧聚合、块确认等特性实时估计链路中干扰发生的概率，不仅有效估计出链路中存在的同步与异步干扰，还具备较高的干扰判断准确率。

3、本发明不需要修改IEEE 802.11协议标准，仅需增加底层软件模块即可实现干扰估计功能以及自动执行抗干扰传输措施。

4、本发明方法除了能较准确估计出通信链路传输干扰，采取有效的抗传输干扰措施之外，同时也进一步提高无线网络的吞吐量，更加充分利用无线带宽。

附图说明

图1为A-MPDU聚合帧的格式的示意图。

图2(a)为PHY头正常传输的示意图。

图2(b)为PHY头传输失败的示意图。

图3(a)为MPDU子帧正常传输的示意图。

图3(b)为MPDU子帧传输失败的示意图。

图4为无线链路传输状态图。

图5为本实施例A-MPDU聚合帧发送流程图。

图6为本实施例同步干扰执行流程图。

图7为本实施例异步干扰执行流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例利用IEEE 802.11n协议中的帧聚合技术，将数据按照A-MPDU聚合帧格式分片聚合传输，参见图1，A-MPDU聚合多个包含数据的MPDU子帧，共享同一PHY头在链路中传输，图中4B、36B、64KB等均为各个部分所占的字节长度。另外利用IEEE 802.11e协议中的QoS体系结合块确认机制(B-ACK)，对连续收到的MPDU子帧进行一次性确认。利用B-ACK帧可以附加链路条件信息，调整帧传输策略，选择重传发送失败的MPDU子帧。

A-MPDU帧传输结合帧聚合与块确认技术，包含PHY头传输和MPDU子帧传输，对于PHY头传输，参见图2(a)、(b)，图中SIFS表示短帧间间隔，DIFS表示使用分布式协调功能(DCF)传输帧间间隔，图2(a)为PHY头正常传输的示意图，图2(b)为发送端接收B-ACK超时，PHY头传输失败的示意图。MPDU子帧传输过程参见图3(a)、(b)，连续发送多个MPDU子帧，每个MPDU子帧以一个短帧间间隔SIFS相隔，发送端以Req B-ACK帧请求接收端回发B-ACK确认，其中图3(b)中MPDU2表示受损的MPDU子帧。

无线节点传输帧前，包含监听无线链路、竞争获取无线链路访问权、传输帧等过程。假设节点使用分布式协调功能(DCF)传输帧，由于每帧传输的开始与结束都在时隙的边界，可进一步抽象传输过程，图4显示在DCF下链路的帧传输状态，将PHY头或MPDU子帧、帧间时隙以及对应的B-ACK帧表示为一个传输回路，其中的方形与圆形对应PHY头与MPDU子帧传输回路，菱形表示其它节点占用链路，设第x次传输起始时间为t_x，传输耗时Δ_x，易得其传输结束时间为t_x+Δ_x。

A-MPDU帧在无线链路传输中受到的干扰原因众多，包括同步干扰、异步干扰、物理干扰。同步干扰指发送端的载波监听范围内有其它节点在同一时隙中启动数据传输造成帧传输失败；异步干扰指发送端的载波监听范围外有其他节点启动数据传输造成链路干扰。由链路物理损伤因素导致帧传输失败归为物理干扰。其中造成帧传输失败的主要干扰是同步干扰与异步干扰。由于发生同步干扰的节点总是在同一时隙传输A-MPDU帧，因此同步干扰造成PHY头丢失而非MPDU子帧丢失。

下面对本实施例所述方法的计算原理说明如下。

设任一节点i，将其受到同步干扰、异步干扰和物理干扰影响而导致帧传输失败的概率分别表示为考虑物理干扰对帧传输影响较低且稳定，用定值ρ表示概率假设节点i监听范围内有N_i个其它发送节点，同时可能有其它发送节点在其监听范围外，下面统计分析帧传输状态信息，推导同步干扰和异步干扰估计公式，并提出干扰应对策略。

1、推导同步干扰估计公式，包括以下步骤：

A、对于发送节点i，若在N_i个节点中至少有一个节点和节点i在同一时隙启动帧传输导致节点i帧传输失败，认为节点i发生同步干扰(忽略捕获效应的影响)。用τ表示节点的尝试发送概率，根据节点i监听范围内其它节点j的尝试发送概率τ_j，节点i的同步干扰发生概率通过下式计算：

${P_i}^{\mathrm{syn}}=1-\underset{j=1}{\overset{N_j}{\mathrm{\&Sigma;}}}(1-{\mathrm{\&theta;}}_{i,j}{\mathrm{\&tau;}}_j)-\mathrm{\&rho;}---\left(1\right)$

(1)式中的ρ为物理干扰概率，θ_i,j是节点j监听到链路是空闲的条件下，节点i也监听到链路是空闲的条件概率。若节点j和i的监听范围一致，则条件概率θ_i,j等于1，然而一般情况下它们的监听范围是不同的，θ_i,j通常小于1。

B、将发送节点i监听到链路空闲的概率表示为通过下式计算

${P_i}^{\mathrm{idle}}=(1-{\mathrm{\&tau;}}_i)\underset{j=1}{\overset{N_j}{\mathrm{\&Pi;}}}(1-{\mathrm{\&theta;}}_{i,j}{\mathrm{\&tau;}}_j)---\left(2\right)$

C、通过(1)式和(2)式的关系，消去θ_i,j和N_j，推导出同步干扰发生概率的另一计算公式：

${P_i}^{\mathrm{syn}}=1-\frac{{P_i}^{\mathrm{idle}}}{1-{\mathrm{\&tau;}}_i}-\mathrm{\&rho;}---\left(3\right)$

D、同步干扰导致PHY头丢失，统计出通信链路中总时隙数量I_i。传输回路数量T_i、链路忙碌时隙数量B_i，结合下式估计和τ_i的值：

$\begin{array}{cc}{P_i}^{\mathrm{idle}}=1-\frac{B_i+T_i}{I_i}& {\mathrm{\&tau;}}_i=\frac{T_i}{I_i}\end{array}---\left(4\right)$

E、结合(3)式和(4)式，推导出下面(5)式：

${P_i}^{\mathrm{syn}}=\frac{B_i}{I_i-T_i}-\mathrm{\&rho;}---\left(5\right)$

F、通过持续测量链路的I_i、B_i和T_i，可估计同步干扰发生概率最后将通过实际链路的同步干扰低通滤波因子λ(0<λ<1)，降低偶然性的同步干扰影响，计算公式如下：

${P_i}^{\mathrm{syn},\mathrm{new}}=(1-\mathrm{\&lambda;})\&CenterDot;{P_i}^{\mathrm{syn},\mathrm{old}}+\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;(\frac{B_i}{I_i-T_i}-\mathrm{\&rho;})---\left(6\right)$

其中表示最近一次计算所得的同步干扰发生概率，表示更新后的同步干扰发生概率。

G、发送节点i利用(6)式持续更新同步干扰发生概率辅助发送端估计帧传输过程中受同步干扰影响的程度。

2、推导异步干扰估计公式，包括以下步骤：

A、将导致PHY头丢失的异步干扰发生概率表示为导致MPDU子帧丢失的异步干扰发生概率表示为用和表示PHY头或MPDU子帧对应的B-ACK帧成功接收的概率。假设节点i在没有同步干扰、异步干扰和物理干扰的情况下，可成功接收B-ACK帧，则和可通过下式计算：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{ack}}=(1-{P_i}^{\mathrm{syn}})(1-P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy}})(1-\mathrm{\&rho;})\\ P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{ack}}=(1-P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy}})(1-\mathrm{\&rho;})\end{array}\right.---\left(7\right)$

B、由于同步干扰仅影响PHY头，不干扰MPDU子帧，所以在计算时排除的影响。首先计算继续利用帧传输状态的统计信息，设节点i共发送N_i,PHY个PHY头，其中有个PHY头成功传输，则可通过下式估算：

$P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{ack}}=\frac{N_{i,\mathrm{PHY}}^s}{N_{i,\mathrm{PHY}}}---\left(8\right)$

C、将(8)式代入(7)式，结合(5)式的同步干扰计算公式，可得的推导公式，如下所示：

$P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy}}=1-\frac{N_{i,\mathrm{PHY}}^s}{N_{i,\mathrm{PHY}}(1-\mathrm{\&rho;})[\frac{(I_i-T_i-B_i)}{(I_i-T_i)}+\mathrm{\&rho;}]}---\left(9\right)$

D、对于的估计，可以直接从与MPDU子帧对应的B-ACK帧获取MPDU子帧的发送情况，设发送节点i共发送N_i,MPDU个MPDU子帧，其中有个MPDU子帧成功发送，则可通过下式估计：

$P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{ack}}=\frac{N_{i,\mathrm{MPDU}}^s}{N_{i,\mathrm{MPDU}}}---\left(10\right)$

E、将(10)式代入(7)式，可得的推导公式，如下：

$P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy}}=1-\frac{N_{i,\mathrm{MPDU}}^S}{N_{i,\mathrm{MPDU}}(1-\mathrm{\&rho;})}---\left(11\right)$

F、和都表示异步干扰发生概率，通过二者之间的影响因子α，计算异步干扰概率如下：

${P_i}^{\mathrm{asy}}=(1-\mathrm{\&alpha;})\&CenterDot;P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy}}+\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy}}---\left(12\right)$

G、结合(9)式、(11)式和(12)式可计算出最后同样通过实际链路的异步干扰低通滤波因子μ(0<μ<1)，降低偶然性异步干扰影响，如下：

${P_i}^{\mathrm{asy},\mathrm{new}}=(1-\mathrm{\&mu;})\&CenterDot;{P_i}^{\mathrm{asy},\mathrm{old}}\mathrm{\&mu;}\&CenterDot;[(1-\mathrm{\&alpha;})\&CenterDot;P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy},\mathrm{new}}+\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy},\mathrm{new}}]---\left(13\right)$

其中表示最近一次计算所得的异步干扰发生概率，表示更新后PHY头发生异步干扰概率，表示更新后MPDU子帧发生异步干扰概率，表示更新后的异步干扰发生概率。

H、发送节点i持续监测帧传输状态信息和B-ACK帧的携带信息，利用(13)式计算出异步干扰发生概率辅助发送端估计当前链路的异步干扰影响程度。

3、选择适当的传输策略抵抗链路干扰

利用链路的传输状态，结合所提出的理论公式，估计影响帧传输的干扰因素。发送端依据估计结果及时调整传输策略，保证帧的可靠传输。根据传输干扰情况，提出以下四种传输干扰应对策略：

1)针对无帧丢失：采用基本方式发送帧。开销较小，在无干扰的情况下选择链路最佳的MCS，以获得较高的吞吐量。

2)针对同步干扰：逐步增大竞争窗口CW＝min{2(CW+1),CW_max}。执行二进制指数退避算法，降低帧碰撞概率。

3)针对异步干扰：启动RTS/CTS方式发送帧。在异步干扰严重的情况下，RTS/CTS方式能够解决隐藏节点问题，保证帧可靠传输。

4)针对物理干扰：降低MCS，增加信号的发送范围，提高当前传输链路的SINR，以获得较好的信号抗干扰能力。

下面结合A-MPDU聚合帧收发过程具体说明上述方法的应用。

发送节点与接收节点使用A-MPDU聚合帧收发数据过程中，发送节点首先竞争获取无线介质访问权，然后以一种较为可靠的方式传输PHY头并同时分析估计当前链路条件，之后调整为适应链路条件的策略传输MPDU子帧，统计分析链路干扰情况应始终贯穿A-MPDU聚合帧传输过程。

A-MPDU聚合帧传输流程如图5所示，包含PHY头和MPDU子帧两个子过程，其中包含监听干扰、调整策略、发送数据等一系列重复过程。需要特别指出的是，发送节点首次启动PHY头传输时，由于没有交互使得发送节点无法利用上面所提出的方法估计链路干扰情况。为保证PHY头能无差错抵达接收节点，默认以基本方式，使用最低的MCS速率传输PHY头，一旦接收节点成功接收PHY头，马上回发B-ACK帧报告最佳的MCS速率给发送端，发送端依据该B-ACK帧中携带的信息更新链路干扰估计情况，确定当前链路的最佳发送策略后，发送MPDU子帧。

1、同步干扰响应

A-MPDU帧传输过程中，依据图4、6，发送节点统计链路中总时隙数I_i、传输数T_i、链路忙碌时隙数B_i，根据当前链路的物理干扰ρ的值，结合(5)、(6)式估计的值。无论帧是否成功发送，发送节点实时更新(5)、(6)式，计算最新的的值。

由于同步干扰总是导致PHY头丢失，当发送节点检测到PHY头丢失时，比较此时的是否超过同步干扰门限η(syn)，若是，发送节点认为当前PHY头丢失是因为链路受到同步干扰影响，此时发送节点执行抗同步干扰措施，增大竞争窗口CW＝min{2(CW+1),CW_max}，启动二进制指数退避算法；若否，发送节点认为当前PHY头丢失是因为链路受到物理干扰影响，此时发送节点执行抗物理干扰措施，降低MCS速率，增加链路的SINR，提高信号抗干扰能力。

2、异步干扰响应

与同步干扰只影响PHY头传输不同，异步干扰不仅影响PHY头，还影响MPDU子帧传输。依据图5的A-MPDU聚合帧发送流程，发送节点成功传输PHY头给接收节点后，发送节点会依据上一次的发送策略传输MPDU子帧，除非监听到干扰警示信息。发送节点持续监测传输状态信息，除了统计I_i、T_i、B_i外，还要从B-ACK帧中获取MPDU子帧发送成功率，代入(9)、(11)式，结合(12)、(13)式计算当前链路的异步干扰概率值。

图7显示了异步干扰警示流程，与同步干扰一样，设定异步干扰门限η(asy)，若超过门限值η(asy)，发送端认为当前帧丢失是因为受到异步干扰影响，此时启动RTS/CTS方式发送帧，避免隐藏节点的干扰；若否，发送端认为当前MPDU子帧丢失是因为受到物理干扰影响，执行抗物理干扰措施，降低MCS速率，增加链路的SINR，提高信号抗干扰能力。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗传输干扰的无线通信链路自适应方法，其特征在于，包括步骤：发送节点以A-MPDU聚合帧方式向接收节点传输帧的过程中，实时捕获PHY头以及MPDU子帧的传输信息，计算同步干扰发生概率和异步干扰发生概率一旦有PHY头或MPDU子帧丢失，则判断是否超过相应的门限，确定干扰情况，然后执行相应的抗传输干扰措施；

设任一节点i，所述同步干扰发生概率的计算公式为：

${P_i}^{\mathrm{syn}}=\frac{B_i}{I_i-T_i}-\mathrm{\&rho;};$

其中，B_i为链路忙碌时隙数量，I_i为通信链路中总时隙数量，T_i为传输回路数量，ρ为一定值，表示受到物理干扰影响而导致帧传输失败的概率；

所述异步干扰发生概率的计算公式为：

${P_i}^{\mathrm{asy}}=(1-\mathrm{\&alpha;})\&CenterDot;P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy}}+\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy}};$

其中，α表示和之间的影响因子，表示导致PHY头丢失的异步干扰发生概率，表示导致MPDU子帧丢失的异步干扰发生概率，其具体计算公式为：

$P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy}}=1-\frac{N_{i,\mathrm{PHY}}^s}{N_{i,\mathrm{PHY}}(1-\mathrm{\&rho;})[\frac{(I_i-T_i-B_i)}{(I_i-T_i)}+\mathrm{\&rho;}]};$

$P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy}}=1-\frac{N_{i,\mathrm{MPDU}}^s}{N_{i,\mathrm{MPDU}}(1-\mathrm{\&rho;})};$

其中，N_i,PHY表示节点i共发送的PHY头的个数，表示PHY头成功传输的个数。

2.根据权利要求1所述的抗传输干扰的无线通信链路自适应方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)实时捕获PHY头的传输信息，计算同步干扰发生概率检测PHY头是否丢失，如果丢失，则执行步骤(3)，否则，按照与发送PHY头一致的发送策略发送MPDU子帧，执行步骤(2)；

(2)实时捕获MPDU子帧的传输信息，计算异步干扰发生概率检测MPDU子帧是否丢失，如果丢失，则执行步骤(4)，否则，按照当前的发送策略继续传输信息；

(3)判断当前是否大于设定的同步干扰门限η(syn)，如果是，则执行步骤(5)，否则执行步骤(6)；

(4)判断当前是否大于设定的异步干扰门限η(asy)，如果是，则执行步骤(7)，否则执行步骤(6)；

(5)执行应对同步干扰的发送策略：逐步增大竞争窗口CW＝min{2(CW+1),CW_max}，执行二进制指数退避算法；

(6)执行应对物理干扰的发送策略：降低MCS速率，增加信号的发送范围，提高当前传输链路的SINR；

(7)执行应对异步干扰的发送策略：启动RTS/CTS方式发送帧。

3.根据权利要求1或2所述的抗传输干扰的无线通信链路自适应方法，其特征在于，在发送节点首次启动PHY头传输时，使用最低的MCS速率传输PHY头，一旦接收节点成功接收PHY头，马上返回B-ACK帧报告最佳的MCS速率给发送节点，发送节点依据该B-ACK帧中携带的信息更新链路干扰估计情况，确定当前链路的最佳发送策略后，发送MPDU子帧。

4.根据权利要求1或2所述的抗传输干扰的无线通信链路自适应方法，其特征在于，设定一同步低通滤波因子λ，0<λ<1，得到更新后的同步干扰发生概率：

${P_i}^{\mathrm{syn},\mathrm{new}}=(1-\mathrm{\&lambda;})\&CenterDot;{P_i}^{\mathrm{syn},\mathrm{old}}+\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;(\frac{B_i}{I_i-T_i}-\mathrm{\&rho;});$

其中表示最近一次计算所得的同步干扰发生概率，表示更新后的同步干扰发生概率。

5.根据权利要求1或2所述的抗传输干扰的无线通信链路自适应方法，其特征在于，设定一异步低通滤波因子μ，0<μ<1，得到更新后的异步干扰发生概率：

${P_i}^{\mathrm{asy},\mathrm{new}}=(1-\mathrm{\&mu;})\&CenterDot;{P_i}^{\mathrm{asy},\mathrm{old}}+\mathrm{\&mu;}\&CenterDot;[(1--\mathrm{\&alpha;})\&CenterDot;P_{i,\mathrm{PHY}}^{\mathrm{asy},\mathrm{new}}+\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;P_{i,\mathrm{MPDU}}^{\mathrm{asy},\mathrm{new}}];$

其中表示最近一次计算所得的异步干扰发生概率，表示更新后PHY头发生异步干扰概率，表示更新后MPDU子帧发生异步干扰概率，表示更新后的异步干扰发生概率。