CN109756301A - 无线通信传输带宽和调制方式的选择方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，涉及无线通信技术领域，该方法包括判断接收端与发送端是否满足触发条件，如果不满足，则继续收发数据，带宽和调制方式不变；如果满足，则由接收端统计信道质量，带宽与调制方式调整模块根据统计的信道质量按照预先设定好的方法选择下一个带宽和调制方式；本发明公开的带宽和调制方式的选择方法根据信道质量的变化自适应选择最佳的带宽和调制方式，从而选择最佳的收发速率，能够快速的响应信道的变化，有效的提高无线通信系统的传输效率以及网络性能。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种无线通信传输带宽和调制方式的选择方法。
背景技术
随着无线网络标准的演进，为了适应更多的应用场景，其物理层规范也支持各种不同的带宽、调制方式和编码方式。比如802.11b工作在2.4GHz频段上，根据网络环境的实际情况可以采用1Mbps、2Mbps、5.5Mbps的传输速率。802.11g最高可以支持到54Mbps的传输速率。2009年提出的802.11g带宽可以支持20MHz和40MHz，最高传输速率可以到600MHz。最近提出的802.11ah对带宽又做了更细的划分：支持1MHz、2MHZ、4MHz、8MHz、16MHz，支持的调制方式包括MCS[0～7]、MCS10共9种。
虽然新的标准在速率上已经有了极大的提高，但是并不意味着在实际应用中就一定可以获得较高的网络吞吐量和服务质量，这是因为受到信号衰落、节点移动、环境变化以及突发干扰等的影响，无线信道的质量处于一个不断变化的过程中，相应的也就要求网络中的通信根据信道的变化不断的选择最适合的传输方式，否则有效的保证网络的性能和服务质量。网络速率的自适应调节就是要实时的检测和预估网络信道的变化，并自适应的选择最佳的传输方式，对提高网络性能有较大的帮助。
速率自适应的核心是获取实时变化的无线信道的状态信息(Channel StatusInformation：CSI)，目前国内外的研究主要有两类获得CSI的方法：对信道信息直接测量(闭环类)和基于统计信息的方法(开环类)。
(1)开环类速率自适应算法
开环类速率自适应算法是通过计算在一段时间内的发送数据的统计信息获得参数，如误帧率、接收的确认包(ACK)个数以及吞吐量等，用于判断无线信道的状态。基于统计的方法能够获得在较长时间内的信道状态信息，但很难反映信道再短时间内的快速变化。然而，这种方法可以很容易地通过驱动程序等软件实现，几乎所有厂商都采用基于统计的方法。目前，主要有三种基于统计的方法：吞吐量统计、误帧率(FER)统计和ACK帧统计。这三种方法中，基于吞吐量统计的方法对信道变化的响应最慢，而基于ACK帧统计的方法对信道的变化响应最快。
(2)闭环类速率自适应算法
闭环类速率自适应算法是一种直观的获取CSI的方法，直接测量信道状态信息，如信噪比(SNR)、接收信号强度(RSS)或者误码率(BER)等。
由于不同的发送速率使用不同的调制和编码方式，而这些调制和编码方式抵抗噪声的能力不同，因此在满足一定误码率的条件下，各种速率所需要的信噪比也不同。反过来，通过测量接收信号的信噪比，可以选择合适的发送速率。
闭环类速率调整相对于开环类速率调整有响应及时，误判概率小的优势。
现有技术公开了基于接收方的自适应速率(Receiver Based Auto Rate:RBAR)调整算法的核心思想是采用物理层的信噪比(Signal Noise Ratio:SNR)来估计信道质量以决定发送速率。
受到信道衰落、干扰和多径效应等影响，无线网络中接收方接收到的信号的SNR会发生变化，不同的SNR会产生不同的误比特率(Bit Error Rate:BER)，SNR越高，BER越低，不同调制方式下SNR与BER存在一一对应的关系，如图1所示。
无线网络中，为了减少信道访问冲突带来的效率损失，当发送数据长度大于一定阈值时，需要先发送RTS(Request To Send)帧预约信道，如果接收到回应的CTS(Clear ToSend)帧，表示信道预约成功，可以进行数据的收发，否则认为空中信道是busy状态，不能发送数据。
RBAR通过测量接收到RTS的SNR来决定下一帧发送速率，判断标准是:
| 速率选择 | 接收到RTS的SNR |
| M_0 | SNR<TH_1 |
| M_i | TH_i<SNR<TH_i+1 |
| M_n | 其他 |
其中M_i表示不同的发送速率如BPSK、QPSK、16QAM等，TH_i是预先设定的SNR门限。
在具体实现中，RBAR修改了相关的帧结构，使得RTS、CTS和数据帧中能够携带发送的速率和数据分组的大小。当节点A需要给节点B发送数据时，A首先发送RTS，当B接收到RTS后测量RTS信号的SNR，评估信道质量并选择最合适的速率，然后将这些信息加载到CTS中发送给A，A在接收到CTS后，根据CTS中携带的速率进行数据的发送。
但是基于一个RTS帧的SNR测量波动性较大，并不能代表真实的网络状况
并且速率的调整必须依赖RTS/CTS帧的收发，RTS/CTS只在数据包长度大于一定门限(THRTS)才会收发，所以这种速率调节只对长的帧有效，对短的数据帧无效。如果降低THRTS门限，在数据帧较短的时候也先收发RTS/CTS又会导致信道资源浪费。
相同的SNR下，可能存在多种带宽(band width:BW)和调制方式(Modulation andcoding scheme:MCS)组合，怎么选择最合适的组合RBAR没有解释。
公布号为CN106656371A的发明专利申请，公开了一种《基于接收端信噪比预测的无线速率选择方法及无线网络》，在该方法中假设存在一个三元信息组(吞吐率，SNR，速率)，然后接收端对速率的选择主要依赖这个三元信息组(吞吐率，SNR，速率)，但是没有说明怎么得到信息。实际上它只存在理想环境下理论分析中，应用上无法提前获得。
速率是带宽与调制方式的组合，与SNR并不是一一对应，该方法并没有说明在一定SNR下怎么选择带宽与调制方式。
通过接收端ACK速率的变化将速率选择信息反馈给发送端并不可靠，因为发送端未必能够接收较高速率的ACK包，可能会造成ACK包丢失，如果连续ACK包丢失可能会导致数据丢失甚至断开连接。
发明内容
基于现有技术存在的不足，本发明提供一种无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，根据信道质量动态调整带宽和调制方式，该方法具有可实现性，能够快速响应信道质量的变化，提高网络性能以及系统传输效率。
为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：发送端发送数据，接收端接收数据；
步骤B：判断接收端与发送端是否满足触发条件，如果满足，则执行步骤C；如果不满足，则执行步骤A；
步骤C：接收端统计信道质量；
步骤D：带宽与调制方式调整模块选择下一个带宽和调制方式；
步骤E：发送端根据所述带宽与调制方式调整模块选取的下一个带宽和调制方式信息更新带宽和调制方式。
步骤F：返回步骤A。
作为改进的技术方案，所述触发条件是时间周期的触发或者是无线通信系统中衡量网络性能的指标变化超出阈值。
作为改进的技术方案，所述衡量网络性能的指标为信号功率S、噪声功率N、吞吐率或误报率中的一种或几种。
作为改进的技术方案，所述信道质量为信噪比SNR、误差向量幅度EVM、接收信号的强度RSSI、噪声功率、接收信号功率与底噪的差中的一种；所述底噪为1Hz的噪声功率，所述底噪的计算公式为10lgP，其中P为噪声的功率谱密度。
作为改进的技术方案，所述带宽与调制方式调整模块位于接收端；步骤D具体包括以下步骤：
步骤D1：带宽与调制方式调整模块根据统计的信道质量、带宽和调制方式按照预先设定好的程序选择下一个带宽和调制方式；
步骤D2：接收端将所述带宽与调制方式调整模块选取的下一个带宽和调制方式信息做为反馈信息反馈给发送端。
作为改进的技术方案，所述带宽与调制方式调整模块位于发送端；步骤C具体包括以下步骤：
步骤C1：接收端将统计的信道质量作为反馈信息反馈给发送端。
步骤C2：带宽与调制方式调整模块根据统计的信道质量、带宽和调制方式按照预先设定好的程序选择下一个带宽和调制方式。
作为改进的技术方案，接收端将反馈信息反馈给发送端的方式为接收端发送一个包含所述反馈信息的帧到发收端、或者将所述反馈信息添加到ACK包反馈给发送端、或者将所述反馈信息添加到数据包反馈给发送端。
作为改进的技术方案，所述ACK包的传输的带宽和调制方式固定不变，为传输速率最低的带宽和调制方式。
作为改进的技术方案，所述预先设定的程序包括以下步骤：
S1：根据统计的信道质量，判断信道质量是否发生变化；如信道质量不变，则执行步骤S2；如信道质量变化，则执行步骤S3；
S2：信道质量不变，判断现在的带宽是否是当前信道质量下可用的最大带宽，如果是可用的最大带宽，则带宽与调制方式不变；如果不是可用的最大带宽，则选择当前信道质量下可用的更宽一级的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；
S3：信道质量发生变化，在变化后的信道质量下选择一个可用的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式。
作为改进的技术方案，步骤S3中所述变化后的信道质量下选择一个可用的带宽可以是变化后的信道质量下最小的带宽；也可以是变化后的信道质量下比现用带宽小一级带宽、宽一级带宽、最大带宽或者现用带宽，如果选取的带宽不可用，则选取变化后的信道质量下最小带宽。
本发明公开的带宽和调制方式的选择方法对带宽和调制方式的调节不依赖与RTS帧与CTS帧的收发，从而适用于各种长度的数据帧；在使用ACK包反馈信息时，使用了传输速率最低的带宽和调制方式(固定的较低带宽和调制方式)，这样能够使ACK最容易被正确的解调接收，带宽和调制方式的信息包含在ACK的Payload数据中，发送端正确解调后就可以解析出来。本发明公开的带宽和调制方式的选择方法根据信道质量的变化自适应选择最佳的带宽和调制方式，从而选择最佳的收发速率，能够快速的响应信道的变化，有效的提高无线通信系统的传输效率以及网络性能。
附图说明
图1是现有技术中各种调制方式下BER与SNR的关系图。
图2是本发明提供的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法的整体流程图。
图3是本发明实施例一提供的基于发送端与接收端的无线网络架构图。
图4是本发明实施例一提供的基于无线设备通信的无线网络架构图。
图5是本发明实施例六提供的基于发送端与接收端的无线网络架构图。
图6是本发明实施例六提供的基于无线设备通信的无线网络架构图。
图7是本发明实施例一提供的带宽与调制方式调整模块的流程图。
图8是本发明实施例二提供的带宽与调制方式调整模块的流程图。
图9是本发明实施例三提供的带宽与调制方式调整模块的流程图。
图10是本发明实施例四提供的带宽与调制方式调整模块的流程图。
图11是本发明实施例五提供的带宽与调制方式调整模块的流程图。
具体实施方式
为了更加清楚地理解本发明的技术方案，以下结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。
无线通信系统中最重要的是速率调节部分，现有技术中公开的技术方案为根据信道质量去选择速率，现有技术公开的技术方案认为速率与统计到的信道质量为一一对应的关系，实际上在同一个信道质量下有可能存在多个不同的带宽BW和调制方式MCS组合，而每一种带宽BW和调制方式MCS组合所对应的速率不完全相同；本发明所要解决的就是如何找到带宽和调制方式的最佳组合，从而达到最大的传输速率。
实施例一
无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，包括以下步骤：
步骤A：发送端发送数据，接收端接收数据；
步骤B：判断接收端与发送端是否满足触发条件，如果满足，则执行步骤C；如果不满足，则执行步骤A；触发条件是时间周期的触发，或者是信号功率S、噪声功率N、吞吐率或误报率的变化超出阈值；
步骤C：接收端统计信道质量；信道质量可以是信噪比SNR、误差向量幅度EVM、接收信号的强度RSSI、噪声功率、接收信号功率与底噪的差中的一种；所述底噪为1Hz的噪声功率，所述底噪的计算公式为10lgP，其中P为噪声的功率谱密度；
步骤D：带宽与调制方式调整模块选择下一个带宽和调制方式；
步骤E：发送端根据所述带宽与调制方式调整模块选取的下一个带宽和调制方式信息更新带宽和调制方式。
步骤F：返回步骤A。
其中步骤D具体包括以下步骤：
步骤D1：在接收端，带宽与调制方式调整模块根据统计的信道质量、带宽和调制方式按照预先设定好的程序选择下一个带宽和调制方式；
步骤D2：接收端将所述带宽与调制方式调整模块选取的下一个带宽和调制方式的信息反馈给发送端。
反馈方式可以是接收端发送一个包含所述反馈信息的帧到发收端、或者将所述反馈信息添加到ACK包反馈给发送端、或者将所述反馈信息添加到数据包反馈给发送端；当采用ACK包反馈时，ACK包的传输的带宽和调制方式固定不变，为传输速率最低的带宽和调制方式，这样能够使ACK最容易被正确的解调接收，所述反馈信息包含在ACK的Payload数据中，发送端正确解调后就可以解析出来。
用较高的调制方式/带宽(即较高的速率)发送ACK包会让传输速率更快，但是ACK包只是用于反馈给发送端上一个数据包是否被正确接收，它的长度非常短，所以使用哪种调制方式所占用的传输时长差别不大，比如在802.11ah中使用MCS0和MCS7可能仅仅相差40us，这个偏差是非常小的；但是如果用较大的速率(带宽或更宽/调制方式的差异)，ACK包发送的错误率会增加，一旦发生错误，发送端等待超时后再次重传数据包浪费的时间会在ms(毫秒)级别，所以权衡利害一般选择用最低的带宽和调制方式发送ACK包(也就是用最低的速率来发送ACK包)，保证ACK包具有最高的传输可靠性。
其中带宽与调制方式调整模块预先设定的程序，包括以下步骤：
S1：判断统计的信道质量是否发生变化；如信道质量不变，则执行步骤S2；如信道质量变化，则执行步骤S3；
S2：统计的信道质量不变，判断现在的带宽是否是当前信道质量下可用的最大带宽，如果是可用的最大带宽，则带宽与调制方式不变；如果不是可用的最大带宽，则选择当前信道质量下更宽一级的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；
S3：统计的信道质量发生变化，在变化后的信道质量下选择最小带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式。
以统计的信道质量为接收信号功率与底噪的差为例说明下本实施例带宽与调制方式调整模块对带宽和调制方式的选择方法。
接收信号功率与底噪的差为S-10lgP；
其中S-接收信号功率，单位dBm
10lgP-底噪，即1Hz内噪声功率，P-噪声的功率谱密度，单位dBm/Hz
以802.11ah为例，假设NSS(空间数据流个数)＝1，码间保护间隔GI＝8us，BSS支持的MCS包括MCS1、MCS2、MCS3、MCS4共四种调制方式，支持的带宽包括1MHz、2MHz、4MHz、8MHz共四种带宽，四种调制方式与四种带宽的组合为16种，每一种调制方式与带宽的组合所对应的数据速率(data rate)见表1：
表1：每一种调制方式与带宽的组合所对应的数据速率
为了使发送的信息能够被接收端正确解调，每一种调制方式所对应的信噪比最小值见表2：
| 调制方式 | 最小SNR |
| MCS1 | 10 |
| MCS2 | 13 |
| MCS3 | 16 |
| MCS4 | 19 |
表2：每一种调制方式所对应的最小信噪比
表1及表2中的数字是举例说明，具体数字不影响调节方法的使用。
对于发送端，发射功率主要由射频前端如功率放大器等决定，与信号的调制方式和带宽无关。
根据信噪比的计算公式：
SNR＝S-N (1)
公式(1)中：S-接收信号功率，N-噪声功率；此式中，各变量单位均为dBm；
其中噪声功率计算公式：
N＝10lg(P*BW)单位dBm (2)
公式(2)中：P-噪声的功率频谱密度，单位dBm/Hz
BW-带宽，单位Hz
由于信号的发射功率与带宽无关，接收信号功率S在不同带宽下不变；
对于接收端，这里用N1、N2、N4、N8分别表示1MHz、2MHz、4MHz、8MHz内的噪声功率；
为了发送的信息能够被正确解调，不同调制方式MCS和带宽下正确解调对信噪比的要求见表3：
表3：不同调制方式MCS和带宽的组合对应的信噪比要求
又由公式(2)可知：
N1＝10lg(P*1000000)＝10lgP+60(dBm)
N2＝10lg(P*2000000)＝10lgP+63(dBm)
N4＝10lg(P*4000000)＝10lgP+66(dBm)
N8＝10lg(P*8000000)＝10lgP+69(dBm)
其中10lgP为底噪，可见，在本实施例中，在理想状况下带宽每增加1倍，噪声功率就会增加3dBm。
将此计算结果带入表3中，可得不同调试方式和带宽组合下对接收信号功率S与底噪10lgP的差的要求，为了表述上的便利，以下用Q来表示S-10lgP详见表4：
表4：不同调试方式和带宽组合下Q的取值范围
所以根据统计得到的接收信号功率S和底噪10lgP，可以参考下表选择合适的带宽和调制方式组合(Q＝S-10lgP)：
表5：根据接收信号功率和底噪的差选择合适的带宽和调制方式
表5结合表1，根据接收信号功率S和底噪的差，各带宽和调制方式下对应的速率见表6，其中Q＝S-10lgP：
表6：根据接收信号功率和底噪的差各带宽和调制方式下对应的速率
以一个例子说明带宽和调制方式调节过程，假设当前速率是2600，对应带宽BW＝2MHz，调试方式为MCS3，信道质量79≤Q<82，其中Q＝S-10lgP分两种情况：
(1)统计的Q的范围不变，即79≤Q<82：
在当前的Q范围内，更新带宽BW到4MHz，根据表5，则此时对应的调制方式为MCS2；根据表6，此时对应的速率为4050；
(2)统计的Q的范围发生变化，则按照下面的方式进行选择：
在变化后的Q范围内，选取最小的带宽：根据表5，对应的带宽BW为1MHz；根据表5及表6，变化后的Q的范围内其调制方式、速率及带宽见表7：
| 调制方式 | 速率 | 带宽 | |
| Q<73 | MCS1 | 600 | 1MHz |
| 73≤Q<76 | MCS2 | 900 | 1MHz |
| 76≤Q<79 | MCS3 | 1200 | 1MHz |
| 82≤Q<85 | MCS4 | 1800 | 1MHz |
| 85≤Q<88 | MCS4 | 1800 | 1MHz |
| 88≤Q | MCS4 | 1800 | 1MHz |
表7
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：
其中带宽与调制方式调整模块预先设定的程序，包括以下步骤：
S1：判断统计的信道质量是否发生变化；如信道质量不变，则执行步骤S2；如信道质量变化，则执行步骤S3；
S2：统计的信道质量不变，判断现在的带宽是否是当前信道质量下可用的最大带宽，如果是可用的最大带宽，则带宽与调制方式不变；如果不是可用的最大带宽，则选择当前信道质量下更宽一级的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；
S3：统计的信道质量发生变化，在变化后的信道质量下，选择比现用带宽小一级的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；如果小一级带宽不可用，则选用变化后的信道质量下最小带宽。
在实施例一的举例中：
(2)统计的Q的范围发生变化，则按照下面的方式进行选择：
在变化后的Q的范围内，选取比现用带宽小一级的带宽；
如果该选取的小一级带宽不可用，则选用在变化后的Q的范围的最小带宽：对于本例，原带宽为2MHz，则选取的带宽为1MHz，根据表5及表6，变化后的Q的范围内其调制方式、速率及带宽见表8：
| 调制方式 | 速率 | 带宽 | |
| Q<73 | MCS1 | 600 | 1MHz |
| 73≤Q<76 | MCS2 | 900 | 1MHz |
| 76≤Q<79 | MCS3 | 1200 | 1MHz |
| 82≤Q<85 | MCS4 | 1800 | 1MHz |
| 85≤Q<88 | MCS4 | 1800 | 1MHz |
| 88≤Q | MCS4 | 1800 | 1MHz |
表8
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于：
其中带宽与调制方式调整模块预先设定的程序，包括以下步骤：
S1：判断统计的信道质量是否发生变化；如信道质量不变，则执行步骤S2；如信道质量变化，则执行步骤S3；
S2：统计的信道质量不变，判断现在的带宽是否是当前信道质量下可用的最大带宽，如果是可用的最大带宽，则带宽与调制方式不变；如果不是可用的最大带宽，则选择当前信道质量下更宽一级的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；
S3：统计的信道质量发生变化，在变化后的信道质量下，选择现用带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；如果现用带宽不可用，则选用变化后的信道质量下的最小带宽。
在实施例一的举例中：
(2)统计的Q的范围发生变化，则按照下面的方式进行选择：
在变化后的Q范围内，选取现用的带宽；
如果现用带宽不可用，则选用在变化后的Q的范围的最小带宽：对于本例，原带宽(现用带宽)为2MHz，则选取的带宽BW应2MHz不变，根据表5、表6由于Q<73情况下BW＝2MHz不可用，则在这种情况下，BW选用最小带宽1MHz；
根据表5及表6，变化后的Q的范围内其调制方式、速率及带宽见表9：
| 调制方式 | 速率 | 带宽 | |
| Q<73 | MCS1 | 600 | 1MHz |
| 73≤Q<76 | MCS1 | 1300 | 2MHz |
| 76≤Q<79 | MCS2 | 1950 | 2MHz |
| 82≤Q<85 | MCS4 | 3900 | 2MHz |
| 85≤Q<88 | MCS4 | 3900 | 2MHz |
| 88≤Q | MCS4 | 3900 | 2MHz |
表9
实施例四
本实施例与实施例一的区别在于：
其中带宽与调制方式调整模块预先设定的程序，包括以下步骤：
S1：判断统计的信道质量是否发生变化；如信道质量不变，则执行步骤S2；如信道质量变化，则执行步骤S3；
S2：统计的信道质量不变，判断现在的带宽是否是当前信道质量下可用的最大带宽，如果是可用的最大带宽，则带宽与调制方式不变；如果不是可用的最大带宽，则选择当前信道质量下更宽一级的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；
S3：统计的信道质量发生变化，在变化后的信道质量下选择比现用带宽宽一级带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；如果选取的带宽不可用，则选用变化后的信道质量下最小带宽。
在实施例一的举例中：
(2)统计的Q的范围发生变化，则按照下面的方式进行选择：
在变化后的Q的范围内，选取比现用带宽宽一级的带宽；
如果该选取的宽一级带宽不可用，则选用在变化后的Q的范围的最小带宽：对于本例，原带宽为2MHz，则选取的带宽为4MHz；根据表5、表6由于Q<73及73≤Q<76情况下BW＝4MHz不可用，则此时BW选取最小带宽1MHz；
根据表5及表6，变化后的Q的范围内其调制方式、速率及带宽见表10：
| 调制方式 | 速率 | 带宽 | |
| Q<73 | MCS1 | 600 | 1MHz |
| 73≤Q<76 | MCS2 | 900 | 1MHz |
| 76≤Q<79 | MCS1 | 2700 | 4MHz |
| 82≤Q<85 | MCS3 | 5400 | 4MHz |
| 85≤Q<88 | MCS4 | 8100 | 4MHz |
| 88≤Q | MCS4 | 8100 | 4MHz |
表10
实施例五
本实施例与实施例一的区别在于：
其中带宽与调制方式调整模块预先设定的程序，包括以下步骤：
S1：判断统计的信道质量是否发生变化；如信道质量不变，则执行步骤S2；如信道质量变化，则执行步骤S3；
S2：统计的信道质量不变，判断现在的带宽是否是当前信道质量下可用的最大带宽，如果是可用的最大带宽，则带宽与调制方式不变；如果不是可用的最大带宽，则选择当前信道质量下更宽一级的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；
S3：统计的信道质量发生变化，在变化后的信道质量下选择最大带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；如果最大带宽不可用，则选用变化后的信道质量下最小带宽。
在实施例一种的举例中：
(2)统计的Q的范围发生变化，则按照下面的方式进行选择：
在变化后的Q的范围内，选取变化后的信道质量下的最大带宽；
如果该选取的带宽不可用，则选用变化后的信道质量下最小带宽：对于本例，选取的则对应的带宽BW应为8MHz；根据表5、表6由于Q<73、73≤Q<76及76≤Q<79情况下BW＝8MHz不可用，则此时BW选取最小带宽1MHz；
根据表5及表6，变化后的Q的范围内其调制方式、速率及带宽见表11：
| 调制方式 | 速率 | 带宽 | |
| Q<73 | MCS1 | 600 | 1MHz |
| 73≤Q<76 | MCS2 | 900 | 1MHz |
| 76≤Q<79 | MCS3 | 1200 | 1MHz |
| 82≤Q<85 | MCS2 | 8775 | 4MHz |
| 85≤Q<88 | MCS3 | 11700 | 4MHz |
| 88≤Q | MCS4 | 17550 | 4MHz |
表11
实施例六
本实施例与实施例一的区别在于：实施例一中所述带宽与调制方式调整模块对带宽和调试方式的选择是在接收端，然后接收端发送结果给发送端；
本实施例中接收端统计信道质量，然后将信道质量反馈给发送端，所述带宽与调制方式调整模块位于发送端，带宽与调制方式调整模块根据统计的信道质量对带宽和调试方式的选择是在发送端完成。
无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，包括以下步骤：
步骤A：发送端发送数据，接收端接收数据；
步骤B：判断接收端与发送端是否满足触发条件，如果满足，则执行步骤C；如果不满足，则执行步骤A；触发条件是时间周期的触发，或者是信号功率S、噪声功率N、吞吐率或误报率的变化超出阈值；
步骤C：接收端统计信道质量；信道质量可以是信噪比SNR、误差向量幅度EVM、接收信号的强度RSSI、噪声功率、接收信号功率与底噪的差中的一种；
步骤D：带宽与调制方式调整模块选择下一个带宽和调制方式；
步骤E：发送端根据所述带宽与调制方式调整模块选取的下一个带宽和调制方式信息更新带宽和调制方式。
步骤F：返回步骤A。
其中步骤C具体包括以下步骤：
步骤C1：接收端将统计的信道质量作为反馈信息反馈给发送端；
步骤C2：在发送端，带宽与调制方式调整模块根据统计的信道质量、带宽和调制方式按照预先设定好的程序选择下一个带宽和调制方式。
步骤C1中，反馈方式可以是接收端发送一个包含所述反馈信息的帧到发收端、或者将所述反馈信息添加到ACK包反馈给发送端、或者将所述反馈信息添加到数据包反馈给发送端；当采用ACK包反馈时，ACK包的传输的带宽和调制方式固定不变，为传输速率最低的带宽和调制方式，这样能够使ACK最容易被正确的解调接收，带宽和调制方式的信息包含在ACK的Payload数据中，发送端正确解调后就可以解析出来。
用较高的调制方式发送ACK包会让传输速率更快，但是ACK包只是用于反馈给发送端上一个数据包是否被正确接收，它的长度非常短，所以使用哪种调制方式所占用的传输时长差别不大，比如在802.11ah中使用MCS0和MCS7可能仅仅相差40us，这个偏差是非常小的；但是如果用较大的速率(带宽或更宽/调制方式的差异)，ACK包发送的错误率会增加，一旦发生错误，发送端等待超时后再次重传数据包浪费的时间会在ms(毫秒)级别，所以权衡厉害一般选择用最低的带宽和调制方式发送ACK包，保证ACK包具有最高的传输可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，不经创造性所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：发送端发送数据，接收端接收数据；
步骤B：判断接收端与发送端是否满足触发条件，如果满足，则执行步骤C；如果不满足，则执行步骤A；
步骤C：接收端统计信道质量；
步骤D：带宽与调制方式调整模块选择下一个带宽和调制方式；
步骤E：发送端根据所述带宽与调制方式调整模块选取的下一个带宽和调制方式信息更新带宽和调制方式。
步骤F：返回步骤A。
2.根据权利要求1所述的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，所述触发条件是时间周期的触发或者是无线通信系统中衡量网络性能的指标变化超出阈值。
3.根据权利要求2所述的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，所述衡量网络性能的指标为信号功率S、噪声功率N、吞吐率或误包率中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，所述信道质量为信噪比SNR、误差向量幅度EVM、接收信号的强度RSSI、噪声功率、接收信号功率与底噪的差中的一种；所述底噪为1Hz的噪声功率，所述底噪的计算公式为10lgP，其中P为噪声的功率谱密度。
5.根据权利要求1所述的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，所述带宽与调制方式调整模块位于接收端；步骤D具体包括以下步骤：
步骤D1：带宽与调制方式调整模块根据统计的信道质量、带宽和调制方式按照预先设定好的程序选择下一个带宽和调制方式；
步骤D2：接收端将所述带宽与调制方式调整模块选取的下一个带宽和调制方式信息做为反馈信息反馈给发送端。
6.根据权利要求1所述的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，所述带宽与调制方式调整模块位于发送端；步骤C具体包括以下步骤：
步骤C1：接收端将统计的信道质量作为反馈信息反馈给发送端。
步骤C2：带宽与调制方式调整模块根据统计的信道质量、带宽和调制方式按照预先设定好的程序选择下一个带宽和调制方式。
7.根据权利要求5～6任意一项所述的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，接收端将反馈信息反馈给发送端的方式为接收端发送一个包含所述反馈信息的帧到发收端、或者将所述反馈信息添加到ACK包反馈给发送端、或者将所述反馈信息添加到数据包反馈给发送端。
8.根据权利要求7所述的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，所述ACK包的传输的带宽和调制方式固定不变，为传输速率最低的带宽和调制方式。
9.根据权利要求1所述的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，所述预先设定的程序包括以下步骤：
S1：根据统计的信道质量，判断信道质量是否发生变化；如信道质量不变，则执行步骤S2；如信道质量变化，则执行步骤S3；
S2：信道质量不变，判断现在的带宽是否是当前信道质量下可用的最大带宽，如果是可用的最大带宽，则带宽与调制方式不变；如果不是可用的最大带宽，则选择当前信道质量下可用的更宽一级的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式；
S3：信道质量发生变化，在变化后的信道质量下选择一个可用的带宽做为下一个带宽，从而确定下一个调制方式。
10.根据权利要求9所述的无线通信传输带宽和调制方式的选择方法，其特征在于，步骤S3中所述变化后的信道质量下选择一个可用的带宽可以是变化后的信道质量下最小的带宽；也可以是变化后的信道质量下比现用带宽小一级带宽、宽一级带宽、最大带宽或者现用带宽，如果选取的带宽不可用，则选取变化后的信道质量下最小带宽。
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