CN112422228A - 一种速率自适应的无线通信方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种速率自适应的无线通信方法和装置，其中方法包括：第一终端接收第二终端发送的第一串行数据，第一串行数据包括第一终端发射速率期望值以及第二终端发送的用户数据；第一终端在接收第一串行数据后选定下一个统计周期第二终端发射速率的期望值；第一终端按照第一终端发射速率期望值对应的发射速率向第二终端发送第二串行数据，第二串行数据包括第二终端发射速率期望值以及第一终端发送的用户数据，第二终端发射速率期望值用于指示第二终端按照对应的发射速率向第一终端发送数据。本发明可以实现无线通信中发射端和接收端速率自适应。

Description

一种速率自适应的无线通信方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种速率自适应无线通信方法和装置。

背景技术

在现有的散射系统中,速率都是人工设定的,在速率确定后,所有的帧都以单一的速率发送,然而,在散射信道中,由于存在多径效应和多普勒频移等因素的影响,数据在传输时刻具有不确定性。若采用固定的传输速率,就可能造成信道质量差时速率太高导致丢包的发生,而信道质量好时速率又太低导致信道的利用率低,不利于系统达到最大的吞吐量,又不能很好地保证服务质量。如果能根据无线信道的质量自适应地调整速率,可以更好地利用时变信道的有限带宽。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有无线通信系统采用固定速率传输易造成在信道质量差时因速率相对较快而误码过多导致通信中断，信道质量好时又因速率相对较低而不利于提高系统的吞吐量的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

在第一方面，本发明提供了另外一种速率自适应无线通信方法，包括如下步骤：

第一终端接收第二终端发送的串行数据，所述串行数据包括并行的第二终端的用户数据和第二终端速率反馈数据，所述第二终端速率反馈数据包括第一帧同步码和作为发送端的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值；

第一终端将接收到的串行数据分接得到并行的第二终端用户数据和带第一帧同步码的第二终端速率反馈数据，；从分接后的多路并行数据中找出带帧同步码的第二终端速率反馈数据；

根据第一帧同步码的位置确定第二终端用户数据和第二终端速率反馈数据的相对位置并最终确定速率反馈数据；从速率反馈数据中获得第二终端的用户数据和对所述第一终端的发射速率期望值；

第一终端生成一路包含第一帧同步码和选定的下一个统计周期对第二终端的远端发射速率期望值的第一终端速率反馈数据；

第一终端将自身的用户数据与生成的第一终端速率反馈数据生成并行数据，并将并行数据复接转换为串行数据；

第一终端按照从接收到的第二终端速率反馈数据中识别出的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值向第二终端发送串行数据。

进一步地，选定下一个统计周期第一终端对第二终端的发射速率期望值，具体包括：

所述第一终端以检测到一次第一帧同步码为一帧的开始，连续N帧为一个统计周期，每帧的长度为m，其中包括长度为l的帧同步码，长度为2的第二终端对第一终端发射速率期望值，每个统计周期内统计的总数为N×(m-l-2)，N、m、l均为正整数，且m>l+2；

所述第一终端在每个统计周期结束后，确定当前统计周期内的出错总数x，结合x与所设阈值y1,y2的比较结果，结合上一统计周期第二终端发送的对第一终端的发射速率期望值，选定下一统计周期第二终端发射速率的期望值。

再进一步地，第二终端发送的串行数据中的用户数据经过CRC编码；若当前帧同步状态为同步态时，所述第一终端接收所述第二终端的用户数据后对其进行CRC解码校验。

进一步地，第一终端从预先设定的速率中选定下一个统计周期对第二终端的发射速率的远端发射速率期望值，所述预先设定的发射速率为第一速率、第二速率、第三速率和第四速率，若当前帧同步状态为失步态时，无论上一统计周期确定的对第二终端发射速率期望值为第一速率、第二速率、第三速率还是第四速率，下一统计周期第二终端发射速率期望值都为第一速率。

进一步地，还包括：所述第一终端通过如下方式实现发射速率在第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率以及第四发射速率之间切换生成复接所需的高速时钟，具体包括：

通过外部晶振提供第一时钟和第二时钟；

通过倍频器基于所述第一时钟和第二时钟中的至少一个生成第三时钟和第四时钟，所述第三时钟的时钟频率为第一时钟的时钟频率或第二时钟的时钟频率的倍数，所述第四时钟的频率时钟频率为第一时钟的时钟频率或第二时钟的时钟频率的倍数；

将所述第一时钟、第二时钟、第三时钟和第四时钟输入给所述第一终端或第二终端的时钟切换模块，所述时钟切换模块根据第一终端发射速率期望值或第二终端发射速率期望值选取其中一路时钟作为发射数据所用的时钟，所述第一时钟、第二时钟、第三时钟以及第四时钟分别对应第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率以及第四发射速率。

在第二方面，本发明提供了另一种一种无线通信终端，接收部分和发射部分；

所述接收部分包括：数据接收模块、分接模块、帧同步模块、相位调整模块和计数识别模块；

所述数据接收模块，用于接收第二终端发送的串行数据，所述串行数据包括并行的第二终端的用户数据和第二终端速率反馈数据；所述第二终端速率反馈数据包括第一帧同步码和作为发送端的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值；

所述分接模块，用于将数据接收模块接收到的串行数据分接为并行数据，得到并行的第二终端的用户数据与第二终端速率反馈数据；

所述帧同步模块，用于从所述分接模块分接后的多路并行数据中找出带帧同步码的第二终端速率反馈数据；

所述相位调整模块，用于根据第一帧同步码的位置确定第二终端用户数据和第二终端速率反馈数据之间的相对位置并最终确定速率反馈数据；

所述计数识别模块，用于根据所述相位调整模块确定的速率反馈数据中获得第二终端的用户数据和第二终端对所述第一终端的发送速率期望值；

所述发射部分包括：速率反馈数据生成相关模块、复接模块和数据发送模块；

所述速率反馈数据生成模块，用于生成一路包含第一帧同步码和选定的下一个统计周期对第二终端的远端发射速率期望值的第一终端速率反馈数据；

复接模块，用于将自身的用户数据与生成的第一终端速率反馈数据生成并行数据，并将并行数据复接转换为串行数据；

所述数据发送模块，用于按照所述计数识别模块获得的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值向第二终端发送串行数据。

本发明所取得的有益技术效果：

1、本发明提供的速率自适应无线通信方法，接收端通过对接收到的串行数据分接出用户数据速率反馈数据，根据第一帧同步码确定发送端对接收端的速率期望值，并按照此期望值对应的速率向速率发送端发送数据，避免了接收端发送数据时采用固定的速率，而是选择根据发送端给出的速率期望值来调制速率，提高了通信链路的稳定性和提高了信道的利用率；

2、在另一方面本发明终端选定发射端的发射速率并反馈给发射端，从而自适应切换发射端的调制速率，解决了传统的无线通信系统因速率固定而不能兼容维持通信链路的稳定性与提高信道利用率的问题；

3、本发明判断帧同步状态为失步时，说明当前信道质量很差，误码多，且无法确定用户数据和速率反馈数据的相对位置，因此选择速率最低的第一速率作为期望值，使远端设备按照最低速发射，降低了干扰和误码；

4、本发明作为发送端的终端发送的用户数据都经过CRC编码，在接收端接收到用户数据后对其进行CRC解码校验，并根据校验结果设定发射速率作为远端发射速率的期望值，发送装置计算出CRC值并随数据一同发送给接收装置，接收装置对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较，若两个CRC值不同，则说明数据通讯出现错误，保证了信息及时可靠地传递。

附图说明

图1为本发明具体实施例方法流程图；

图2为本发明具体实施例提供的通信终端的整体架构框图；

图3为本发明具体实施例提供的通信终端发射速率期望值的更新规则示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提出一种速率自适应的无线通信终端方法，可以实现无线通信终端通信速率根据当前信道质量自动切换，以维持通信链路稳定性的功能。

实施例1：图1为本发明具体实施例提供的速率自适应的无线通信方法流程图，如图1所示，包括如下步骤：

S101，第一终端接收作为发送端的第二终端发送的串行数据，所述串行数据包括并行的第二终端的用户数据和第二终端速率反馈数据，所述用户数据经过CRC编码；所述速率反馈数据包括第一帧同步码，所述第二终端速率反馈数据包括第一帧同步码，所述第一帧同步码的位置用于作为接收端的第一终端确定并行的第二终端的用户数据和第二终端速率反馈数据的相对位置；所述速率反馈数据还包括作为发送端的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值；

S102，第一终端从接收的串行数据中恢复出该串行数据的同步时钟，并对其进行分频得到第二终端并行数据的时钟；第一终端基于第二终端并行数据的时钟将接收到的串行数据分接得到并行的第二终端用户数据和带第一帧同步码的第二终端速率反馈数据，根据第一帧同步码的位置识别出第二终端用户数据和第二终端速率反馈数据的相对位置；

第一终端对接收到的串行数据中的第二终端用户数据进行CRC解码及校验，并根据CRC校验结果从预先设定的发射速率中选定一个速率作为下一个统计周期对第二终端的发射速率的期望值；

S103，第一终端生成一路包含第一帧同步码和对第二终端的发射速率的远端发射速率期望值的第一终端速率反馈数据；

第一终端基于预设的CRC编码时钟将自身的用户数据进行CRC编码，基于预设的并行数据采集时钟将CRC编码后的用户数据与生成的第一终端速率反馈数据生成并行数据，并将并行数据复接转换为串行数据；

第一终端按照从接收到的第二终端速率反馈数据中识别出的发送端的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值向第二终端发送串行数据。

第一终端按照接收到的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值对应的发射速率向第二终端发送串行数据，所述串行数据包括并行的第一终端用户数据和第一终端速率反馈数据，所述第一终端用户数据经过CRC编码；所述第一终端速率反馈数据包括第一帧同步码，所述第一帧同步码的位置用于第二终端确定并行的第一终端的用户数据和第一终端速率反馈数据的相对位置；所述第一终端速率反馈数据还包括对第二终端的发射速率的期望值，以供所述第二终端在接收到串行数据后按照此终端发射速率期望值对应的发射速率向第一终端发送串行数据。

其中，第一终端和第二终端均为全双工通信终端。

对用户数据进行CRC编码的方法是将用户数据以模2除法的方式除以预先设定好的生成多项式求校验码，将校验码附加在原数据后得到CRC编码后的用户数据。

在具体实施例中，优选地，选定下一个统计周期第一终端对第二终端的发射速率期望值，具体包括：

所述第一终端以检测到一次第一帧同步码为一帧的开始，连续N帧为一个统计周期，每帧的长度为m，其中包括长度为l的帧同步码，长度为2的第二终端对第一终端发射速率期望值，每个统计周期内统计的总数为N×(m-l-2)，N、m、l均为正整数，且m>l+2；

所述第一终端在每个统计周期结束后，确定当前统计周期内的出错总数x，结合x与所设阈值y1,y2的比较结果，结合上一统计周期第二终端发送的对第一终端的发射速率期望值，选定下一统计周期第二终端发射速率的期望值。

优选地，从速率大小上看，预先设定的发射速率有第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率和第一发射速率；且满足第一发射速率最小，预选地第一发射速率<第二发射速率<第三发射速率<第四发射速率。这四个发射速率可根据用户需求自行设定，只需满足四个速率的大小关系即可。帧同步状态为失步时，说明当前信道质量很差，误码多，且无法确定用户数据和速率反馈数据的相对位置，因此选择第一速率作为期望值，使远端设备按照最低速发射，以降低干扰和误码。在实施例1的基础上，

第一终端通过如下方式实现发射速率在第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率以及第四发射速率之间切换生成复接模块所需的高速时钟，具体包括通过外部晶振提供第一时钟和第二时钟；

通过倍频器基于所述第一时钟和第二时钟中的至少一个生成第三时钟和第四时钟，所述第三时钟的时钟频率为第一时钟的时钟频率或第二时钟的时钟频率的倍数，所述第四时钟的频率时钟频率为第一时钟的时钟频率或第二时钟的时钟频率的倍数；

将所述第一时钟、第二时钟、第三时钟和第四时钟输入给所述第一终端或第二终端的时钟切换模块，所述时钟切换模块根据第一终端发射速率期望值或第二终端发射速率期望值选取其中一路时钟作为发射数据所用的时钟，所述第一时钟、第二时钟、第三时钟以及第四时钟分别对应第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率以及第四发射速率。

实施例2，提供了一种速率自适应的无线通信装置，包括接收部分和发射部分；

所述接收部分包括：数据接收模块、分接模块、帧同步模块、相位调整模块和计数识别模块；

所述数据接收模块，用于接收第二终端发送的串行数据，所述串行数据包括并行的第二终端的用户数据和第二终端速率反馈数据；所述第二终端速率反馈数据包括第一帧同步码和作为发送端的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值；

所述分接模块，用于将数据接收模块接收到的串行数据分接为并行数据，得到并行的第二终端的用户数据与第二终端速率反馈数据；

所述帧同步模块，用于从所述分接模块分接后的多路并行数据中找出带帧同步码的第二终端速率反馈数据；

所述相位调整模块，用于根据第一帧同步码的位置确定第二终端用户数据和第二终端速率反馈数据之间的相对位置并最终确定速率反馈数据；

所述计数识别模块，用于根据所述相位调整模块确定的速率反馈数据中获得第二终端的用户数据和第二终端对所述第一终端的发送速率期望值；

所述发射部分包括：速率反馈数据生成相关模块、复接模块和数据发送模块；

所述速率反馈数据生成模块，用于生成一路包含第一帧同步码和选定的下一个统计周期对第二终端的远端发射速率期望值的第一终端速率反馈数据；

复接模块，用于将自身的用户数据与生成的第一终端速率反馈数据生成并行数据，并将并行数据复接转换为串行数据；

所述数据发送模块，用于按照所述计数识别模块获得的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值向第二终端发送串行数据。

在实施例2的基础上，所述速率反馈数据生成模块包括远端发射速率期望值选定模块，所述远端发射速率期望值选定模块用于选定下一个统计周期第一终端对第二终端的发射速率期望值，具体用于：

所述第一终端以检测到一次第一帧同步码为一帧的开始，连续N帧为一个统计周期，每帧的长度为m，其中包括长度为l的帧同步码，长度为2的第二终端对第一终端发射速率期望值，每个统计周期内统计的总数为N×(m-l-2)，N、m、l均为正整数，且m>l+2；

所述第一终端在每个统计周期结束后，确定当前统计周期内的出错总数x，结合x与所设阈值y1,y2的比较结果，结合上一统计周期第二终端发送的对第一终端的发射速率期望值，选定下一统计周期第二终端发射速率的期望值。

实施例3，提供了一种速率自适应的无线通信装置，包括发射部分和接收部分：

所述发射部分包括：时钟切换管理模块、分频模块、速率反馈数据生成相关模块、CRC编码模块、复接模块；

所述接收部分包括时钟恢复模块、分频模块、分接模块，帧同步模块，相位调整模块，CRC解码模块，计数识别模块以及校验结果统计模块，除时钟恢复模块外，其他模块均在FPGA内实现。

所述发射部分中的时钟切换管理模块实现输出时钟频率(无线通信速率)的自适应切换功能，该模块包含一个pll核和一个clkctrl核，pll核用于将外部晶振倍频为所需的几个频率的时钟，clkctrl核提供多个时钟输入信号之间的无缝切换功能，将clkctrl的输出时钟送入所述发射部分中的分频模块，生成并行用户数据采集时钟。

发射部分中的速率反馈数据生成相关模块，采用位拼接的思想，生成一路包含帧同步码、远端发射速率期望值的速率反馈数据；其中，远端发射速率期望值反馈给远端供远端的时钟切换管理模块自适应切换输出时钟；

发射部分中的CRC编码模块用于无线通信终端将并行的用户数据以模2除法的方式除以预先设定好的生成多项式求校验码，将校验码附加在原数据后得到CRC编码后的用户数据；

发射部分中的复接模块用于将并行的CRC编码后的用户数据与速率反馈数据转换为一路高速串行数据。

接收部分的时钟恢复模块用于从接收的高速串行数据流中恢复出它的同步时钟；接收部分的分频模块用于将时钟恢复模块恢复的同步时钟进行分频得到并行数据的时钟；接收部分的分接模块用于将接收到的高速串行数据流分接得到并行的用户数据和速率反馈数据；

接收部分的帧同步模块包括搜索态、校核态、同步态三个模块，用于从分接后的多路并行数据中找出带帧同步码的速率反馈数据；接收部分的计数识别模块用于从速率反馈数据中识别出发送速率期望值；接收部分的相位调整模块采用FIFO缓存的方法，用于确定并行的用户数据之间的相对位置；接收部分的CRC解码模块用于将接收到的编码后的第一用户数据采用模2除法除以预先设定的生成多项式求余，如果余数不为0，则认为该组经CRC编码后的第一用户数据在传输过程中发生错误，统计的出错数x值加1；接收部分的校验结果统计模块用于计算在一个统计周期内的出错总数x，统计结果作为生成控制信号中远端发射速率期望值的参考。

图2为本发明实施例提供的通信终端整体架构框图，参照图2，包括：CRC编码模块(1)、复接模块(2)、分频模块(3)、时钟切换管理模块(4)、位拼接模块(5)、校验结果统计模块(6)、时钟恢复模块(7)、分接模块(8)、帧同步模块(9)、相位调整模块(10)、计数识别模块(11)、CRC解码模块(12)。

为了便于说明，下面结合图2对本系统的发射部分和接收部分做详细介绍。

一、发射部分

本发明实施例中，发射部分主要包括图2中的CRC编码模块(1)、复接模块(2)、分频模块(3)、时钟切换管理模块(4)，以及用来生成速率反馈数据的相关模块(5、6)。

时钟切换管理模块(4)用于生成复接所需的高速时钟，将该时钟通过分频模块(3)后得到并行用户数据的采集时钟，为实现无缝切换，示例性的，调用ALTERA公司的clkctrl核，由倍频器pll生成所需的第三、第四时钟，由外部晶振提供第一第二时钟，这四个时钟作为clkctrl核的时钟输入信号，本端接收到的远端反馈来的发射速率期望值作为clkctrl核的时钟选择信号(clkselect)，该值为00时，clkctrl输出第一时钟，该值为01时，clkctrl输出第二时钟，该值为10时，clkctrl输出第三时钟，该值为11时，clkctrl输出第四时钟，最终实现本端发射速率在第一时钟、第二时钟、第三时钟、第四时钟中自适应切换功能。本实施例中设置的各时钟频率可根据具体需求和硬件条件更改。

具体实现方式如下：本端速率反馈数据的生成采用位拼接的思想，以256bit为一帧，采用连贯式插入法在每一帧最前端插入16bit的巴克码作为帧同步码供远端接收部分进行帧同步识别速率反馈数据所在路数，之后跟随2bit的远端发射速率期望值反馈给远端作为远端clkctrl核的时钟选择信号(clkselect)实现时钟速率切换。

其中，2bit的远端发射速率期望值的更新由本端接收部分的帧同步情况与CRC校验过程中统计的出错数的结果决定。规则如图3所示，该值初始化为00，由于接收部分需先通过帧同步确定控制信号所在路数后才能通过比较伪随机序列进行误码检测，在信道状况恶劣的情况下，当前速率有可能因误码过多使接收端无法实现帧同步，也就无法进行后续的误码检测，因此当帧同步状态为失步时，无论当前远端发射速率为多少，都直接跳转到最低速，即反馈给远端的clkselect都更新为00；当帧同步状态为同步态时，以检测到一次帧同步码为一帧的开始，连续N帧为一个统计周期，即每个周期内统计总数为238*N，每个统计周期结束后，通过比较当前出错数x与所设阈值y1,y2的大小(0<y1<y2<238*N)来更新反馈给远端的clkselect值。若当前远端的clkselect为00，如果x<y1，则反馈给远端的clkselect更新为01，否则保持为当前值00；若当前远端的clkselect为01，如果x<y1，则反馈给远端的clkselect更新为10，如果x>y2，则反馈给远端的clkselect更新为00，否则保持为当前值01；若当前远端的clkselect为10，如果x<y1，则反馈给远端的clkselect更新为11，如果x>y2，则反馈给远端的clkselect更新为01，否则保持为当前值10；若当前远端的clkselect为11，如果x>y2，则反馈给远端的clkselect更新为10，否则保持为当前值11。

时钟切换管理模块(4)根据具体clkselect信号选定对应的时钟频率作为复接所需要的时钟，并将该时钟送入分频模块得到并行用户数据的采集时钟与CRC编码时钟。需要说明的是，本发明提供的速率自适应通信方法，一侧的通信终端根据出错数更新完clkselect信号后，通过串行数据发送给另一侧通信终端，以指示另一侧通信终端按照更新后的clkselect信号对应的发射速率发射信号。如此循环往复自适应实时更新两侧通信终端的发射速率。

CRC编码模块(1)将r路并行的用户数据以模2除法的方式除以预先设定好的生成多项式求校验码，将校验码附加在原数据后得到n路并行的CRC编码后的第二用户数据，其中，n>r。

复接模块(2)采用复接的思想将编码后的n路并行用户数据与速率反馈数据复接为1路高速串行数据。

二、接收部分

本发明实施例中，接收部分包括图2中的时钟恢复模块(7)、分频模块(3)、分接模块(8)、帧同步模块(9)、相位调整模块(10)、计数识别模块(11)、CRC解码模块(12)以及校验结果统计模块(6)。

示例性的，时钟恢复模块(7)采用时钟恢复芯片完成，所选芯片型号为ADN2812，可以从12.3Mb/s至2.7Gb/s的串行数据流中恢复其同步时钟，并将该时钟送入分频模块(3)进行分频，得到并行时钟，该时钟是并行的用户数据的接收时钟，同时也是后续帧同步、相位调整、CRC解码、计数识别、校验结果统计所需的时钟。

分接模块(8)采用分接的思想，在ADN2812恢复出的时钟的作用下，将ADN2812输出的数据分接为n+1路并行数据，再将这n+1路并行数据送入帧同步模块(9)确定远端速率反馈数据所在路数，并通过计数识别模块(11)，从这一路数据中提取出远端反馈来的发射速率期望值作为本端时钟切换管理模块中的时钟选择信号。

帧同步模块(10)包含搜索态、校核态和同步态这三种状态。在数据接收的起始时刻，或帧校核时出现未同步帧，或同步态时出现连续帧未同步则转入搜索态，搜索态会在分接后的n+1路数据流中持续搜索帧同步码，搜索完成后，为防止出现假锁，会将搜索到帧同步码的这一路数据送入校核态，确认在接下来的L帧中是否依然可以在正确的位置找到帧同步码，校核完成后进入同步态，在同步态时，如若出现连续M帧数据未同步，则认为失步，进入搜索态。

由于分接后的n+1路信号，相邻两路信号间会有相位差，且帧同步所确定的速率反馈数据所在路数可以是任意的，因此将除速率反馈数据以外的其他数据送入相位调整模块(10)进行相位调整，从而消除相差得到正确的用户数据。该用户数据为CRC编码后的数据，因此需要将其送入CRC解码模块(12)解码，一方面得到编码前的r路并行用户数据，另一方面采用模2除法除以预先设定的生成多项式求余，如果余数不为0，则认为该组经CRC编码后的第一用户数据在传输过程中发生错误，统计的出错数x值加1，最后在每个统计周期结束后，确定当前统计周期内的出错总数x，结合x与所设第一阈值y1、第二阈值y2的比较结果，结合上一统计周期第二终端发射速率期望值，按照图3所示规则选定下一统计周期第二终端发射速率的期望值。

本发明实施例公开了一种速率自适应无线通信装置，设计包括发射部分和接收部分。其中，发射部分包括CRC编码模块、复接模块、分频模块、时钟切换管理模块，以及用来生成速率反馈数据的相关模块；接收部分包括时钟恢复模块、分频模块、分接模块、帧同步模块、相位调整模块、计数识别模块、CRC解码模块以及校验结果统计模块。该装置能根据当前信道质量自适应地切换无线通信的速率，在确保无线通信链路稳定的同时，更好地利用时变信道的有限带宽。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims (10)

1.一种速率自适应的无线通信方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一终端接收第二终端发送的串行数据，所述串行数据包括并行的第二终端的用户数据和第二终端速率反馈数据，所述第二终端速率反馈数据包括第一帧同步码和作为发送端的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值；

第一终端将接收到的串行数据分接得到并行的第二终端的用户数据和带第一帧同步码的第二终端速率反馈数据；从分接后的多路并行数据中找出带帧同步码的第二终端速率反馈数据；

根据第一帧同步码的位置确定第二终端用户数据和第二终端速率反馈数据的相对位置并最终确定速率反馈数据；从速率反馈数据中获得第二终端的用户数据和对所述第一终端的发射速率期望值；

第一终端生成一路包含第一帧同步码和选定的下一个统计周期对第二终端的远端发射速率期望值的第一终端速率反馈数据；

第一终端将自身的用户数据与生成的第一终端速率反馈数据生成并行数据，并将并行数据复接转换为串行数据；

第一终端按照从接收到的第二终端速率反馈数据中识别出第二终端对所述第一终端的发射速率期望值向第二终端发送串行数据。

2.根据权利要求1所述的一种速率自适应的无线通信方法，其特征在于，

选定下一个统计周期第一终端对第二终端的发射速率期望值，具体包括：

所述第一终端以检测到一次第一帧同步码为一帧的开始，连续N帧为一个统计周期，每帧的长度为m，其中包括长度为l的帧同步码，长度为2的第二终端对第一终端发射速率期望值，每个统计周期内统计的总数为N×(m-l-2)，N、m、l均为正整数，且m>l+2；

所述第一终端在每个统计周期结束后，确定当前统计周期内的出错总数x，结合x与所设阈值y1,y2的比较结果，结合上一统计周期第二终端发送的对第一终端的发射速率期望值，选定下一统计周期第二终端发射速率的期望值。

3.根据权利要求1所述的一种速率自适应的无线通信方法，其特征在于，第二终端发送的串行数据中的用户数据经过CRC编码；若当前帧同步状态为同步态时，所述第一终端接收所述第二终端的用户数据后对其进行CRC解码校验，根据统计的CRC校验结果选定下一个统计周期第二终端发射速率的期望值。

4.根据权利要求1所述的一种速率自适应的无线通信方法，其特征在于，第一终端选定下一个统计周期对第二终端的远端发射速率期望值的方法为：从预先设定的发射速率中选定下一个统计周期对第二终端的远端发射速率期望值，所述预先设定的发射速率为第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率和第四发射速率且满足第一发射速率最小，若当前帧同步状态为失步态时，则下一统计周期第二终端发射速率期望值都为第一速率。

5.根据权利要求4所述的一种速率自适应的无线通信方法，其特征在于，还包括：所述第一终端通过如下方式实现发射速率在第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率以及第四发射速率之间切换生成复接所需的高速时钟，具体包括：

通过外部晶振提供第一时钟和第二时钟；

通过倍频器基于所述第一时钟和第二时钟中的至少一个生成第三时钟和第四时钟，所述第三时钟的时钟频率为第一时钟的时钟频率或第二时钟的时钟频率的倍数，所述第四时钟的频率时钟频率为第一时钟的时钟频率或第二时钟的时钟频率的倍数；

将所述第一时钟、第二时钟、第三时钟和第四时钟输入给所述第一终端或第二终端的时钟切换模块，所述时钟切换模块根据第一终端发射速率期望值或第二终端发射速率期望值选取其中一路时钟作为发射数据所用的时钟，所述第一时钟、第二时钟、第三时钟以及第四时钟分别对应第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率以及第四发射速率。

6.一种速率自适应的无线通信终端，其特征在于，包括：

数据接收模块、分接模块、帧同步模块、相位调整模块和计数识别模块；

所述数据接收模块，用于接收第二终端发送的串行数据，所述串行数据包括并行的第二终端的用户数据和第二终端速率反馈数据；所述第二终端速率反馈数据包括第一帧同步码和作为发送端的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值；

所述分接模块，用于将数据接收模块接收到的串行数据分接为并行数据，得到并行的第二终端的用户数据与第二终端速率反馈数据；

所述帧同步模块，用于从所述分接模块分接后的多路并行数据中找出带帧同步码的第二终端速率反馈数据；

所述相位调整模块，用于根据第一帧同步码的位置确定第二终端用户数据和第二终端速率反馈数据之间的相对位置并最终确定速率反馈数据；

所述计数识别模块，用于根据所述相位调整模块确定的速率反馈数据中获得第二终端的用户数据和第二终端对所述第一终端的发送速率期望值；

所述速率反馈数据生成模块，用于生成一路包含第一帧同步码和选定的下一个统计周期对第二终端的远端发射速率期望值的第一终端速率反馈数据；

复接模块，用于将自身的用户数据与生成的第一终端速率反馈数据生成并行数据，并将并行数据复接转换为串行数据；

所述数据发送模块，用于按照所述计数识别模块获得的第二终端对所述第一终端的发射速率期望值向第二终端发送串行数据。

7.根据权利要求6所述的无线通信终端，其特征在于，还包括：

所述速率反馈数据生成模块包括远端发射速率期望值选定模块，所述远端发射速率期望值选定模块用于选定下一个统计周期第一终端对第二终端的发射速率期望值，具体用于：

所述第一终端以检测到一次第一帧同步码为一帧的开始，连续N帧为一个统计周期，每帧的长度为m，其中包括长度为l的帧同步码，长度为2的第二终端对第一终端发射速率期望值，每个统计周期内统计的总数为N×(m-l-2)，N、m、l均为正整数，且m>l+2；

所述第一终端在每个统计周期结束后，确定当前统计周期内的出错总数x，结合x与所设阈值y1,y2的比较结果，结合上一统计周期第二终端发送的对第一终端的发射速率期望值，选定下一统计周期第二终端发射速率的期望值。

8.根据权利要求6所述的无线通信终端，其特征在于，还包括：

所述装置还包括CRC解码及校验结果统计模块；

所述CRC解码及校验结果统计模块，用于第二终端发送的串行数据中的用户数据经过CRC编码；若当前帧同步状态为同步态时，所述第一终端接收所述第二终端的用户数据后对其进行CRC解码校验，根据统计的CRC校验结果选定下一个统计周期第二终端发射速率的期望值。

9.根据权利要求6所述的无线通信终端，其特征在于，还包括：

所述速率反馈数据生成模块包括远端发射速率期望值选定模块，所述远端发射速率期望值选定模块，用于选定下一个统计周期对第二终端的远端发射速率期望值，具体用于从预先设定的发射速率中选定下一个统计周期对第二终端的远端发射速率期望值，所述预先设定的发射速率为第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率和第四发射速率且满足第一发射速率最小，若当前帧同步状态为失步态时，则下一统计周期第二终端发射速率期望值都为第一速率。

10.根据权利要求6所述的无线通信终端，其特征在于，还包括：

所述装置还包括时钟切换管理模块，所述时钟切换管理模块用于通过如下方式实现发射速率在第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率以及第四发射速率之间切换生成复接模块所需的高速时钟，具体用于：

通过外部晶振提供第一时钟和第二时钟；

通过倍频器基于所述第一时钟和第二时钟中的至少一个生成第三时钟和第四时钟，所述第三时钟的时钟频率为第一时钟的时钟频率或第二时钟的时钟频率的倍数，所述第四时钟的频率时钟频率为第一时钟的时钟频率或第二时钟的时钟频率的倍数；

将所述第一时钟、第二时钟、第三时钟和第四时钟输入给所述第一终端或第二终端的时钟切换模块，所述时钟切换模块根据第一终端发射速率期望值或第二终端发射速率期望值选取其中一路时钟作为发射数据所用的时钟，所述第一时钟、第二时钟、第三时钟以及第四时钟分别对应第一发射速率、第二发射速率、第三发射速率以及第四发射速率。

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