CN1180646C - 自适应调节移动电台发射功率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应调节移动电台发射功率的方法。适用于在高速的运动中、通讯信号的快衰落和慢衰落变化都比较大的情况下，移动电台与基站之间进行数据通信。它根据已发送分组的发送记录队列中各记录的数值计算平均重传次数动态调整移动电台信道的输出功率，使信道工作在最佳的状态。达到有利于移动电台的数据传输，同时也省电工作的目的。

Description

自适应调节移动电台发射功率的方法

技术领域

本发明公开了一种自适应调节移动电台发射功率的方法，属于移动电台的控制方法，尤其是针对车辆上采用无线分组交换技术实时数据通信的移动电台发射功率控制方法。

背景技术

目前集群通信系统有在通信上结合了GSM蜂窝数字通信及无线分组交换技术，从而有效地克服了无线数据传输上的不稳定和易丢失的问题。但是，在实际情况下，由于基站建设、具体地形环境以及车辆移动电台距离基站远近不同的等原因，无线数据在传输时仍时有可能出现远近衰落的问题，导致数据传输上突发的丢失及重传增加，影响了系统整体的数据通信速率。单纯提高移动电台发射功率，虽然可以减少数据传输上突发的丢失及重传，但电池消耗快，不符合实用的要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种自适应调节移动电台发射功率的方法，使移动电台能动态地调整信道的输出功率。

本发明是按以下方案实现的：自适应调节移动电台发射功率的方法，它的移动电台中包括可进行数据处理和控制的主控制器，且其发射功率是数控分档可调的。在移动电台中设立由五个以上已发送分组的发送记录组成的固定长度记录队列。该队列中每个分组的发送记录包括保存该分组的发送时间的单元和重传次数的单元。且系统要定义最大重传次数的数值。当移动电台每次取出分组数据准备发送时，主控制器先根据所述记录队列中各记录的数值计算平均重传次数；将平均重传次数与设定的信道传输质量判据值进行比较A：若平均重传次数属于信道传输质量优，则下调一档发射功率，B：若平均重传次数属于信道传输质量一般，则保持现行发射功率，C：若平均重传次数属于信道传输质量差，则上调一档发射功率；发送当前分组数据，并将本分组的发送时间和重传次数录入记录队列的尾部。

所述的根据所述记录队列中各记录的数值计算平均重传次数的方式，可以是：所述平均重传次数为所述记录队列中各记录的重传次数数值的算术平均值。

所述的根据所述记录队列中各记录的数值计算平均重传次数的方式，也可以是：所述平均重传次数为所述记录队列中各记录的重传次数数值的加权平均值，其中加权值由各个发送记录中发送时间与当前时间的差值转查加权值表确定。

所述的加权值表为：

T	T≤2	2＜T≤5	5＜T≤10	10＜T≤20	20＜T≤40	40＜T
							K	1.111	0.435	0.217	0.087	0.038	0.020

表中，T为发送时间与当前时间的差值，秒；K为加权值。

所述设定的信道传输质量判据值是：

信道传输质量优的条件为：0≤平均重传次数＜(10％×最大重传次数)；

信道传输质量一般的条件为：(10％×最大重传次数)≤平均重传次数＜(40％×最大重传次数)；

信道传输质量差的条件为：(40％×最大重传次数)≤平均重传次数。

所述记录队列中记录的个数为10个；所述系统定义的最大重传次数为4次。

本发明自适应调节移动电台发射功率的方法，使移动电台能根据已发送分组的发送记录队列中各记录的数值计算平均重传次数，动态地调整信道的输出功率，使信道工作在最佳的状态，实现对信道上远近衰落的控制。以利于移动电台的数据传输，同时也达到了电台省电工作的目的。

具体实施方式

本发明自适应调节移动电台发射功率的方法的一个实施例：

移动电台中包括可进行数据处理和控制的主控制器，且其发射功率是数控分档可调的。在移动电台的数据处理程序中根据经验须设立由五个以上已发送分组的发送记录组成的固定长度记录队列，本例中确定该记录队列的长度为10个记录。该队列中每个分组的发送记录有保存该分组的发送时间的单元和重传次数的单元。初始时将发送时间统一记为初始化操作的时间，重传次数统一记为1。最大重传次数的数值根据系统的配置进行定义。本例中，最大重传次数的数值为4次。当移动电台每次取出分组数据准备发送时，主控制器先根据所述记录队列中各记录的数值计算平均重传次数。系统需要规定信道传输质量判据值作为发射功率调控的依据，本例的判据值是：

信道传输质量优的条件为：0≤平均重传次数＜(10％×最大重传次数)；

信道传输质量一般的条件为：(10％×最大重传次数)≤平均重传次数＜(40％×最大重传次数)；

信道传输质量差的条件为：(40％×最大重传次数)≤平均重传次数。

主控制器将平均重传次数与设定的信道传输质量判据值进行比较，A：若平均重传次数属于信道传输质量优，则下调一档发射功率，B：若平均重传次数属于信道传输质量一般，则保持现行发射功率，C：若平均重传次数属于信道传输质量差，则上调一档发射功率；发送当前分组数据，并将本分组的发送特征值发送时间和重传次数录入记录队列的尾部。这时原队列中的第一个记录当然也就被删除了。

本例计算平均重传次数采用算术平均值的计算方式：

记10个分组的重传次数分别为N0、N1、N2……N9；显然，Ni(0＜＝i＜＝9)的值是界于0与4之间的整数。根据算术平均法的定义可知，其算术平均值等于：

如，在某次数据通信过程中，记录队列所保存的最近发送的10个分组的发送记录如下：

分组号	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
											重传次数	1	1	3	2	4	2	1	1	2	1

$=(1+1+3+2+4+2+1+1+2+1)/10$

根据信道传输质量判据值：

信道传输质量优的条件为：0≤平均重传次数＜0.4；

信道传输质量一般的条件为：0.4≤平均重传次数＜1.6；

信道传输质量差的条件为：1.6＜＝平均重传次数。

目前的平均重传次数1.8＞1.6即信道传输质量差，将当前移动电台的发射功率调高1档。

为了减小误差同时能够缩短判决时间、提高传输的实时性，以避免在主控制器内进行运算时间较长的浮点运算，以上的计算式也可改为：

因此，平均重传次数‘的值是平均重传次数的10倍，在进行信道传输质量判决时，应将信道传输质量判据值同乘以10。这样做的优点是在进行整型运算的基础上能保留小数点后一位有效数字，提高了判决的精度。

本发明自适应调节移动电台发射功率的方法的又一个实施例：

本例中考虑：由于前一个分组的发送距离后一个分组的发送时间间隔越长，前一个分组的发送情况与后一个分组的发送情况的相关性就越差，因此，间隔越久的分组记录对当前的分组发送的影响就越小，若发送记录队列的平均重传次数采用所述记录队列中各记录的重传次数数值的加权平均值，则更能提高判决的有效性。

移动电台中包括可进行数据处理和控制的主控制器，且其发射功率是数控分档可调的；在移动电台的数据处理程序中设立由10个已发送分组的发送记录组成的固定长度记录队列；该队列中每个分组的发送记录包括保存该分组的发送特征值发送时间的单元和重传次数的单元。初始化时发送时间统一记为初始化时的时间，重传次数统一记为1。系统定义最大重传次数的数值为4次。当移动电台每次取出分组数据准备发送时，主控制器先根据所述记录队列中各记录的数值计算平均重传次数。本例中规定：

信道传输质量优的条件为：0≤平均重传次数＜(10％×4)；

信道传输质量一般的条件为：(10％×4)≤平均重传次数＜(40％×4)；

信道传输质量差的条件为：(40％×4)≤平均重传次数。将平均重传次数与设定的信道传输质量判据值进行比较，A：若平均重传次数属于信道传输质量优，则下调一档发射功率，B：若平均重传次数属于信道传输质量一般，则保持现行发射功率，C：若平均重传次数属于信道传输质量差，则上调一档发射功率；然后发送当前分组数据，并将本分组的发送特征值发送时间和重传次数录入记录队列的尾部。

本例中平均重传次数为记录队列中各记录的重传次数数值的加权平均值。其计算方式是：

记10个分组的即重传次数分别为Ni(0＜＝i＜＝9)，记各分组的加权值为Ki(0＜＝i＜＝9)，计算出：

其中加权值由各个发送记录中发送时间与当前时间的差值转查加权值表确定。

本例使用的加权值表为一个经验值表：

T	T≤2	2＜T≤5	5＜T≤10	10＜T≤20	20＜T≤40	40＜T
							K	1.111	0.435	0.217	0.087	0.038	0.020

表中，T为发送时间与当前时间的差值，秒；K为加权值。

如，在数据通信过程中，记录队列中的发送记录中10个分组的重传次数以及发送时间与当前时间的差值，对应的加权值如下：

重传次数	2	0	1	0	1	0	0	1	0	0
											差值	21	15	11	9	8	7	5	4	2	1
加权值	0.038	0.087	0.087	0.217	0.217	0.217	0.435	0.435	1.111	1.111

即：

平均重传次数＝(2*0.038+0*0.087+1*0.087+0*0.217+1*0.217+0*0.217+0*0.435+1*0.435+0*1.111+0*1.111)/(0.038+0.087+0.087+0.217+0.217+0.217+0.435+0.435+1.111+1.111)

＝0.2(次)

将平均重传次数与设定的信道传输质量判据值进行比较，平均重传次数属于信道传输质量优，控制电台下调一档发射功率，以减少功率消耗；发送本分组的数据并将本分组的发送时间和重传次数记入发送记录，录入记录队列的尾部。

Claims (6)

1.自适应调节移动电台发射功率的方法，其特征是：移动电台中包括可进行数据处理和控制的主控制器，且其发射功率是数控分档可调的；在移动电台中设立由五个以上已发送分组的发送记录组成的固定长度记录队列；该队列中每个分组的发送记录包括保存该分组的发送时间的单元和重传次数的单元，且系统要定义最大重传次数的数值；当移动电台每次取出分组数据准备发送时，主控制器先根据所述记录队列中各记录的数值计算平均重传次数；将平均重传次数与设定的信道传输质量判据值进行比较，A：若平均重传次数属于信道传输质量优，则下调一档发射功率，B：若平均重传次数属于信道传输质量一般，则保持现行发射功率，C：若平均重传次数属于信道传输质量差，则上调一档发射功率；发送当前分组数据，并将本分组的发送时间和重传次数录入记录队列的尾部。

2.根据权利要求1所述的自适应调节移动电台发射功率的方法，其特征是：所述平均重传次数为所述记录队列中各记录的重传次数数值的算术平均值。

3.根据权利要求1所述的自适应调节移动电台发射功率的方法，其特征是：所述平均重传次数为所述记录队列中各记录的重传次数数值的加权平均值，其中加权值由各个发送记录中发送时间与当前时间的差值转查加权值表确定。

4.根据权利要求3所述的自适应调节移动电台发射功率的方法，其特征是：所述的加权值表为， T   T≤2   2＜T≤5   5＜T≤10   10＜T≤20   20＜T≤40   40＜T K   1.111   0.435   0.217   0.087   0.038   0.020

表中，T为发送时间与当前时间的差值，秒；K为加权值。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的自适应调节移动电台发射功率的方法，其特征是：所述设定的信道传输质量判据值是，

信道传输质量优的条件为：0≤平均重传次数＜(10％×最大重传次数)；

信道传输质量一般的条件为：(10％×最大重传次数)≤平均重传次数＜(40％×最大重传次数)；

信道传输质量差的条件为：(40％×最大重传次数)≤平均重传次数。

6.根据权利要求5所述的自适应调节移动电台发射功率的方法，其特征是：所述记录队列中记录的个数为10个；所述系统定义的最大重传次数为4次。