[发明专利]基于传输可靠率的分段ARQ方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络技术，尤其涉自动重传请求（Automatic Repeat request,ARQ）技术。

背景技术

在无线多跳网络应用环境下，无线节点间的信道质量互不相同，并且是随时间变化的。这对无线通信中的数据可靠性带来了挑战。ARQ被广泛用于提高数据传输可靠性。端到端的自动重传机制（End to End,E2E），数据包丢失比例逐跳累积，使得数据包最终传输成功率远低于单跳信道的情况，跳数越多，最终的到达率越低，如图1所示,而每次重传都要从源节点开始，也带来了极大的数据延迟。点到点的自动重传机制（Hop by Hop,HBH），节点逐跳进行确认与重传，却引入了更多的数据发送量，对信道负载、节点能耗都带来了严重挑战。传统的ARQ机制，从停-等(Stop-Wait)、回退N（Go back N）、选择重传（Selective ACK）到混合ARQ（Hybrid ARQ，HARQ），重点关注如何提高ARQ本身的效率。后来出现的跨层（Cross Layer）ARQ、信道感知的（Channel Aware）ARQ、自适应（Adaptive）ARQ等，重点是通过对信道情况的感知，自适应调整数据包的长度、重传时间等。

以上现有的ARQ方法都未较好地处理以下几个重要的问题：

（1）能耗。在相当一部分无线网络环境下，设备是通过电池供电的，其能量消耗决定了设备工作时间与生存期，是一个非常重要的因素。

（2）时延。对于很多无线网络来讲，如环境检测网络，安全控制网络等，时延是一个非常关键的因素。

（3）可靠性。将数据传输可靠性控制在一个合理范围内。一般情况下，可靠性值越高，继续提高一个百分点所需付出的代价越大。而用户对数据传输可靠性的需求，不需要是100%可靠，而是一个较高的、合适的值。

随着无线网络在各种领域应用的不断推广，尤其是应急自组织网络（Ad hoc Network）、无线传感器（Wireless Sensor Network）网络、设备到设备（Machine to Machine，m2m）通信等应用的持续发展，需要提出一种ARQ方法，能够充分适应信道质量在时间和空间上的变化，满足用户的时延与可靠性需求，并且具有较低的能量消耗，满足通信需求的基础上延长无线节点的工作时间与网络生存期。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供着一种基于传输可靠率的分段开关式节能ARQ方法。

本发明为解决上述技术问题是，基于传输可靠率的分段ARQ方法，包括以下步骤：

一、预设置步骤：网络中各中间节点根据用户对于单跳传输成功率的要求预设置分段ARQ阈值RSSI_thh，分段ARQ阈值RSSI_thh的确定方式为：

PSUCCESS=limΔ→012π∫(γ-RSSIthh+45+Δ)/σ∞exp(-x22)dx]]>

其中，P_SUCCESS为用户要求的单跳传输成功率；γ为硬件接收灵敏度；σ为环境噪声值；RSSI_thh为分段ARQ阈值；Δ表示数据包接收所使用的时间；