[发明专利]一种基于环境嘈杂度和STA距离的WiFi速率控制方法

说明书

本发明提供了一种基于环境嘈杂度和STA距离的WiFi速率控制方法，该方法包括：在WIFI系统中随机部署多个感测节点，协作完成WIFI网络的感测和上传；根据感测结果，采用粒子群算法进行信道优化。本发明提出了一种基于环境嘈杂度和STA距离的WiFi速率控制方法，更加实时和准确地获得无线电磁环境的状况，从而对网络传输信道进行优化，避免串扰、提升系统性能。

技术领域

本发明涉及无线网络，特别涉及一种基于环境嘈杂度和STA距离的WiFi速率控制方法。

背景技术

WIFI技术获得飞速发展，成为全球最的和通用的网络接入技术，基本上所有的用户移动设备，包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑均具备WIFI接入能力。但与此同时，WIFI系统的串扰问题也逐步成为影响实际部署的最问题，包括微波、蓝牙、雷达等串扰和系统间串扰。为解决WIFI系统的串扰问题，现有技术采取的方案主要是拓展新的频带资源，降低工作信道重复的概率。但是随着更多用户选择WIFI上网，而且，802.11ac为达到单用户峰值的带宽需求成倍增长，频带拓展始终无法满足网络发展的需求。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种基于环境嘈杂度和STA距离的WiFi速率控制方法，包括：

在WIFI系统中随机部署多个感测节点，协作完成WIFI网络的感测、采集和处理；

根据感测结果，采用粒子群算法进行信道优化。

优选地，所述WIFI系统中，接入节点的工作频带和发射功率均由AC路由器进行控制；用户端通过空口与接入节点进行通信，获取信令和数据服务；所述感测节点对WIFI的工作频带进行感测，并将感测结果上报附近的汇聚节点；汇聚节点根据感测结果选择最佳的工作频带进行通信，接入节点和用户端获得的频带感测结果在AC路由器进行集成。

优选地，所述感测节点采用以下感测算法：

对于单个感测节点，频带感测表示为一个检测事件：

其中x(t)表示感测节点接收到的信号，s(t)为感测对象的发送信号，n(t)为噪声，h代表信道增益，事件H₀代表频带空闲，事件H₁代表频带忙；

频带捕获概率P_d由信道响应h决定：

其中λ为能量检测的判决门限，Qm函数定义为：

信道响应h由于衰减而不断变化，此时捕获概率P_d表示为：

其中r为衰减信号信噪比，f_r(x)为衰减条件下反映信噪比变化的概率密度函数：

若各节点的频带感测结果独立同分布，则n个节点中，如果有超过k个节点判决为H₁，则确定频带被占用；

联合频带感测的捕获概率Q_d表示为：

Q_d＝1-(1-P_d)ⁿ

n表示参与频带感测的节点数目。

优选地，对于采样信号，使用正交窗口对信号进行分割，计算各部分周期图，最后进行迭加，获得频带估计。

优选地，所述感测节点与汇聚节点之间的通信流程为：

Step1：感测节点默认处于休眠状态，以T_w为周期唤醒，检测是否存在搜索请求；