[发明专利]ZigBee自适应多速率传输方法

说明书

一种ZigBee自适应多速率传输方法，包括以下步骤：1)发送端经过比特‑符号转换后，根据接收端反馈的传输速率选择扩频长度，经过偏移四相相移键控调制和波形整形后射频输出；2)接收端估测码元错误率选择解扩阈值并解扩；3)接收端估计有效误码率，选择传输速率并反馈给发送端，本发明沿用传统的ZigBee基本物理层结构，结构简单，可扩展性好，不增加硬件成本，实现多速率传输，增加了传输的灵活性与动态性，提高了传输的吞吐量和可靠性。

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信领域的技术，具体是一种ZigBee自适应多速率传输方法。

背景技术

现有的ZigBee设备面临着两方面的问题：1、随着部署规模的扩大，节点网络中的数据量也随之增加。以现有的ZigBee的传输速率，很难满足庞大吞吐量的需求。2、工业物联网中信道环境较为复杂，信道质量多变。传统的ZigBee速率单一，不能根据通信环境的变化调节传输速率。

现有提高ZigBee传输速率的方法一般是发送端将频域中的一个宽带信道分成若干重叠子信道，从而将信号调制到多个并行频率信道上，该技术的特点是成本低、改动小、速率提升有限。此外，通过差错恢复机制可以通过提高容错能力，从而提高ZigBee的传输速率，但这种方法仍然受到ZigBee固有传输速率的限制。

发明内容

本发明针对现有技术对动态信道的带宽资源的利用率较低的缺陷，提出一种ZigBee自适应多速率传输方法，其沿用传统的ZigBee基本物理层结构，结构简单，可扩展性好，不增加硬件成本，实现多速率传输，增加了传输的灵活性与动态性，提高了传输的吞吐量和可靠性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括以下步骤：

1)发送端经过比特-符号转换后，根据接收端反馈的传输速率选择扩频长度，经过偏移四相相移键控调制和波形整形后射频输出；

2)接收端估测码元错误率选择解扩阈值并解扩；

3)接收端估计有效误码率，选择传输速率并反馈给发送端。

所述的步骤1)具体包括以下步骤：

1.1)在物理层协议数据单元中编写前导码，调取缓存中的传输速率，并将传输速率写入物理层协议数据单元；

1.2)根据传输速率选择扩频长度并进行扩频；

1.3)经偏移四相相移键控调制和波形整形后，射频输出；

1.4)开启计时器，计数超过门限值且又没收到接收端反馈时，触发一次重传；接收到接收端反馈的传输速率时，发送端更新缓存中的传输速率。

所述的步骤2)具体包括以下步骤：

2.1)接收端检测信道中的前导码；

2.2)解析扩频长度；

2.3)选择对应的编码表，比较接收到的序列与标准序列的差值，将差值最小的一项作为解扩结果，并估计码元错误率；

2.4)根据码元错误率选择解扩阈值并解扩。

所述的步骤3)具体包括以下步骤：

3.1)若码元序列正确解析，计算每个偏移的码元点到标准码元点之间的距离，估计每个码元点的解析概率；

3.2)利用每个码元点的解析概率，计算码元序列的解析概率，码元序列的解析概率乘以误差系数得到估测的有效误码率；

3.3)若码元序列未正确解析，误码个数增加4；

3.4)接收端选择传输速率并反馈给发送端。