[发明专利]一种基于简化理论模型的自适应无线链路质量估计方法

权利要求书

1.一种基于简化理论模型的自适应无线链路质量估计方法，其特征在于，包括步骤：

(1)扫描当前信道，获得信道噪声统计信息，更新链路质量估计所需的参数，噪声样本的噪声均值N_m；

(2)从当前节点的邻居节点集合中选择需要进行链路质量估计的邻居节点Node_i；

(3)统计时间窗口t₃内，该邻居节点Node_i发送的数据包到达当前节点时所有的数据包长度集合L＝{l₁,l₂,…,l_j,…}，并统计长度相同的数据包的接收信号功率集合的集合R＝{RSSI₁,RSSI₂,…,RSSI_j,…}，其中，RSSI_j为该时间窗口下数据包长度为l_j时的接收信号功率集合；

(4)基于获得的数据包长度集合L和接收信号功率集合的集合R，对于集合L中的每一种数据包长度，计算特定长度数据包的接收信号功率均值，得到对应的接收信号功率均值集合RSSIm＝{RSSIm₁,RSSIm₂,…,RSSIm_j,…}；

(5)基于获得的数据包长度集合L、接收信号功率均值集合RSSIm以及噪声均值N_m，对于集合L中的每一种数据包长度，计算特定长度数据包的收包率估计值，得到对应的收包率估计值集合PRR_E＝{PRR_E1,PRR_E2,…,PRR_Ej,…}，ZigBee下的具体步骤为：

(5.1)在ZigBee中误比特率BER与信噪比SNR的关系为：

其中，Q(·)代表Q函数；

因此，收包率估计值PRR与信噪比SNR的关系：

PRR与RSSI的关系：

(5.2)Q函数与误差函数的关系：

其中，erf(·)代表误差函数；

误差函数erf(·)为：

其中，a₀为拟合系数，取值-1.165；

可得ZigBee下RSSI与PRR的简化模型为：

(5.3)基于获得的数据包长度集合L、接收信号功率均值集合RSSIm、噪声均值N_m以及简化模型，计算得到对应数据包长度集合L的收包率估计值集合PRR_E，其中，第j个数据包长度l_j对应的收包率估计值PRR_Ej为：

其中，a为测量误差校正值，l_j为第j个数据包长度，RSSI_mj为对应的RSSI均值；

(6)对邻居节点集合中其他需要进行链路质量估计的邻居节点重复步骤2到5，直到所有邻居节点链路质量估计完成。

2.根据权利要求1所述的基于简化理论模型的自适应无线链路质量估计方法，其特征在于，所述步骤1中，包括以下步骤：

(1.1)统计时间窗口t₁内的噪声样本N，采样频率f_n，得到噪声样本个数n＝t₁×f_n；

(1.2)基于获得的噪声样本统计得到时间窗口t₁的噪声均值N_m：

其中，n为时间窗口t₁内收到的噪声样本个数，N_i为第i个噪声样本。

3.根据权利要求1所述的基于简化理论模型的自适应无线链路质量估计方法，其特征在于，所述步骤4中，第j个数据包长度l_j对应的接收信号功率均值RSSIm_j为：

其中，RSSI_jk为该数据包长度对应的第k个接收信号功率样本，n_1j为该数据包长度对应的接收信号功率样本的个数。