一種提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和靈敏性使用累積鏈路質(zhì)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和靈敏性的方法，特別是設(shè)及一種提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí) 性和靈敏性使用累積鏈路質(zhì)量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前廣為應(yīng)用的鏈路評估方法是基于統(tǒng)計(jì)得出包接收率，包接收率能夠直觀地反 映當(dāng)前鏈路狀況.采用統(tǒng)計(jì)的數(shù)學(xué)手段，通過大量樣本的采集來計(jì)算包接收率，其優(yōu)點(diǎn)是與 鏈路質(zhì)量高度相關(guān)。但是該種評估方法有兩個(gè)缺點(diǎn)；①由于統(tǒng)計(jì)樣本是一種歷史事件，它的 實(shí)時(shí)性不夠；②由于統(tǒng)計(jì)基數(shù)大，對于突發(fā)網(wǎng)絡(luò)變動反應(yīng)的靈敏度不夠.此外統(tǒng)計(jì)基數(shù)大小 的選擇難W決定，若太小，則精度不夠；若太大，會浪費(fèi)大量帶寬，消耗大量能量，該些在資 源受限的WS化中是不允許的。
[0003] 為了避免由探測帶來的通信量，最近出現(xiàn)了來自硬件檢測的評估量度，其中包括 鏈路質(zhì)量指示LQI (link quality indicator)。依靠硬件檢測完成鏈路質(zhì)量評估，開銷 少，對鏈路質(zhì)量改變反應(yīng)迅速.其不足之處是對鏈路的評估完全依賴于通信巧片本身所提 供的功能，可擴(kuò)展性較差，評估準(zhǔn)確度也受到一定限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和靈敏性使用累積鏈路質(zhì)量的方法， 該方法使用累積計(jì)算的方法，將大量數(shù)據(jù)包接受率的統(tǒng)計(jì)分割開，減少帶寬的浪費(fèi)，結(jié)合鏈 路質(zhì)量指示LQI，提高計(jì)算的實(shí)時(shí)性和靈敏性。該發(fā)明設(shè)計(jì)的計(jì)算公式，可W簡單，快速，較 為準(zhǔn)確的反映鏈路質(zhì)量。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和靈敏性使用累積鏈路質(zhì)量的方法，所述方法包括W下過程： 根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)包接收率PRR與鏈路質(zhì)量指示LQI值兩者之間的關(guān)系，使用鏈路質(zhì)量指 示來顯示鏈路質(zhì)量，再計(jì)算部分?jǐn)?shù)據(jù)包接受率，用來修正鏈路質(zhì)量指示因?yàn)槠渌蛩卦斐?的數(shù)值誤差；計(jì)算數(shù)據(jù)包接受率采用累積計(jì)算數(shù)據(jù)包接受率PRR方法，計(jì)算公式是： P?。╰)二:、巧陸（t-1) +(1-中服（t) (1) 其中t=0，l，這…，n; (0<?v<l)巧根據(jù)鏈路質(zhì)量指示LQI和PRR的相關(guān)性構(gòu)造一個(gè)新的 鏈路質(zhì)量計(jì)算公式： CPL二a*DQI#彫（0 (CKCKl) (2); CPL的值只與t和a有關(guān)，其中a來調(diào)節(jié)估計(jì)值的靈敏度。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是： 本發(fā)明依靠鏈路質(zhì)量指示的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種新的鏈路質(zhì)量評估機(jī)制，解決計(jì)算包接收 率的缺點(diǎn)。該方法使用累積計(jì)算的方法，將大量數(shù)據(jù)包接受率的統(tǒng)計(jì)分割開，減少帶寬的浪 費(fèi)，結(jié)合鏈路質(zhì)量指示LQI，提高計(jì)算的實(shí)時(shí)性和靈敏性。該發(fā)明設(shè)計(jì)的計(jì)算公式，可W簡 單，快速，較為準(zhǔn)確的反映鏈路質(zhì)量。
【附圖說明】
[0007] 圖1為圖統(tǒng)計(jì)LQI值與PRR的關(guān)系曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0009] 計(jì)算數(shù)據(jù)包接收率PRR與鏈路質(zhì)量指示LQI值具有很強(qiáng)的線性相關(guān)性，如圖1。根 據(jù)兩者之間的關(guān)系，可W使用鏈路質(zhì)量指示來顯示鏈路質(zhì)量，再計(jì)算部分?jǐn)?shù)據(jù)包的接受率， 用來修正鏈路質(zhì)量指示因?yàn)槠渌蛩卦斐傻臄?shù)值誤差。而對于計(jì)算數(shù)據(jù)包接受率可W采用 累積計(jì)算數(shù)據(jù)包接受率PRR(packetreceiverate)的方法，因?yàn)殒溌焚|(zhì)量最新的估計(jì)值 只與歷史估計(jì)值和當(dāng)前測量值有關(guān)，可W減少因?yàn)閿?shù)據(jù)包過少造成計(jì)算的鏈路質(zhì)量不能反 應(yīng)真實(shí)的情況同時(shí)也可W降低儲存需求。計(jì)算公式是： P?。? 刷（t-1) +(1-X)巧?。? 過） 其申t=0.，1，2,…，化（0< >" <1)。再根據(jù)鏈路質(zhì)量指示LQI和PRR的相關(guān)性構(gòu)造一個(gè)新 的鏈路質(zhì)量計(jì)算公式： CPL二a科JQI+P服（t) (〇<a<i)城； CPL(packetreceiveratebaseonLeachandPegasisJ的值只與t本日日'有關(guān)，其中 a用來調(diào)節(jié)估計(jì)值的靈敏度。
[0010] 實(shí)施例1 : (1)數(shù)據(jù)包接受率的計(jì)算 當(dāng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，將節(jié)點(diǎn)之間整個(gè)通訊時(shí)間分成一個(gè)個(gè)周期，每個(gè)周期 結(jié)束時(shí)需要計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的鏈路質(zhì)量，為下一個(gè)周期傳輸數(shù)據(jù)時(shí)選取最好的傳輸路徑。第 一個(gè)周期結(jié)束時(shí)，節(jié)點(diǎn)計(jì)算PRR等于接受的數(shù)據(jù)包除W總的發(fā)送的數(shù)據(jù)包，第二個(gè)周期結(jié) 束時(shí)，先計(jì)算第二個(gè)周期內(nèi)數(shù)據(jù)包的接收率，再使用公式（1)重新計(jì)算第二周期的PRR。W 此類推，采用累積計(jì)算的方式隨著時(shí)間的推移，數(shù)據(jù)包的增多，PRR的計(jì)算值能夠更加準(zhǔn)確 的反應(yīng)鏈路質(zhì)量。該樣做可W避免每次計(jì)算鏈路質(zhì)量時(shí)需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)計(jì)算消耗。
[0011] 似鏈路質(zhì)量的計(jì)算 計(jì)算每個(gè)周期內(nèi)鏈路質(zhì)量指示器的平均值，根據(jù)公式（2)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的鏈路質(zhì)量。計(jì)算 出的CPL會被節(jié)點(diǎn)保存，為在下一個(gè)周期無線傳感器網(wǎng)絡(luò)選擇數(shù)據(jù)選擇較優(yōu)的路徑，提供 數(shù)據(jù)支持。新的鏈路質(zhì)量計(jì)算方法〔?以可^快速、靈敏，較為準(zhǔn)確的反應(yīng)鏈路質(zhì)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和靈敏性使用累積鏈路質(zhì)量的方法，其特征在于，所述方法包 括以下過程： 根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)包接收率PRR與鏈路質(zhì)量指示LQI值兩者之間的關(guān)系，使用鏈路質(zhì)量指 示來顯示鏈路質(zhì)量，再計(jì)算部分?jǐn)?shù)據(jù)包接受率，用來修正鏈路質(zhì)量指示因?yàn)槠渌蛩卦斐?的數(shù)值誤差；計(jì)算數(shù)據(jù)包接受率采用累積計(jì)算數(shù)據(jù)包接受率PRR方法，計(jì)算公式是： PRR (t) = A *PRR (t-1)+(I-A)^PRR (t) (1) 其中t=0, 1，2,…，n;(0〈A〈1);再根據(jù)鏈路質(zhì)量指示LQI和PRR的相關(guān)性構(gòu)造一個(gè)新 的鏈路質(zhì)量計(jì)算公式： CPL=a*LQI+PRR (t) (0〈a〈l) (2); CPL的值只與t和a有關(guān)，其中a用來調(diào)節(jié)估計(jì)值的靈敏度。
【專利摘要】一種提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和靈敏性使用累積鏈路質(zhì)量的方法，涉及一種提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和靈敏性的方法，包括：根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)包接收率PRR與鏈路質(zhì)量指示LQI值兩者之間的關(guān)系，使用鏈路質(zhì)量指示來顯示鏈路質(zhì)量，再計(jì)算部分?jǐn)?shù)據(jù)包接受率，用來修正鏈路質(zhì)量指示因?yàn)槠渌蛩卦斐傻臄?shù)值誤差；計(jì)算數(shù)據(jù)包接受率采用累積計(jì)算數(shù)據(jù)包接受率PRR方法，計(jì)算公式是：PRR（t）=λ*PRR（t-1）+(1-λ)*PRR（t）(1)；其中t=0,1,2,…,n；（0＜λ＜1）；本發(fā)明方法使用累積計(jì)算的方法，將大量數(shù)據(jù)包接受率的統(tǒng)計(jì)分割開，減少帶寬的浪費(fèi)，發(fā)明設(shè)計(jì)的計(jì)算公式，可以簡單，快速，較為準(zhǔn)確的反映鏈路質(zhì)量。
【IPC分類】H04L12-26, H04L12-24
【公開號】CN104753719
【申請?zhí)枴緾N201510123414
【發(fā)明人】王軍, 章新宇, 孫浩
【申請人】沈陽化工大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月20日