链路自适应传输方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种链路自适应传输方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.中继网络中，中继节点接收到数据后，通常不改变数据原有的数据速率，采用原有数据速率进行中继转发。但由于中继网络中，不同链路的链路质量会有所不同。如果后续链路质量差，则会导致中继的数据后续接收失败；如果后续链路质量较好，还采用原有的速率进行发送，会降低网络的吞吐量，进而降低网络的传输能力。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种链路自适应传输方法、装置、设备及存储介质，可以自适应调整两节点间传输链路的链路质量，自动调整数据传输过程中的发送速率及发送功率，以适应变化的网络环境，实现最优化传输。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种链路自适应传输方法，包括：
5.接收上级节点发送的广播信息；
6.根据所述广播信息确定链路信噪比、接收功率及第一发送功率；其中，所述第一发送功率为所述上级节点发送所述广播信息的功率；
7.根据所述链路信噪比、所述接收功率及所述第一发送功率确定链路损耗；
8.根据所述链路信噪比和所述链路损耗确定发送速率及第二发送功率；
9.按照所述发送速率及所述第二发送功率向所述上级节点发送数据。
10.进一步地，根据所述链路信噪比、所述接收功率及所述第一发送功率确定链路损耗，包括：
11.获取当前应用场景对应的链路模型；
12.将所述链路信噪比、所述接收功率及所述第一发送功率输入所述链路模型，获得链路损耗。
13.进一步地，根据所述链路信噪比和所述链路损耗确定发送速率及第二发送功率，包括：
14.若所述链路信噪比小于或等于设定值，则将所述第二发送功率设置为最大发送功率，并确定所述链路信噪比所在的数值区间；
15.根据所述链路信噪比所在的数值区间确定发送速率。
16.进一步地，还包括：
17.预先建立在速率自适应下数值区间与发送速率间的第一对应关系；
18.根据所述链路信噪比所在的数值区间确定发送速率，包括：
19.从所述第一对应关系中确定所述链路信噪比所在的数值区间对应的发送速率。
20.进一步地，根据所述链路信噪比和所述链路损耗确定发送速率及第二发送功率，
包括：
21.若所述链路信噪比大于设定值，则将所述发送速率设置为最大速率，并确定所述链路损耗所在的数值区间；
22.根据所述链路损耗所在的数值区间确定第二发送功率。
23.进一步地，还包括：
24.预先建立在功率自适应下数值区间与发送功率间的第二对应关系；
25.根据所述链路损耗所在的数值区间确定第二发送功率，包括：
26.从所述第二对应关系中确定所述链路损耗所在的数值区间对应的第二发送功率。
27.进一步地，所述上级节点为基站或者中继节点。
28.第二方面，本发明实施例还提供了一种链路自适应传输装置，包括：
29.广播信息接收模块，用于接收上级节点发送的广播信息；
30.链路信噪比确定模块，用于根据所述广播信息确定链路信噪比、接收功率及第一发送功率；其中，所述第一发送功率为所述上级节点发送所述广播信息的功率；
31.链路损耗确定模块，用于根据所述链路信噪比、所述接收功率及所述第一发送功率确定链路损耗；
32.速率及功率确定模块，用于根据所述链路信噪比和所述链路损耗确定发送速率及第二发送功率；
33.数据发送模块，用于按照所述发送速率及所述第二发送功率向所述上级节点发送数据。
34.第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述设备包括：包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例所述的链路自适应传输方法。
35.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理装置执行时实现如本发明实施例所述的链路自适应传输方法。
36.本发明实施例公开了一种链路自适应传输方法、装置、设备及存储介质。接收上级节点发送的广播信息；根据广播信息确定链路信噪比、接收功率及第一发送功率；其中，第一发送功率为上级节点发送广播信息的功率；根据链路信噪比、接收功率及第一发送功率确定链路损耗；根据链路信噪比和链路损耗确定发送速率及第二发送功率；按照发送速率及第二发送功率向上级节点发送数据。本发明实施例提供的链路自适应传输方法，根据链路信噪比和链路损耗确定发送速率及第二发送功率，可以自适应调整两节点间传输链路的链路质量，自动调整数据传输过程中的发送速率及发送功率，以适应变化的网络环境，实现最优化传输。
附图说明
37.图1是本发明实施例一中的一种链路自适应传输方法的流程图；
38.图2是本发明实施例一中的速率自适应的示例图；
39.图3是本发明实施例一中的功率自适应的示例图；
40.图4是本发明实施例一中的链路自适应传输方法的示例图；
41.图5是本发明实施例二中的一种链路自适应传输装置的结构示意图；
42.图6是本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
44.实施例一
45.图1为本发明实施例一提供的一种链路自适应传输方法的流程图，本实施例可适用于自适应调整数据传输过程中的发送速率及发送功率的情况，该方法可以由链路自适应传输装置来执行，该装置可以设置于终端设备或者中继器中，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
46.步骤110，接收上级节点发送的广播信息。
47.其中，上级节点可以是基站或者中继节点，上级节点周期性的向下级节点发送广播(beacon)信息，用于维护网络状态。广播信息采用固定的速率及发送功率发送。网络中的每个下级节点周期性的接收上级节点发送的广播信息，用于维护与上级节点的网络连接。下级节点可以是中继节点或者终端设备。
48.步骤120，根据广播信息确定链路信噪比、接收功率及第一发送功率。
49.其中，第一发送功率为上级节点发送广播信息的功率。链路可以是基站与中继节点间的链路、中继节点与中继节点间的链路以及中继节点与终端设备间的链路。当接收到上级节点发送的广播信息时，可以检测到链路信噪比(signal
‑
to
‑
noise ratio，snr)及接收功率(由p_rx表示)，同时可以从广播信息中提取到第一发送功率(p_tx)。
50.步骤130，根据链路信噪比、接收功率及第一发送功率确定链路损耗。
51.其中，链路损耗通过调用当前应用场景对应的链路模型计算获得。
52.具体的，根据链路信噪比、接收功率及第一发送功率确定链路损耗(由pl表示)的方式可以是：获取当前应用场景对应的链路模型；将链路信噪比、接收功率及第一发送功率输入链路模型，获得链路损耗。
53.其中，链路模型可以根据应用场景拟合出的数学模型，该数学模型用于表征链路信噪比、接收功率、第一发送功率三个要素与链路损耗间的关系。将链路信噪比、接收功率及第一发送功率输入链路模型，就可以获得链路损耗。链路模型可以采用现有的拟合的模型，此处不做限定。
54.步骤140，根据链路信噪比和链路损耗确定发送速率及第二发送功率。
55.本实施例中，链路自适应根据链路质量不同，分为两个阶段：速率自适应和功率自适应。
56.速率自适应适用于链路质量较差的情况，此时系统考虑追求最大业务速率，因此采用最大发送功率，通过自动调整发送速率(由dr表示)，达到网络最大吞吐量。
57.具体的，根据链路信噪比和链路损耗确定发送速率及第二发送功率的方式可以是：若链路信噪比小于或等于设定值，则将第二发送功率设置为最大发送功率，并确定链路信噪比所在的数值区间；根据链路信噪比所在的数值区间确定发送速率。
58.本实施例，需要预先建立在速率自适应下数值区间与发送速率间的第一对应关
系，然后从第一对应关系中确定所述链路信噪比所在的数值区间对应的发送速率。示例性的，表1为在速率自适应下数值区间与发送速率间的第一对应关系。
59.表1
[0060][0061][0062]
如表1所示，链路信噪比小于或等于q的情况下，第二发送功率设置为最大发送功率，每个链路信噪比所在的数值区间对应一个发送速率。其中，r_0<r_1<r_max。
[0063]
示例性的，图2是本实施例中速率自适应的示例图，如图2所示，第一个beacon周期中，中继器与基站之间的链路质量较差，因此中继器采用较低的发送速率进行转发，因此占用的空口时间较长，同时由于链路信噪比低，中继器采用最大发送功率，提高接收端的接收成功率。第二个beacon周期中，中继器与基站之间的链路转好，因此此时中继器采用较高的发送速率，占用较短的空口时间，提高时域资源的利用率。
[0064]
其中，功率自适应适用于信道质量较好的情况，信噪比足够高，数据业务传输速率达到最大值，此时可适当减少发送功率，减小能耗，同时减少同频信号干扰。
[0065]
具体的，根据链路信噪比和链路损耗确定发送速率及第二发送功率的方式可以是：若链路信噪比大于设定值，则将发送速率设置为最大速率，并确定链路损耗所在的数值区间；根据链路损耗所在的数值区间确定第二发送功率。
[0066]
本实施例中，需要预先建立在功率自适应下数值区间与发送功率间的第二对应关系，然后从第二对应关系中确定所述链路损耗所在的数值区间对应的第二发送功率。示例性的，表2为在功率自适应下数值区间与发送功率间的第二对应关系。
[0067]
表2
[0068][0069][0070]
如表2所示，链路信噪比大于q的情况下，发送速率设置为最大最大速率，、、每个链路损耗所在的数值区间对应一个第二发送功率。其中，p_1<p_2<p_max。
[0071]
示例性的，图3是本实施例中的功率自适应的示例图。如图3所示，第一个beacon周期中，中继器与基站之间的链路质量较好，因此中继器采用较低的发送功率进行转发。第二个beacon周期中，中继器与网关之间的链路质量较第一个beacon周期变差，因此此时中继器采用较高的发送功率进行转发。
[0072]
步骤150，按照发送速率及第二发送功率向上级节点发送数据。
[0073]
本实施例的方法适用于任意两个节点间的链路自适应，下级节点向上级节点发送
数据时的发送速率及发送功率由上级节点向下级节点发送数据时的链路质量来确定。示例性的，图4是本实施例中链路自适应传输方法的示例图，如图4所示，中继节点1到基站的发送速率及发送功率由中继节点1与基站间链路的snr和pl确定，中继节点n到中继节点n
‑
1的发送速率及发送功率由中继节点n与中继节点n
‑
1间链路的snr和pl确定，终端到中继节点n的发送速率及发送功率由中继节点n与终端间链路的snr和pl确定。从图4可以看出，每一段链路间数据传输，由该链路的质量自适应调整。
[0074]
本实施例的技术方案，接收上级节点发送的广播信息；根据广播信息确定链路信噪比、接收功率及第一发送功率；其中，第一发送功率为上级节点发送广播信息的功率；根据链路信噪比、接收功率及第一发送功率确定链路损耗；根据链路信噪比和链路损耗确定发送速率及第二发送功率；按照发送速率及第二发送功率向上级节点发送数据。本发明实施例提供的链路自适应传输方法，根据链路信噪比和链路损耗确定发送速率及第二发送功率，可以自适应调整两节点间传输链路的链路质量，自动调整数据传输过程中的发送速率及发送功率，以适应变化的网络环境，实现最优化传输。
[0075]
实施例二
[0076]
图5是本发明实施例二提供的一种链路自适应传输装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：
[0077]
广播信息接收模块210，用于接收上级节点发送的广播信息；
[0078]
链路信噪比确定模块220，用于根据广播信息确定链路信噪比、接收功率及第一发送功率；其中，第一发送功率为上级节点发送广播信息的功率；
[0079]
链路损耗确定模块230，用于根据链路信噪比、接收功率及第一发送功率确定链路损耗；
[0080]
速率及功率确定模块240，用于根据链路信噪比和链路损耗确定发送速率及第二发送功率；
[0081]
数据发送模块250，用于按照发送速率及第二发送功率向上级节点发送数据。
[0082]
可选的，链路损耗确定模块230，还用于：
[0083]
获取当前应用场景对应的链路模型；
[0084]
将链路信噪比、接收功率及第一发送功率输入链路模型，获得链路损耗。
[0085]
可选的，速率及功率确定模块240，还用于：
[0086]
若链路信噪比小于或等于设定值，则将第二发送功率设置为最大发送功率，并确定链路信噪比所在的数值区间；
[0087]
根据链路信噪比所在的数值区间确定发送速率。
[0088]
可选的，还包括：第一对应关系建立模块，用于：
[0089]
预先建立在速率自适应下数值区间与发送速率间的第一对应关系；
[0090]
可选的，速率及功率确定模块240，还用于：
[0091]
从第一对应关系中确定链路信噪比所在的数值区间对应的发送速率。
[0092]
可选的，速率及功率确定模块240，还用于：
[0093]
若链路信噪比大于设定值，则将发送速率设置为最大速率，并确定链路损耗所在的数值区间；
[0094]
根据链路损耗所在的数值区间确定第二发送功率。
[0095]
可选的，还包括：第二对应关系建立模块，用于：
[0096]
预先建立在功率自适应下数值区间与发送功率间的第二对应关系；
[0097]
可选的，速率及功率确定模块240，还用于：
[0098]
从第二对应关系中确定链路损耗所在的数值区间对应的第二发送功率。
[0099]
可选的，上级节点为基站或者中继节点。
[0100]
上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法，具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。
[0101]
实施例三
[0102]
图6为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。图6示出了适于用来实现本发明实施方式的计算机设备312的框图。图6显示的计算机设备312仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。设备312是典型的链路自适应传输功能的计算设备。
[0103]
如图6所示，计算机设备312以通用计算设备的形式表现。计算机设备312的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器316，存储装置328，连接不同系统组件(包括存储装置328和处理器316)的总线318。
[0104]
总线318表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(industry standard architecture，isa)总线，微通道体系结构(micro channel architecture，mca)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(video electronics standards association，vesa)局域总线以及外围组件互连(peripheral component interconnect，pci)总线。
[0105]
计算机设备312典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备312访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
[0106]
存储装置328可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(random access memory，ram)330和/或高速缓存存储器332。计算机设备312可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统334可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如只读光盘(compact disc
‑
read only memory，cd
‑
rom)、数字视盘(digital video disc
‑
read only memory，dvd
‑
rom)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线318相连。存储装置328可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
[0107]
具有一组(至少一个)程序模块326的程序336，可以存储在例如存储装置328中，这样的程序模块326包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块326通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
[0108]
计算机设备312也可以与一个或多个外部设备314(例如键盘、指向设备、摄像头、显示器324等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备312交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备312能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口322进行。并且，计算机设备312还可以通过网络适配器320与一个或者多个网络(例如局域网(local area network，lan)，广域网wide area network，wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器320通过总线318与计算机设备312的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备312使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(redundant arrays of independent disks，raid)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0109]
处理器316通过运行存储在存储装置328中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明上述实施例所提供的链路自适应传输方法。
[0110]
实施例四
[0111]
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理装置执行时实现如本发明实施例中的链路自适应传输方法。本发明上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd
‑
rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、rf(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
[0112]
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如http(hypertext transfer protocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”)，广域网(“wan”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
[0113]
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
[0114]
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：接收上级节点发送的广播信息；根据所述广播信息确定链路信噪比、接收功率及第一发送功率；其中，所述第一发送功率为所述上级节点发送所述广
播信息的功率；根据所述链路信噪比、所述接收功率及所述第一发送功率确定链路损耗；根据所述链路信噪比和所述链路损耗确定发送速率及第二发送功率；按照所述发送速率及所述第二发送功率向所述上级节点发送数据。
[0115]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0116]
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0117]
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
[0118]
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
[0119]
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd
‑
rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0120]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。