CN105471550A - 自适应信道调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了自适应信道调整方法,根据无线信道在时间、频率和空间上的变化,估算出信道的传输质量,然后自适应的调整传输参数:编码方式和调制方式,使得***在信道条件较好时提供较高的传输效率,信道质量较差时提高传输单元的抗干扰能力,调整信道的编码方式和调制方式,保证信道的误码率在可接受的水平,保证其上传输信息的正确接收,该技术的优点是在保证传输信息的正确接收的前提下,根据目前信道的质量自适应的调整信道的编码方式和调制方式,提高***的信道的利用率,提高***容量。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信中视频数据的传输,尤其涉及自适应信道调整方法。
背景技术
如图2所示,无线视频监控***由2部分组成,发送机端和接收机端,与有线***不同,发送机端和接收机端之间的传输通道不再由同轴电缆和光纤提供,变为依靠电磁荷可以在空气中进行传播的原理,使用天线进行传播,天线将发送机发送的信号传播到空气环境中,经过空气传播到接收机端的天线进行接收,接收端接收到天线的信号后进行处理,然后恢复出发送机端发送的视频和数据.
发送机端与接收机端之间的空气传播,由于距离、地貌、人工建筑、气候特征、电磁干扰、通信终端移动速度、频段等,它们都直接影响着无线***的通信能力和质量。由于无线信道的复杂性,信道在传输的过程中时刻在变化,必将导致数据在无线信道传输时的误码和丢包,引起传输错误,少量的误码和丢包可能造成视频性能的急剧下降,而持续丢包会使视频质量不可接受,对用户有破坏性的感知影响。
衡量无线信道的主要指标主要有:误码率,信道容量,信噪比,带宽,传输速率等指标来表示,要保证信道两端的发送机和接收机之间的正常传输,信道的误码率必须保持在一定的水平之下,否则误码高将导致发送和接收机之间的通信中断,无法实现通信.无线信道的复杂性和时变性的特别,决定了在发送机端和接收机端内部需要做一些机制,可以实时的去了解信道的状态,根据信道的状态选择合适的传输方式进行传输,保证***的误码率,保证通信的正常进行。
发明内容
针对上述技术缺陷,本发明提出自适应信道调整方法。
为了解决上述就是问题,本发明的技术方案如下:
自适应信道调整方法,所述接收机端中设置有信道估计模块,信道估计模块对信道目前的状态进行估计,从而根据目前的状态去预测下一个时间的状态的信道情况;
包括如下步骤:
发送机端发射数据,接收机端接收发送机端发射的数据,所述信道估计模块对信道目前的状态进行估计,从而根据目前的状态去预测下一个时间的状态的信道情况,然后将信息反馈至发送机端,发送机端再对其内部的调制和编码模块进行调整。
进一步的,接收机端接收发送机端发射的数据,所述信道估计模块对信道目前的状态进行估计,同时提取数据的调制和编码模式,进行解调制和解码,然后输出接收的数据;在无线视频***中的数据为视频和规定的业务数据。
进一步的,当发送机端要占用通道向接收机端进行传输数据时,会先发RTS帧给接收机端,接收机端接收到后会发送CTS帧给到发送机端,然后发送机端再发送正式的数据;接收机端收到数据后发送ACK确认该接收机端已收到该数据包,接收机端接收到发送机的数据后,会对信道的传输质量,使用计算信道的信噪比的方法进行估计;通过上述会话机制的CTS帧将信道的质量反馈传输给发送机端,发送机端根据该结果调整要发送的数据的调制方式和编码码率。
进一步的,调整的调制和编码组合采用以下5种方式:1/2QPSK,3/4QPSK,1/216QAM,3/416QAM,3/464QAM。
进一步的,调整的调制和编码的判断依据包括如下步骤:
51)定义发送机端的数据中,包含导频序列,接收机端根据导频序列中的数据计算出当前接收信道的信噪比,第一次接收到的SNR为SNR(1),第二次接收到的信道信噪比为SNR(2),以此类推,一直到SNR(n);所述n为数据分段的数量;
52)接收机端计算已接收的数据的信噪比的平均值:
53)第i个数据的信噪比为SNR(i);接收机端将SNR(i)与SNRavg进行对比,如果|SNR(i)-SNRavg|<3db,则要求发送机端的调制编码方式保持不变;而其他情况下均要进行调整发送机端的调制编码方式。
进一步的,当出现3次连续变化时才进行调整发送机端的调制编码方式。
进一步的,所述调整的调制和编码包括如下步骤:发送机端开始的时候采用的调制编码方式为码率为1/2的编码,调制方式为16QAM;
a.当SNR(i)-SNRavg<3db时,发送机端的调制编码方式不变,仍然使用1/216QAM的方式传输;
b.当3db<SNR(i)-SNRavg<5db时,信噪比增加,提高码率,调整编码方式为3/416QAM;
c.当SNR(i)-SNRavg>5db时,信噪比持续增加,增加调制阶数,调整
调制方式为3/464QAM;
d.当-3db<SNR(i)-SNRavg<‐5db时,信噪比减小,降低调制阶数,调制方式要降阶为3/4QPSK;
e.当SNR(i)-SNRavg>‐5db时,信噪比继续减小,还需要继续降低码率为1/2QPSK。
本发明的有益效果在与:本发明的信道自适应调整方法是根据无线信道在时间、频率和空间上的变化,估算出信道的传输质量,然后自适应的调整传输参数:编码方式和调制方式,使得***在信道条件较好时提供较高的传输效率,信道质量较差时提高传输单元的抗干扰能力,调整信道的编码方式和调制方式,保证信道的误码率在可接受的水平,保证其上传输信息的正确接收.该技术的优点是在保证传输信息的正确接收的前提下,根据目前信道的质量自适应的调整信道的编码方式和调制方式,提高***的信道的利用率,提高***容量。
附图说明
图1本发明的带有信道估计模块的无线***基本组成;
图2传统的无线视频监控***;
图3数据链路层反馈机制。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
无线信道根据前段接收机端所使用的调试和编码方式不同,所得到的信道所需的信噪比,以及误码率也各不相同,且不同的编码速率,对与误码率的影响也是不同的,信道的编码码率越大,纠错码可以被纠错的概率就越小,出错的可能性就越大;调制方式中,采用的调制阶数不同,所需的信噪比不同,且阶数越大,所需信噪比越大.根据上面的特点以及工作原理,设计了本发明的自适应信道调整***。
如图1所示,本发明根据无线信道的特点,设计了本发明的无线***地组成框图,在无线信道的接收机端中带有信道估计模块,信道估计模块可以估计出信道目前的状态,根据目前的状态去预测下一个时间的状态的信道情况,然后发送端再对内部的调制和编码模块进行调整,以实现发送机可以根据信道的质量情况进行调整的目的,最大的利用信道的容量,保证无线传输***的正常工作。
接收机端接收到发送机端天线发送的数据后,对接收的数据进行信道的估计,同时提取数据的调制和编码模式,然后进行解调制和解码,然后输出接收的数据,在无线视频***中的数据为视频和相关的业务数据。
如图3所示,接收机端进行信道估计后,在数据链路层使用带有RTS/CTS机制的CSMA/CA机制进行传输。当发送机端要占用通道向接收机进行传输数据时,会先发一个RTS帧给到接收机,接收机端接收到后会发送CTS帧给到发送机端,然后发送机端再发送正式的数据,接收机端收到数据后发送ACK确认接收机端已收到该数据包.接收机端接收到发送机端的数据后,会对信道的传输质量,使用计算信道的信噪比的方法进行估计,然后通过上述会话机制的CTS帧将信道的质量传输给发送机端,然后发送机端根据该结果调整要发送的数据的调制方式和编码码率。
本专利的编码和调制组合选用下面的5种:1/2QPSK,3/4QPSK,1/216QAM,3/416QAM,3/464QAM;
具体调整的判断依据方法如下:
1.定义发送机端的数据中,包含导频序列,接收机端根据导频序列中的数据计算出当前接收信道的信噪比,第一次接收到的SNR为SNR(1);
2.第二次接收到的信道信噪比为SNR(2),以此类推,一直到SNR(n);n为数据分段的数量;
3.接收机计算已接收的数据的信噪比的平均值:
4.第i个数据的信噪比为SNR(i);接收机将SNR(i)与SNRavg进行对比,如果|SNR(i)-SNRavg|<3db,要求发送机的调制编码方式保持不变;其他情况下均要进行调整发送机的调制编码方式。
如果SNR(i)与SNRavg比较一次之后就进行调制编码方式的调整,这种调整的方法应该不准确,很可能只是一次突发的信道变化;本专利使用的判断方式为,当出现3次连续变化时才进行编码调制方式的调整。
调整步骤为:
定义发送机端开始的时候采用的调制编码方式为码率为1/2的编码,调制方式为16QAM;
a、当SNR(i)-SNRavg<3db时,发送机的调制编码方式不变,仍然使用1/216QAM的方式传输;
b、当3db<SNR(i)-SNRavg<5db时,信噪比增加,可以提高码率,调整编码方式为3/416QAM;
c、当SNR(i)-SNRavg>5db时,信噪比持续增加,可以增加调制阶数,调整调制方式为3/464QAM;
d、当-3db<SNR(i)-SNRavg<-5db时,信噪比减小,可以降低调制阶数,调制方式要降阶为3/4QPSK;
e、当SNR(i)-SNRavg>-5db时,信噪比继续减小,这时还需要继续降低码率为1/2QPSK。
通过上述的自适应的调制算法,可以实现***的带宽不变的无线监控***中,为了保证***的平均误码率基本不变和稳定的情况下,最大限度地利用传输信道,提高信道的利用率,优化信道的传输能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。
Claims (7)
1.自适应信道调整方法,其特征在于,所述接收机端中设置有信道估计模块,信道估计模块对信道目前的状态进行估计,从而根据目前的状态去预测下一个时间的状态的信道情况;
包括如下步骤:
发送机端发射数据,接收机端接收发送机端发射的数据,所述信道估计模块对信道目前的状态进行估计,从而根据目前的状态去预测下一个时间的状态的信道情况,然后将信息反馈至发送机端,发送机端再对其内部的调制和编码模块进行调整。
2.根据权利要求1所述的自适应信道调整方法,其特征在于,接收机端接收发送机端发射的数据,所述信道估计模块对信道目前的状态进行估计,同时提取数据的调制和编码模式,进行解调制和解码,然后输出接收的数据;
在无线视频***中的数据为视频和规定的业务数据。
3.根据权利要求2所述的自适应信道调整方法,其特征在于,当发送机端要占用通道向接收机端进行传输数据时,会先发RTS帧给接收机端,接收机端接收到后会发送CTS帧给到发送机端,然后发送机端再发送正式的数据;接收机端收到数据后发送ACK确认该接收机端已收到该数据包,接收机端接收到发送机的数据后,会对信道的传输质量,使用计算信道的信噪比的方法进行估计;通过上述会话机制的CTS帧将信道的质量反馈传输给发送机端,发送机端根据该结果调整要发送的数据的调制方式和编码码率。
4.根据权利要求3所述的自适应信道调整方法,其特征在于,调整的调制和编码组合采用以下5种方式:1/2QPSK,3/4QPSK,1/216QAM,3/416QAM,3/464QAM。
5.根据权利要求4所述的自适应信道调整方法,其特征在于,调整的调制和编码的判断依据包括如下步骤:
51)定义发送机端的数据中,包含导频序列,接收机端根据导频序列中的数据计算出当前接收信道的信噪比,第一次接收到的SNR为SNR(1),第二次接收到的信道信噪比为SNR(2),以此类推,一直到SNR(n);所述n为数据分段的数量;
52)接收机端计算已接收的数据的信噪比的平均值:
53)第i个数据的信噪比为SNR(i);接收机端将SNR(i)与SNRavg进行对比,如果|SNR(i)-SNRavg|<3db,则要求发送机端的调制编码方式保持不变;而其他情况下均要进行调整发送机端的调制编码方式。
6.根据权利要求5所述的自适应信道调整方法,其特征在于,当出现3次连续变化时才进行调整发送机端的调制编码方式。
7.根据权利要求5所述的自适应信道调整方法,其特征在于,所述调整的调制和编码包括如下步骤:发送机端开始的时候采用的调制编码方式为码率为1/2的编码,调制方式为16QAM;
a.当SNR(i)-SNRavg<3db时,发送机端的调制编码方式不变,仍然使用1/216QAM的方式传输;
b.当3db<SNR(i)-SNRavg<5db时,信噪比增加,提高码率,调整编码方式为3/416QAM;
c.当SNR(i)-SNRavg>5db时,信噪比持续增加,增加调制阶数,调整调制方式为3/464QAM;
d.当-3db<SNR(i)-SNRavg<‐5db时,信噪比减小,降低调制阶数,调制方式要降阶为3/4QPSK;
e.当SNR(i)-SNRavg>‐5db时,信噪比继续减小,还需要继续降低码率为1/2QPSK。
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---|---|
CN (1) | CN105471550A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106487480A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-03-08 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种自适应传输信道的自适应调整方法 |
CN108023676A (zh) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种调制方式控制方法、装置及基站 |
CN108696335A (zh) * | 2017-04-10 | 2018-10-23 | 华为技术有限公司 | 传输方法、发送端和接收端 |
CN111147892A (zh) * | 2018-11-02 | 2020-05-12 | 北京松果电子有限公司 | 用于视频传输的方法和装置,存储介质和电子设备 |
CN113507298A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-15 | 磐基技术有限公司 | 基于信道质量检测的调制方式自适应调整方法及*** |
CN115086134A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-09-20 | 深圳市国电科技通信有限公司 | 通信方法、发送设备、接收设备、通信***和存储介质 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105024779A (zh) * | 2014-04-18 | 2015-11-04 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 一种自适应信道质量指示选择的方法及装置 |
-
2015
- 2015-11-18 CN CN201510793580.9A patent/CN105471550A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105024779A (zh) * | 2014-04-18 | 2015-11-04 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 一种自适应信道质量指示选择的方法及装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
薛德友: "星地链路通信自适应调制编码技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
袁俊峰: "无线局域网速率自适应技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106487480A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-03-08 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种自适应传输信道的自适应调整方法 |
CN108023676A (zh) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种调制方式控制方法、装置及基站 |
CN108023676B (zh) * | 2016-11-04 | 2022-11-22 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种调制方式控制方法、装置及基站 |
CN108696335A (zh) * | 2017-04-10 | 2018-10-23 | 华为技术有限公司 | 传输方法、发送端和接收端 |
CN108696335B (zh) * | 2017-04-10 | 2021-10-15 | 华为技术有限公司 | 传输方法、发送端和接收端 |
CN111147892A (zh) * | 2018-11-02 | 2020-05-12 | 北京松果电子有限公司 | 用于视频传输的方法和装置,存储介质和电子设备 |
CN113507298A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-15 | 磐基技术有限公司 | 基于信道质量检测的调制方式自适应调整方法及*** |
CN115086134A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-09-20 | 深圳市国电科技通信有限公司 | 通信方法、发送设备、接收设备、通信***和存储介质 |
CN115086134B (zh) * | 2022-04-29 | 2024-01-26 | 深圳市国电科技通信有限公司 | 通信方法、发送设备、接收设备、通信***和存储介质 |
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