杨永鹏 杨真真

摘 要：如何根据无线环境的变化实时选擇一个可靠的发送速率，进而保证数据传输的可靠性是无线通信研究的热点。针对传统累积和平均法（Cumulative Sum Average，CUSUMA）由于计算机存储数据位数的有限性可能导致的数据值超过计算机最大数据类型表示范围，进而造成统计数据丢失的问题，提出基于指数加权移动平均（Exponentially Weighted Moving Average， EWMA）算法，计算对应速率下的数据发送成功率，并根据计算出的成功率实现动态速率选择。该算法可用于解决通用平均值算法导致的因数据过大造成的统计数据丢失问题。

关键词：指数加权移动平均;无线通信网络协议;速率;累积和平均法;均方误差

DOI：10. 11907/rjdk. 182663

中图分类号：TP393

文献标识码：A文章编号：1672-7800（2019）006-0192-04

Abstract： According to the change of the wireless environment， how to select a reliable transmission rate to ensure the reliability of data transmission in real time is a hot topic in current research. Due to the limited number of bits in computer storage data， the Cumulative Sum Average （CUSUMA） method may cause the statistical data to exceed the maximum data range of the computer， resulting in the loss of statistical data. In this paper， the exponential weighted moving average algorithm （EWMA） is used to calculate the success rate of data transmission. At the same time， the EWMA algorithm is used to solve the loss of statistical data during data storage processing in the Cumulative Sum Average （CUSUMA） method.

Key Words： Exponentially Weighted Moving Average; Wireless communication network protocol; Rate; Cumulative Sum Average; Mean square error

0 引言

信息时代基于通信技术的网络技术[1]已成为人们生活不可或缺的一部分。基于IEEE 802.11标准的WiFi设备是数据通信的主流设备，数据发送速率可达到数百兆乃至上千兆。无线网络技术[2]凭借成本低、易配置、可扩展性、移动性和网络架构灵活等特点成为研究热点，广泛应用于智能机器人[3]、医疗保健、生物医学 [4]和工业控制自动化[5]等领域。IEEE 802.11工作组先后制定了IEEE 802.11a、b、g、n、ac、ax等标准，近年来又提出了基于电视未使用空白频段的IEEE 802.11af无线网络通讯协议标准。

基于IEEE 802.11协议标准的无线网络由于其灵活性、简单性、速度多样性和快速性等特点得到广泛应用，其中速率多样性能保证在无线环境变化的情况下选择一个合适的速率，进而保证数据传输的可靠性。如何根据无线环境变化实时选择一个可靠的速率是研究的关键。……