技术摘要：
本发明公开一种物联网通信的速率自适应调节方法、介质、终端和装置，首先根据距离变化趋势对认知无线电设备的发射功率进行调节，然后在当前发射功率下，根据认知无线电设备和授权终端的距离选择不同类别的信道状态参数值对授权信道的传输速率进行调节，从而有效利用信  全部
背景技术：
】 近年来，随着传感器网络、射频识别、云计算、移动互联等关键技术的快速发展，物 联网作为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”，受到世界各国的高度重视，它将推动信 息产业进入第三次浪潮。由于物联网应用范围广，而当前频谱大部分已被授权给固定用途， 因此，解决物联网应用中的频谱资源紧缺问题是当前物联网发展面临的重要问题。认知物 联网可以看作是“认知无线电传感器节点的分布式网络”，它通过在物联网中实现认知无线 电技术，可以有效地解决物联网面临的频谱资源紧张等问题。认知无线电作为一种更智能 的频谱共享技术，能够依靠人工智能的支持，感知无线通信环境，根据一定的学习和决策算 法，实时自适应地改变系统工作参数，动态的检测和有效地利用空闲频谱，理论上允许在时 间、频率以及空间上进行多维的频谱复用，在实现认知物联网中发挥着重要作用。为充分利 用无线信用信道，保证传输的可靠性，需要在空闲频谱的授权信道中自适应的选择传输速 率。现有技术的传输速率调节方法通常是针对固定发射功率，而且调节方法比较单一，导致 频谱利用率不高，系统吞吐量下降。 【
技术实现要素：
】 本发明提供了一种物联网通信的速率自适应调节方法、介质、终端和装置，解决了 以上所述频谱利用率不高且系统吞吐量下降的技术问题。 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种物联网通信的速率自适应调节方 法，包括以下步骤： 步骤1，根据认知无线电设备与授权用户终端的距离变化趋势对所述认知无线电 设备的发射功率进行调节； 步骤2，获取当前发射功率下所述认知无线电设备所使用授权信道的信道状态参 数值； 步骤3，根据所述信道状态参数值对所述授权信道的传输速率进行调节。 在一个优选实施方式中，所述根据认知无线电设备与授权用户终端的距离变化趋 势对所述认知无线电设备的发射功率进行调节包括以下步骤： 计算认知无线电设备在授权频段的初始发射功率； 获取认知无线电设备和授权用户终端之间距离的当前变化量，并查询预设映射 表，获取当前变化量所对应的多个不同等级的发射功率改变量，所述预设映射表中等级越 高，发射功率改变量越大； 当所述认知无线电设备和授权用户终端的距离不变或减小时，控制认知无线电设 备按照等级从高到低的顺序逐级对所述初始发射功率进行减小调节，并判断调节后认知无 4 CN 111586822 A 说　明　书 2/10 页 线电设备在授权频段传输预设数据的第一通信质量参数是否满足第一通信条件，若是，则 调节过程结束，若否，则更换下一个等级继续对认知无线电设备的发射功率进行调节； 当所述认知无线电设备和授权用户终端的距离增大时，控制认知无线电设备按照 等级从低到高的顺序逐级对所述初始发射功率进行增大调节，并判断调节后认知无线电设 备在授权频段传输预设数据的第一通信质量参数是否满足第一通信条件，若是，则调节过 程结束，若否，则更换下一个等级继续对认知无线电设备的发射功率进行调节。 在一个优选实施方式中，所述根据认知无线电设备与授权用户终端的距离变化趋 势对所述认知无线电设备的发射功率进行调节包括以下步骤： 计算认知无线电设备在授权频段的初始发射功率； 获取认知无线电设备和授权用户终端之间距离的当前变化量，并查询预设映射 表，获取当前变化量所对应的多个不同等级的发射功率改变量，所述预设映射表中等级越 高，发射功率改变量越大； 当所述认知无线电设备和授权用户终端的距离不变或减小时，控制认知无线电设 备按照等级从低到高的顺序逐级对所述初始发射功率进行增大调节，并判断调节后认知无 线电设备在授权频段传输预设数据的第一通信质量参数是否满足第一通信条件以及授权 用户终端在授权频段传输预设数据的第二通信质量参数是否满足第二通信条件，若第一通 信质量参数不满足第一通信条件且第二通信质量参数满足第二通信条件，则更换下一个等 级继续对认知无线电设备的发射功率进行调节；若第一通信质量参数满足第一通信条件且 第二通信质量参数满足第二通信条件，则调节过程结束；否则停止调节过程，并重新计算初 始发射功率； 当所述认知无线电设备和授权用户终端的距离增大时，控制认知无线电设备按照 等级从低到高的顺序逐级对所述初始发射功率进行增大调节，并判断调节后认知无线电设 备在授权频段传输预设数据的第一通信质量参数是否满足第一通信条件以及授权用户终 端在授权频段传输预设数据的第二通信质量参数是否满足第二通信条件，若第一通信质量 参数不满足第一通信条件且第二通信质量参数满足第二通信条件，则更换下一个等级继续 对认知无线电设备的发射功率进行调节；若第一通信质量参数满足第一通信条件且第二通 信质量参数满足第二通信条件，则调节过程结束；否则停止调节过程，并重新计算初始发射 功率。 在一个优选实施方式中，所述信道状态参数值包括统计参数值和物理层参数值， 所述统计参数值包括误帧率、吞吐量和/或连续帧接收成功或者失败的次数，所述物理层参 数值包括信道的信噪比、信号强度、通道误码率和/或丢包率中的一个或者多个。 在一个优选实施方式中，所述根据信道状态参数值对所述授权信道的传输速率进 行调节具体为：获取认知无线电设备和授权用户终端的当前距离，若所述当前距离大于第 一预设值，则采用最低有效传输速率；若所述当前距离不大于第一预设值且大于第二预设 值，则根据所述统计参数值计算所述授权信道的信道质量，并根据信道质量对所述授权信 道的传输速率进行调节；若所述当前距离不大于第二预设值，则根据所述物理层参数值计 算所述授权信道的信道质量，并根据信道质量对所述授权信道的传输速率进行调节。 本发明实施例的第二方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时，实现以上所述的物联网通信的速率自适应调节方法。 5 CN 111586822 A 说　明　书 3/10 页 本发明实施例的第三方面提供了一种物联网通信的速率自适应调节终端，包括所 述的计算机可读存储介质和处理器，所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机 程序时实现以上所述物联网通信的速率自适应调节方法的步骤。 本发明实施例的第四方面提供了一种物联网通信的速率自适应调节装置，包括功 率调节模块、获取模块和速率调节模块： 所述功率调节模块用于根据认知无线电设备与授权用户终端的距离变化趋势对 所述认知无线电设备的发射功率进行调节； 所述获取模块用于获取当前发射功率下所述认知无线电设备所使用授权信道的 信道状态参数值； 所述速率调节模块用于根据所述信道状态参数值对所述授权信道的传输速率进 行调节。 在一个优选实施方式中，所述信道状态参数值包括统计参数值和物理层参数值， 所述统计参数值包括误帧率、吞吐量和/或连续帧接收成功或者失败的次数，所述物理层参 数值包括信道的信噪比、信号强度、通道误码率和/或丢包率中的一个或者多个。 在一个优选实施方式中，所述速率调节模块具体用于获取认知无线电设备和授权 用户终端的当前距离，若所述当前距离大于第一预设值，则采用最低有效传输速率；若所述 当前距离不大于第一预设值且大于第二预设值，则根据所述统计参数值计算所述授权信道 的信道质量，并根据信道质量对所述授权信道的传输速率进行调节；若所述当前距离不大 于第二预设值，则根据所述物理层参数值计算所述授权信道的信道质量，并根据信道质量 对所述授权信道的传输速率进行调节。 在一个优选实施方式中，所述功率调节模块具体包括： 第一计算单元，用于计算认知无线电设备在授权频段的初始发射功率； 第一查询单元，用于获取认知无线电设备和授权用户终端之间距离的当前变化 量，并查询预设映射表，获取当前变化量所对应的多个不同等级的发射功率改变量，所述预 设映射表中等级越高，发射功率改变量越大； 第一调节单元，用于当所述认知无线电设备和授权用户终端的距离不变或减小 时，控制认知无线电设备按照等级从高到低的顺序逐级对所述初始发射功率进行减小调 节，并判断调节后认知无线电设备在授权频段传输预设数据的第一通信质量参数是否满足 第一通信条件，若是，则调节过程结束，若否，则更换下一个等级继续对认知无线电设备的 发射功率进行调节；以及用于当所述认知无线电设备和授权用户终端的距离增大时，控制 认知无线电设备按照等级从低到高的顺序逐级对所述初始发射功率进行增大调节，并判断 调节后认知无线电设备在授权频段传输预设数据的第一通信质量参数是否满足第一通信 条件，若是，则调节过程结束，若否，则更换下一个等级继续对认知无线电设备的发射功率 进行调节。 在一个优选实施方式中，所述功率调节模块具体包括： 第二计算单元，用于计算认知无线电设备在授权频段的初始发射功率； 第二查询单元，用于获取认知无线电设备和授权用户终端之间距离的当前变化 量，并查询预设映射表，获取当前变化量所对应的多个不同等级的发射功率改变量，所述预 设映射表中等级越高，发射功率改变量越大； 6 CN 111586822 A 说　明　书 4/10 页 第二调节单元，用于当所述认知无线电设备和授权用户终端的距离不变或减小 时，控制认知无线电设备按照等级从低到高的顺序逐级对所述初始发射功率进行增大调 节，并判断调节后认知无线电设备在授权频段传输预设数据的第一通信质量参数是否满足 第一通信条件以及授权用户终端在授权频段传输预设数据的第二通信质量参数是否满足 第二通信条件，若第一通信质量参数不满足第一通信条件且第二通信质量参数满足第二通 信条件，则更换下一个等级继续对认知无线电设备的发射功率进行调节；若第一通信质量 参数满足第一通信条件且第二通信质量参数满足第二通信条件，则调节过程结束；否则停 止调节过程，并重新计算初始发射功率；以及用于当所述认知无线电设备和授权用户终端 的距离增大时，控制认知无线电设备按照等级从低到高的顺序逐级对所述初始发射功率进 行增大调节，并判断调节后认知无线电设备在授权频段传输预设数据的第一通信质量参数 是否满足第一通信条件以及授权用户终端在授权频段传输预设数据的第二通信质量参数 是否满足第二通信条件，若第一通信质量参数不满足第一通信条件且第二通信质量参数满 足第二通信条件，则更换下一个等级继续对认知无线电设备的发射功率进行调节；若第一 通信质量参数满足第一通信条件且第二通信质量参数满足第二通信条件，则调节过程结 束；否则停止调节过程，并重新计算初始发射功率。 本发明提供了一种物联网通信的速率自适应调节方法、介质、终端和装置，首先根 据距离变化趋势对认知无线电设备的发射功率进行调节，然后根据授权信道的信道状态参 数值对授权信道的传输速率进行调节，从而有效利用信道，提高系统的吞吐量，同时保证了 物联网数据实时、有效的传输。 为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并 配合所附附图，作详细说明如下。 【附图说明】 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这 些附图获得其他相关的附图。 图1是实施例1提供的物联网通信的速率自适应调节方法的流程示意图； 图2是实施例2提供的物联网通信的速率自适应调节装置的结构示意图； 图3是实施例3提供的物联网通信的速率自适应调节终端的结构示意图。 【