【摘 要】
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随着无人机的普及,无人机航拍摄影图传技术的应用范围不断扩展。目前,主流的无人机图传业务主要是通过WiFi网络进行数据传输。传输过程中使用的传输层协议主要为TCP和UDP。由于WiFi网络的开放性和共享性特点,无线链路容易受到外界的干扰,传输质量并不稳定,远距离条件下无线网络有着较高的丢包率,这些都严重制约着UDP、TCP协议的传输性能。如何改善WiFi网络中的UDP、TCP协议的传输性能,有效抑制
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随着无人机的普及,无人机航拍摄影图传技术的应用范围不断扩展。目前,主流的无人机图传业务主要是通过WiFi网络进行数据传输。传输过程中使用的传输层协议主要为TCP和UDP。由于WiFi网络的开放性和共享性特点,无线链路容易受到外界的干扰,传输质量并不稳定,远距离条件下无线网络有着较高的丢包率,这些都严重制约着UDP、TCP协议的传输性能。如何改善WiFi网络中的UDP、TCP协议的传输性能,有效抑制远距离条件下空口丢包对无人机图传业务的影响,对于提高无人机图传业务的传输质量具有重要意义。因此,针对WiFi网络中无人机图传业务的需求和问题,本文提出了基于UDP协议和TCP协议的传输优化设计。在基于UDP协议的传输优化设计中,设计了RTS/CTS+上下行时分协调机制来避免WiFi网络中的数据发送竞争冲突问题;同时使用高效的反馈重传方案来保证图像数据的传输可靠性;并通过多硬件队列调度机制和BA缓存提前提交机制避免数据在底层队列中的阻塞,同时提高了数据发送的优先级,有利于数据竞争信道资源。在基于TCP协议的传输优化设计中,除了沿用使用上述优化机制,还设计了TCP本地缓存重传和代理确认机制来避免空口丢包导致发送端吞吐率降低的问题。设计了跨层协同确认机制,避免了使用TCP协议进行图传时数据在不同协议层多次确认造成的冗余开销,提高了资源利用率。与此同时,针对本文所提出的优化设计方案在Linux平台进行了架构设计和代码实现,并搭建了测试环境,对功能和性能进行了验证。结果表明,本文提出的优化设计能够降低WiFi网络传输图像业务时的报文丢包率,提高业务吞吐量,保障图传业务在WiFi链路上的传输质量。
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