羅湘蓮

（益陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，湖南 益陽 413000）

1 引言

社區(qū)調(diào)查是獲取居民心理健康需求的有效手段，社區(qū)心理健康服務(wù)是指在社區(qū)服務(wù)的過程中，使用心理學(xué)理論和原則使居民的心理情況保持在健康程度上，即通過宣傳心理衛(wèi)生知識，培養(yǎng)居民的健康心理，達到預(yù)防心理疾病的目的。

為了更好的掌握居民心理健康，調(diào)查數(shù)據(jù)的實時與安全上傳也尤為重要。數(shù)據(jù)上傳的方法較多，國外注重從來源、功能、領(lǐng)域、用戶群體等過程方面直接處理數(shù)據(jù)，希望直接為讀者帶來數(shù)據(jù)查找的便利，而國內(nèi)較為注重結(jié)果和傳送方面的數(shù)據(jù)處理，高中玲等人提出了一種基于MDI-QKD協(xié)議的國際業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸方案研究[1]。該方法針對電力業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸特殊性，通過無條件安全量子通信技術(shù)提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩阅懿⑶姨峁z測竊聽者功能總結(jié)出數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計方案，該方案同時包含了數(shù)據(jù)測量中心、海外傳輸前置區(qū)和國際外網(wǎng)服務(wù)專區(qū)等，測量中心主要負(fù)責(zé)貝爾態(tài)測量和光脈沖生產(chǎn)，海外傳輸前置區(qū)外網(wǎng)服務(wù)專區(qū)是通過密鑰的管理端口和量子虛擬網(wǎng)連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密，實驗證明該方法具有一定的可行性，但是由于涉及算法較為復(fù)雜，導(dǎo)致系統(tǒng)傳輸速度較為緩慢。李賓等人提出了一種一種基于RapidIO 總線的高速圖像數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)[2]。該系統(tǒng)采用Camera Link接口來接收圖像數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)經(jīng)FPGA 進行預(yù)處理后，通過PapidIO 總線將其傳輸至DSP 內(nèi)存中，經(jīng)復(fù)雜算法處理后，實現(xiàn)Camera Link接口和PapidIO總線接口之間的匹配和轉(zhuǎn)換，完成數(shù)據(jù)傳輸全過程。實驗表明該方法穩(wěn)定性較強，傳輸速率較高，能夠滿足圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕拘枨螅怯捎谠摲椒ǖ膫鬏斖ǖ涝O(shè)計較為簡單，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的可靠性較差。

總結(jié)上述文獻方法的優(yōu)勢與不足，本文針對社區(qū)居民心理健康需求調(diào)查數(shù)據(jù)的特殊性，采用SCL-90癥狀自評量表進行問卷調(diào)查，調(diào)查表的收集真理、統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)核實同一通過經(jīng)過培訓(xùn)的特定人員完成，并且采用SPSS 21．0的統(tǒng)計方式完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和差異顯著性的檢驗。數(shù)據(jù)獲取后，采用RUDP協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動上傳，RUDP協(xié)議在數(shù)據(jù)通信之前，首先需要建立通道實現(xiàn)通信雙方的連接，降低了傳統(tǒng)UDP 不建立通信連接而導(dǎo)致的傳輸風(fēng)險性，大大提高的傳輸成功率，減少了數(shù)據(jù)上傳時間。

2 社區(qū)心理健康服務(wù)需求調(diào)查數(shù)據(jù)獲取

從所取選社區(qū)內(nèi)隨機選取435 位居民，采用SCL-90 癥狀自評量表進行問卷調(diào)查[3]，若SCL-90 因子中有一項或一項以上大于2，則將其判定為心理健康異常組；若SCL-90因子分小于2，則判定為正常組。在確定衡量標(biāo)準(zhǔn)后，填寫《社區(qū)心理健康服務(wù)需求調(diào)查問卷》，內(nèi)容需要包含存在心理健康問題居民的求助訴求、社區(qū)存在心理問題居民的求助方式、社區(qū)心理健康服務(wù)的滿意度、社區(qū)心理健康服務(wù)管理不足等。

調(diào)查表的收集真理、統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)核實同一通過經(jīng)過培訓(xùn)的特定人員完成，并且采用SPSS 21．0的統(tǒng)計方式完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和差異顯著性的檢驗[4]。429 份問卷中，存在心理健康問題的居民有124 人，心理問題的總檢出率為28．9%。從不同年齡和不同性別角度上，將檢出的心理問題進行對比分析，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=5．314，χ2=3．875，P＜0．05)。

3 數(shù)據(jù)上傳

獲取數(shù)據(jù)后，采用RUDP 協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動上傳，RUDP對UDP協(xié)議進行了改進[5]，是在TCP/IP環(huán)境中進行文件傳輸?shù)囊环N協(xié)議[6]，能夠應(yīng)用于數(shù)據(jù)上傳和共享，通常用于客戶在遠程服務(wù)器上下載或上傳文件。從計算機的網(wǎng)絡(luò)層次體系來看，RUDP層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 RUDP層次結(jié)構(gòu)圖

從圖2中可以看出，RUDP 的主要工作原理就是在TCP/IP傳輸層的UDP協(xié)議與應(yīng)用層間，加入了為保證數(shù)據(jù)傳送的RUDP軟件，構(gòu)成了一個五層體系結(jié)構(gòu)，即可以通過TCP/IP的UDP協(xié)議完成可靠的面向連接數(shù)據(jù)傳遞機制[7]。在實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信之前，首先需要建立通道實現(xiàn)通信雙方的連接，在RUDP 中，利用與TCP 相似的連續(xù)三次握手的方式，具體過程如圖3所示。

從圖3中可以看出，在建立連接的過程中，如果通信雙方同時發(fā)起連接，則放棄IP地址較小一方，只接受IP地址較大一方的連接請求。當(dāng)通信連接建立完成后，不再接受任何連接請求。通常情況下，可以仿照TCP 協(xié)議在關(guān)閉連接的過程中四次握手機制，設(shè)計關(guān)閉鏈路，但是永久鏈路在正常條件下是不需要關(guān)閉的，只有在傳輸發(fā)生錯誤時才會進行關(guān)閉操作。因此，可以將關(guān)閉過程簡化處理，即當(dāng)錯誤產(chǎn)生是，發(fā)現(xiàn)錯誤一方立刻停止數(shù)據(jù)的接收，并且快速上傳重傳隊列中的數(shù)據(jù)同時向?qū)Ψ桨l(fā)出關(guān)閉數(shù)據(jù)包請求，隨后啟動超時定時器，超時之后立刻關(guān)閉連接并同時釋放連接資源。另一方面，在另一方接收到關(guān)閉數(shù)據(jù)包請求后，也通過上述方法完成本端連接的關(guān)閉。連接被關(guān)閉之后，只能到雙方下一次進行數(shù)據(jù)通信時才能再次建立連接。隨后對RUDP的滑動窗口進行設(shè)計，滑動窗口的信息收發(fā)同步和流量控制模型如圖4所示。

圖3 RUDP連接建立過程

圖4 滑動窗口模型

協(xié)議的傳遞序號由使用兩個字節(jié)的無符號整數(shù)表示，其取值范圍在0-65535，該范圍為一個循環(huán)，對應(yīng)圖4中的大循環(huán)，接收方的緩沖區(qū)與發(fā)送方的大小相同[8]，也呈環(huán)形隊列形式，與圖4中的小循環(huán)對應(yīng)，若將輸入信息流視為模型運行動力，則圖4中的三個循環(huán)同步運動。為了設(shè)定協(xié)議的流量控制，在既定網(wǎng)絡(luò)中對RUDP的性能進行預(yù)測。

假設(shè)Bachievable為可獲得帶寬，Bsend表示選擇發(fā)送速率，Stotal表示數(shù)據(jù)總體大小，Ttotal表示預(yù)期傳送時間，Tprop表示傳播延時，Tudpsendi表示第i次重復(fù)傳送UDP數(shù)據(jù)包耗時，Nresend表示重發(fā)次數(shù)。Tack表示確認(rèn)一次發(fā)送的耗時，Li表示第i次重復(fù)發(fā)送的包丟失百分比，n表示需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)。則可以預(yù)測出RUDP能夠獲得的帶寬為：

分局RUDP協(xié)議，可得Ttotal可以表示為：

設(shè)Tresend為發(fā)送每一個確認(rèn)的耗時，其中：

則可獲得Ttotal的結(jié)果，如下式：

式(4)中，需要考慮兩種可能發(fā)生的情況，一種是沒發(fā)生丟包的情況，第二種為發(fā)生丟包情況，如果沒有丟包，則可以去除式(4)中中間部分，獲得最佳傳輸性能公式如下：

由式(5)可以看出Bbest與Bsend成正比，則Bbest和Bsend之間的比率可以表示為：

式(6)中，RTT表示數(shù)據(jù)來回傳輸時間，式(6)比率說明需要通過最大化發(fā)送數(shù)據(jù)尺寸Stotal，來想實現(xiàn)上傳的最大化吞吐量。例如，網(wǎng)絡(luò)單向傳輸時間Tprop為3ms，其數(shù)據(jù)包尺寸Spacket為1．5KB，Bsend為800Mps，當(dāng)發(fā)送8個數(shù)據(jù)包時，則接收方返回一條確認(rèn)信息，由此可以說明若想是發(fā)送速率達到90%的吞吐量，Stotal最少需要保持在43．2MBytes。

若發(fā)生了丟包情況，則提出了一種簡化算法，設(shè)定在每個關(guān)口出都存在固定的一個丟包率L。但是在實際的數(shù)據(jù)上傳過程中，重傳后期發(fā)生丟包概率較小，并不是固定的，這是由于每次重復(fù)需要重傳的數(shù)據(jù)量會逐漸變小，本文提出的簡化算法為最壞情況下的估計。給定丟包率為L，重傳次數(shù)可以表示為：

則重傳數(shù)據(jù)的大小可以表示為：

將式(7)、式(8)代入式式(4)中即可獲得給定丟包率條件下Bachievable的估計值，完成數(shù)據(jù)的自動上傳。

4 仿真實驗

為驗證方法的有效性，在不同的發(fā)送數(shù)據(jù)尺寸下，將其與文獻[1]算法和文獻[2]算法的上傳成功率和上傳延遲時間進行仿真對比，實驗結(jié)果如圖5所示。

圖5 不同方法平均上傳成功率

從圖5中可以看出，本文方法的傳輸成功率要高于其他兩種方法，尤其在數(shù)據(jù)發(fā)送尺度逐漸增大時，各個算法的上傳成功率也越來越高，這是由于傳輸尺度越大時就意味著傳輸通道越寬從而增加了消息傳輸機率。由圖6顯示，傳輸尺度越大則平均延遲越小，這是由于尺度增大可提高傳輸數(shù)據(jù)數(shù)量減少傳輸延時。

圖6 不同方法的傳輸延時

5 結(jié)束語

在調(diào)查數(shù)據(jù)上傳方面，本文在TCP/IP 傳輸層的UDP協(xié)議與應(yīng)用層間加入了能夠保證數(shù)據(jù)傳送的RUDP軟件，構(gòu)成了一個五層體系結(jié)構(gòu)，即可以通過TCP/IP 的UDP 協(xié)議完成可靠的面向連接數(shù)據(jù)傳遞機制，實驗表明與傳統(tǒng)方法相比，本文的數(shù)據(jù)上傳方法性能更好。