喻陽儉，雷 磊，崔新友，陳世純，劉 臺(tái)，朱 超

(1.陸軍工程大學(xué) 軍械士官學(xué)校,武漢 430000；2.武漢中原電子集團(tuán)有限公司,武漢 430000)

0 引言

目前戰(zhàn)術(shù)通信相比民用通信技術(shù)來說傳輸速率較低，最高傳輸速率一般在幾百kbit/s左右，傳輸?shù)膬?nèi)容通常分為話音和數(shù)據(jù)兩種格式，視頻由于信息量大在傳輸過程中效果不好，限制了作戰(zhàn)應(yīng)用和作戰(zhàn)效果。隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是現(xiàn)代戰(zhàn)爭作戰(zhàn)概念的變化，數(shù)據(jù)量的快速增長，必須采用高的傳輸速率、高的網(wǎng)絡(luò)性和高的移動(dòng)性數(shù)據(jù)傳輸途徑，就需要優(yōu)化現(xiàn)有通信技術(shù)手段[1-4]。文獻(xiàn)[3]詳細(xì)介紹了國內(nèi)外軍用無線接入技術(shù)的發(fā)展研究過程、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景等內(nèi)容?？紤]戰(zhàn)場(chǎng)上復(fù)雜的環(huán)境和各種情況下的通信需求，需要一種靈活性強(qiáng)的組網(wǎng)技術(shù)手段。

文獻(xiàn)[4]中提出一種專用調(diào)度通信系統(tǒng)，由中央系統(tǒng)控制中心、軟件管理終端、基站中心臺(tái)、移動(dòng)接入點(diǎn)等組成。系統(tǒng)采用公共使用的信道，同時(shí)對(duì)空閑的信道進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，在 某個(gè)時(shí)隙沒有被分配為數(shù)據(jù)信道時(shí)，可以暫時(shí)將該時(shí)隙作為信令時(shí)隙使用，當(dāng)該時(shí)隙用于信令傳輸時(shí)，在確保信令傳輸?shù)目煽啃缘耐瑫r(shí)，其調(diào)制方式和編碼方式與信令信道相同，可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)抗干擾能力和糾錯(cuò)能力。

任何一個(gè)用戶在控制中心的控制下，通過調(diào)用系統(tǒng)信道資源中的空閑信道可與系統(tǒng)中的另一用戶進(jìn)行通信，最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該調(diào)度通信系統(tǒng)穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)和組網(wǎng)靈活。

基于軍用通信的特點(diǎn)，以軍用電臺(tái)作為無線信道平臺(tái)，采用保密性強(qiáng)、穩(wěn)定性好的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可以滿足實(shí)時(shí)交互的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)還需要具備一些抗干擾能力。目前采用較多的是超短波電臺(tái)，通信距離上最大可以覆蓋幾十千米范圍內(nèi)的用戶。同時(shí)，基站一般都是由由超短波電臺(tái)配接網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備、交換機(jī)組成，通過交換機(jī)的控制，可以實(shí)現(xiàn)不同小區(qū)之間的電臺(tái)進(jìn)行互聯(lián)通信，傳輸語音和視頻等信息，通過合理規(guī)劃基站部署，移動(dòng)用戶可以在整個(gè)無線信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)隨遇接入[4]。

為了充分利用信道資源，無線節(jié)點(diǎn)之間的通信組網(wǎng)方式一般有兩種：無中心自組網(wǎng)方式和中心組網(wǎng)方式。自組網(wǎng)方式是各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間相互配合組網(wǎng)，可以允許多個(gè)節(jié)點(diǎn)的加入，用戶節(jié)點(diǎn)之間可以相互數(shù)據(jù)傳輸，孤立節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的影響小 ,網(wǎng)絡(luò)成本較低，當(dāng)一條鏈路出現(xiàn)問題時(shí)，可以切換到其它接入點(diǎn)，不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信性能。這種通信模式在軍事通信中也得到了廣泛的運(yùn)用?！盎?移動(dòng)端”的組網(wǎng)方式屬于中心組網(wǎng)方式， 引入了中心節(jié)點(diǎn)的最大好處就是中心節(jié)點(diǎn)來控制數(shù)據(jù)的分發(fā)，通過控制上行和下行數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)機(jī)，最大程度上信道使用效率 ，為此而增加的基站設(shè)備和控制信道開銷，其脆弱性是顯而易見的 ，當(dāng)移動(dòng)端數(shù)量增多時(shí)，需要處理大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)量，這就需要基站具有一定的容錯(cuò)能力[5-9]。

隨著民用通信技術(shù)的發(fā)展，在解決軍用特定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸問題時(shí)，可以考慮民用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)募夹g(shù)和方法進(jìn)行研究。由于考慮到保密性，目前關(guān)于軍用基站相關(guān)的研究文獻(xiàn)較少。本文主要借鑒相關(guān)數(shù)據(jù)交互中容錯(cuò)算法的思路，經(jīng)過優(yōu)化之后應(yīng)用于特定的基站傳輸中，只針對(duì)軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，不改動(dòng)任何硬件結(jié)構(gòu)。

1 基站的系統(tǒng)模型

1.1 硬件結(jié)構(gòu)

RAP是無線接入模式(radio access pattern)的簡稱，或特指無線接入系統(tǒng)中的無線接入點(diǎn)(radio access point)。交換機(jī)、4部或6部基站超短波電臺(tái)和其它相關(guān)輔助設(shè)備組成基站交換平臺(tái)(簡稱基站)，以移動(dòng)話/移動(dòng)數(shù)超短波電臺(tái)作為移動(dòng)終端接入節(jié)點(diǎn)。終端接入節(jié)點(diǎn)以RAP超短波為鏈路接入基站，基站之間通過微波、有線或雙模衛(wèi)星組成骨干網(wǎng)，構(gòu)成了以基站為中心支持全雙工話音、IP數(shù)據(jù)和短信等綜合業(yè)務(wù)的接入系統(tǒng)，而且移動(dòng)終端接入節(jié)點(diǎn)和基站都具有移動(dòng)能力，是完全的動(dòng)中通信系統(tǒng)。

指揮系統(tǒng)的話音、數(shù)據(jù)和短信等業(yè)務(wù)通過移動(dòng)終端接入節(jié)點(diǎn)接入基站交換平臺(tái)，基站完成處理、路由，通過干線信道傳輸?shù)侥康幕窘粨Q平臺(tái)，再通過超短波鏈路到達(dá)目的移動(dòng)終端接入節(jié)點(diǎn)，并最終傳輸?shù)侥康闹笓]系統(tǒng)，完成遂行作戰(zhàn)指揮。RAP系統(tǒng)具備動(dòng)中支持IP數(shù)據(jù)的能力，基站采用的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的支持，為保證數(shù)據(jù)臺(tái)信道得到充分利用，系統(tǒng)采用基站集中控制的接入方式，基站決定移動(dòng)數(shù)據(jù)臺(tái)的數(shù)據(jù)接入時(shí)機(jī)和策略。

RAP數(shù)據(jù)接入和傳輸由信令臺(tái)和數(shù)據(jù)臺(tái)配合完成，RAP系統(tǒng)中下行信令信道相對(duì)空閑，基于這個(gè)特性，基站采用在下行信令信道上輪詢數(shù)據(jù)中繼臺(tái)，數(shù)據(jù)中繼臺(tái)在數(shù)據(jù)臺(tái)信道上應(yīng)答響應(yīng)，并完成數(shù)據(jù)傳輸。

1.2 軟件設(shè)計(jì)

如圖1所示，基站的工作流程大概可以劃分為3個(gè)過程，在階段1完成握手流程；在階段2完成同步入網(wǎng)管理流程；在階段3完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)交互過程。在階段1，基站與所連接的設(shè)備建立鏈接關(guān)系，確定基站端身份。有關(guān)階段2具體時(shí)間間隔，每個(gè)無線終端在下行鏈路接收相應(yīng)數(shù)據(jù)，同時(shí)每個(gè)無線終端在上行鏈路發(fā)射數(shù)據(jù)，每個(gè)無線終端在被指定的間隔內(nèi)進(jìn)行偵聽，在指定接收間隔外，無線終端就處于功率休眠狀態(tài)，在階段3處理無線終端控制數(shù)據(jù)幀中，沒有安排上行傳輸時(shí)隙的終端稱為無源終端，無源終端由基站進(jìn)行輪詢，是否在下一個(gè)控制數(shù)據(jù)幀中需要時(shí)隙，在建立新的連接時(shí)，把每個(gè)控制數(shù)據(jù)幀用于連接的時(shí)隙的號(hào)碼通知給無線終端和基站，以確保數(shù)據(jù)幀通過下一個(gè)輪詢周期轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)站點(diǎn)。

圖1 基站工作流程

本文在ubuntu平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)語言為C語言，需要安裝相關(guān)的庫來進(jìn)行程序的開發(fā)與編譯。軟件的設(shè)計(jì)主要需要完成3個(gè)階段，即完成握手過程，入網(wǎng)過程和業(yè)務(wù)交互過程，設(shè)計(jì)依據(jù)是按照相關(guān)通信協(xié)議格式來完成的。在實(shí)驗(yàn)過程中，開發(fā)相適應(yīng)的配置管理軟件，進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置，進(jìn)而來完成電臺(tái)角色的轉(zhuǎn)變。采用緩存隊(duì)列和狀態(tài)機(jī)的方式來進(jìn)行自適應(yīng)容錯(cuò)算法的實(shí)現(xiàn)。緩存隊(duì)列來緩存即將交互的數(shù)據(jù)，如果狀態(tài)機(jī)反饋異常，需要從新選擇路徑并將數(shù)據(jù)從緩存隊(duì)列中取出來，再進(jìn)行發(fā)送。數(shù)據(jù)的交互成功必須是一個(gè)雙向應(yīng)答的過程。

當(dāng)數(shù)據(jù)交互完畢后，移動(dòng)端可能因?yàn)樾诺赖那袚Q而退出組網(wǎng)，此時(shí)基站會(huì)收到移動(dòng)端發(fā)送的退網(wǎng)信息，進(jìn)行注銷移動(dòng)端相關(guān)信息，退網(wǎng)流程完畢。軟件的實(shí)現(xiàn)過程邏輯清晰，明確了系統(tǒng)的工作流程和狀態(tài)，最大限度的保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β省?/p>

2 自適應(yīng)容錯(cuò)算法的實(shí)現(xiàn)

在實(shí)際通信過程中，自適應(yīng)容錯(cuò)算法主要有兩個(gè)重要的過程：首先為了提高基站與移動(dòng)端數(shù)據(jù)交互的實(shí)時(shí)性，采用動(dòng)態(tài)輪詢機(jī)制能夠提高移動(dòng)端的數(shù)據(jù)接入效率，對(duì)于多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的情況下，能夠在一定程度上解決數(shù)據(jù)交互資源的均衡性；其次采用多路徑數(shù)據(jù)傳輸策略，利用馬爾科夫進(jìn)行建模，能夠有效減少網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度，充分利用馬爾科夫的狀態(tài)反饋功能，當(dāng)某條數(shù)據(jù)鏈路傳輸異常的同時(shí)，重新選擇另外一條鏈路進(jìn)行傳播，從而確保數(shù)據(jù)的可靠交互。

2.1 動(dòng)態(tài)調(diào)度輪詢機(jī)制

輪詢策略能夠充分利用信道的資源，外國學(xué)者R. B.Cooper搭建了輪詢策略的數(shù)學(xué)模型，在這個(gè)模型的基礎(chǔ)上，Hashida從各個(gè)方面更加細(xì)化描述了輪詢策略的數(shù)學(xué)模型。外國知名研究機(jī)構(gòu)采用基于令牌方式的無線令牌環(huán)協(xié)議的方式來進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配：根據(jù)移動(dòng)端的數(shù)量和需要傳輸數(shù)據(jù)量的變化來動(dòng)態(tài)分配時(shí)隙，充分利用信道的資源。動(dòng)態(tài)分配方案需要充分考慮各種可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸情況，實(shí)現(xiàn)的過程中比較復(fù)雜，并要為傳輸新的分配而開銷信道[10-12]。

在實(shí)際過程中MS(mobile station)在訪問需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺乐跋駼S(base station)注冊(cè)；因此，BS知道所有注冊(cè)MS的注冊(cè)信息和MS的總數(shù)。在圖2中存在兩種輪詢模式，單播模式和多播模式，BS將從單播切換到多播輪詢對(duì)于單播輪詢來說，可用帶寬是不夠的。 此外，在單播輪詢模式下，輪詢延遲根據(jù)MSS的總數(shù)線性增加，在這種情況下不能及時(shí)處理大量需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。 因此本文提出一種在單播和多播輪詢模式之間切換輪詢模式。在戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)中，其中無線傳輸范圍可達(dá)幾十千米。 采用輪詢?cè)L問控制基站(BS)依次輪詢移動(dòng)站點(diǎn)(MSS)，當(dāng)BS中有大量MSS時(shí)，它將增加輪詢延遲。

圖2 單播和多播輪訓(xùn)機(jī)制

較長時(shí)間的無效輪詢，可能不能保證實(shí)時(shí)服務(wù)的QoS(quality of service)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量要求，為指定的網(wǎng)絡(luò)通信提供更好的服務(wù)能力，從而還會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)的一系列安全問題，會(huì)帶來網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞問題的產(chǎn)生。在不進(jìn)行單播輪詢的情況下會(huì)導(dǎo)致較長的等待時(shí)間。 因此，本文提出了一種自適應(yīng)輪詢方法來切換輪詢模式，采用MSS數(shù)和剩余帶寬兩個(gè)因素，來確定單播或者是多播模式。

單播模式可以建立基站和客戶端點(diǎn)到點(diǎn)的連接，客戶端可以從基站接受數(shù)據(jù)流。多播是一種介于單播通信和廣播通信[13]之間的一種通信方式，它可以將基站想要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳遞至一個(gè)子網(wǎng)的不同接受客戶端[14-15]。在傳遞數(shù)據(jù)的過程中，發(fā)送端和接受端都不需要知道對(duì)方的具體情況，但是當(dāng)多播模式下需要占用較多的信道資源，需要同時(shí)考慮信道的帶寬。如圖3中所示，在沒有數(shù)據(jù)交互過程中，單播輪詢模式可能會(huì)消耗一定的時(shí)間，此時(shí)可以多播模式，同時(shí)訪問下行移動(dòng)終端。能夠提高輪詢機(jī)制的分組延遲及穩(wěn)定性，以及系統(tǒng)中的站點(diǎn)接入效率[16-19]。

圖3 單播輪詢機(jī)制時(shí)延開銷

2.2 多路徑選擇模型

在傳輸數(shù)據(jù)層中可以采用多路徑數(shù)據(jù)傳輸方案的策略，傳輸控制協(xié)議(TCP,transfer control protocol)和流控制傳輸協(xié)議 (SCTP,stream control transmission protocol) 兩種協(xié)議可以用來實(shí)現(xiàn)多路徑數(shù)據(jù)傳輸。傳輸控制協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較多，它是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層控制協(xié)議。流控制傳輸協(xié)議可以應(yīng)用于組網(wǎng)通信的兩端需要同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)流的協(xié)議，它的功能與UDP(user datagram protocol)和TCP相似。本文采用的多路徑傳輸方案，不簡單在路徑間進(jìn)行輪詢調(diào)度發(fā)送，同時(shí)考慮多路徑間的特性差異，而是端到端的全部路徑均可能參與數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)采用馬爾科夫建立精確的數(shù)學(xué)模型，在數(shù)據(jù)發(fā)送中選擇不同的策略進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，綜合考慮多方面因素，可以更加有效的均衡數(shù)據(jù)流量。

2.2.1 模型建立

從馬爾可夫決策[20-24]過程四重組出發(fā)構(gòu)建基于馬爾可夫決策過程的動(dòng)態(tài)路徑選擇模型。 假設(shè)共有n條路徑,n條路徑的往返時(shí)延、丟包率和最大窗口分別為Tk，Pk，Wk，其中k={1,2,3…,n} 。

1)離散狀態(tài)集。在實(shí)際過程中，當(dāng)前窗口的大小做為下個(gè)窗口大小的唯一影響因素，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程具有馬爾可夫性，各條路徑的擁塞窗口可以建立轉(zhuǎn)態(tài)如下：

S={(cw1,cw2,cw3,…,cwn)|cwk∈[1,Wk],

i=1,2,3,…,k}

(1)

3)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率。從文獻(xiàn)[11]中可以得出，在行動(dòng)am時(shí)的擁塞控制可以表示為：

(a)如果在路徑k上數(shù)據(jù)傳輸成功，此時(shí)則將cwk增加min(βm/cwall,1/cwk)；

(b)如果在路徑k上數(shù)據(jù)傳輸失敗，此時(shí)則將cwk減少至cwk/2；

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

2.2.2 應(yīng)用實(shí)例

考慮由于路徑過多會(huì)造成并行傳輸吞吐量過大的情況，選擇使用3條路徑做為實(shí)際研究，此時(shí)擁塞窗口的集合可以表示為：

S={(cw1,cw2,cw3),cwk∈[1,Wk],k∈{1,2,3}}

(8)

行動(dòng)集合Aall={a1,a2,a3,...,a8}中共有7種行動(dòng)策略，a1表示選擇路徑1，a2表示選擇路徑2，a3表示選擇路徑3，a4表示同時(shí)選擇路徑1和路徑2，a5表示同時(shí)選擇路徑1和路徑3，a6表示同時(shí)選擇路徑2和路徑3，a7表示同時(shí)選擇路徑1、路徑2和路徑3。當(dāng)采取行動(dòng)am∈{a1,a2,a3}時(shí)，只使用1條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不向其它路徑調(diào)度數(shù)據(jù)，則其它路徑的擁塞窗口值大小保持不變，狀態(tài)的變化有2種，且有：

(9)

再由公式(4)～(6)可以進(jìn)一步求出轉(zhuǎn)態(tài)轉(zhuǎn)移概率，選取單條路徑做為數(shù)據(jù)傳輸通道時(shí)，預(yù)期吞吐量為單條路徑時(shí)的吞吐量。當(dāng)采取行動(dòng)am∈{a4,a5,a6}時(shí)，使用3條路徑中的2條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其它窗口的擁塞值保持不變，狀態(tài)的變化狀態(tài)4種，預(yù)期吞吐量為2條路徑并行時(shí)的吞吐量。當(dāng)采取行動(dòng)a7時(shí)，同時(shí)使用3條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，狀態(tài)的變化狀態(tài)8種，預(yù)期吞吐量為3條路徑并行時(shí)的吞吐量。

從圖4中可以看出，數(shù)據(jù)包在傳輸過程中可以通過異常狀態(tài)反饋的方式來確定，是否成功完成數(shù)據(jù)包的交互，當(dāng)交互過程異常的時(shí)候，采用另外一種路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的可靠性。而且當(dāng)數(shù)據(jù)較多的時(shí)候，多路徑傳輸可以加快傳輸?shù)乃俣取?/p>

圖4 多路徑數(shù)據(jù)傳輸示意圖

數(shù)據(jù)在傳輸過程中，本來就是一個(gè)不確定狀態(tài)的過程，在無線環(huán)境中很難絕對(duì)保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，通過反饋機(jī)制可以知道在每個(gè)流程的狀態(tài)，可以很好的采用馬爾可夫模型進(jìn)行建模。通過建立動(dòng)態(tài)多路徑傳輸方法，能夠有效解決路徑擁堵和數(shù)據(jù)在傳輸過程中丟失的問題。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

在戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)中，滿足較好公平性指數(shù)的情況下，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延[25-26]和丟包率[27]的大小將明顯影響實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的質(zhì)量。 因此丟包率和時(shí)延是評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)調(diào)度算法的重要指標(biāo)[28-30]。本文采用基站端下行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸過程中記錄數(shù)據(jù)丟包率和時(shí)延相關(guān)參數(shù)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中要求平均傳輸時(shí)延和丟包率是越低越好。

圖5 不同方案數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在驗(yàn)證基站的數(shù)據(jù)交互功能時(shí)，采用性能穩(wěn)定的接入端，確保接入端設(shè)備的可靠性，將自適應(yīng)容錯(cuò)算法融入到基站數(shù)據(jù)交互中，嚴(yán)格按照網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)境，即中心基站和移動(dòng)端的組網(wǎng)方式進(jìn)行試驗(yàn)，分布式、一體化的戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)[31]。本文在傳輸?shù)攘康臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)(考慮電臺(tái)的帶寬有限)，記錄不同方案基站端下行數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)結(jié)果，數(shù)據(jù)由基站傳輸?shù)揭苿?dòng)端，再由移動(dòng)端返回應(yīng)答報(bào)文，整個(gè)過程記做數(shù)據(jù)傳輸1次。圖5(a) 對(duì)基站的丟包率進(jìn)行了分析， 從中可知隨著數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)的增多，由于內(nèi)部處理不當(dāng)或者無線環(huán)境不穩(wěn)定的影響，難以保證所有的數(shù)據(jù)均傳輸成功，因此會(huì)有一定數(shù)量的包被丟棄，丟包率也隨之提升。運(yùn)用自適應(yīng)容錯(cuò)機(jī)制之后，數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蒎e(cuò)能力增強(qiáng)，優(yōu)先選擇路徑較優(yōu)的通道接受調(diào)度，會(huì)充分利用高質(zhì)量的信道，數(shù)據(jù)丟包率最高為0.3%，而其它兩種機(jī)制的丟包率增幅較大，最高丟包率分別達(dá)到4.3%和2.8%。從平均時(shí)延的角度出發(fā)，自適應(yīng)容錯(cuò)機(jī)制采用動(dòng)態(tài)輪詢機(jī)制，提高了信道的利用率和接入效率，能夠有效降低時(shí)延開銷，動(dòng)態(tài)輪詢機(jī)制和緩存機(jī)制(事先將數(shù)據(jù)包緩存，數(shù)據(jù)交互失敗重新發(fā)送)雖然可以降低一些時(shí)延開銷，當(dāng)節(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)如果丟包之前數(shù)據(jù)包要經(jīng)過多次傳輸嘗試，會(huì)浪費(fèi)一定的時(shí)延開銷。但是由于采用動(dòng)態(tài)輪詢機(jī)制之后，能夠合理利用時(shí)間進(jìn)行上行和下行數(shù)據(jù)傳輸，減少信道的阻塞，在一定程度上可以保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的實(shí)時(shí)性。緩存機(jī)制的作用是緩存即將交互的數(shù)據(jù)包，可以保證從新傳輸數(shù)據(jù)，也能夠提高數(shù)據(jù)交互過程中的可靠性，進(jìn)而降低丟包率。

4 結(jié)束語

本文首先介紹了基站的硬件框架和軟件設(shè)計(jì)流程，通過采用動(dòng)態(tài)輪詢機(jī)制，不斷切換單播模式和多播模式，提高實(shí)時(shí)性和移動(dòng)端數(shù)據(jù)交互接入效率。在礎(chǔ)上建立了基于馬爾可夫決策過程的動(dòng)態(tài)路徑選擇模型動(dòng)態(tài)路徑選擇方法可以在路徑質(zhì)量變化時(shí)有效地將數(shù)據(jù)均衡到較優(yōu)路徑進(jìn)行傳輸,在不影響并行數(shù)據(jù)傳輸魯棒性的基礎(chǔ)上提升吞吐量, 能最小化數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延和降低丟包率，對(duì)通信量進(jìn)行全局最優(yōu)分配，能有效降低路徑發(fā)生擁塞的概率。優(yōu)化后的基站擁有傳輸速率高、可靠性強(qiáng)的能力，可以高效和移動(dòng)端之間傳輸話音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等多媒體業(yè)務(wù)信息，最后在實(shí)際基站平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明移動(dòng)用戶的接入是實(shí)時(shí)的、安全的和可靠的，并可提供容錯(cuò)能力好的傳輸、計(jì)算和信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)交互的高效要求。