CN111935827A - 无线通讯视频数据传输方法及系统 - Google Patents

无线通讯视频数据传输方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111935827A
CN111935827A CN202010614325.4A CN202010614325A CN111935827A CN 111935827 A CN111935827 A CN 111935827A CN 202010614325 A CN202010614325 A CN 202010614325A CN 111935827 A CN111935827 A CN 111935827A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
sequence analysis
frame
time sequence
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010614325.4A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wang Liuyu
Original Assignee
Wang Liuyu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wang Liuyu filed Critical Wang Liuyu
Priority to CN202010614325.4A priority Critical patent/CN111935827A/zh
Publication of CN111935827A publication Critical patent/CN111935827A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/52Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on load
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1806Go-back-N protocols
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/53Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on regulatory allocation policies
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access
    • H04W74/08Non-scheduled access, e.g. ALOHA

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无线通讯视频数据传输方法及系统,将信标周期划分成四个时段可以让系统明确时间节点,可以减小数据传输的时延。通过发送请求帧以获得每个静态时序分析站点的数据传输需求,进而给整个网络系统中的静态时序分析站点进行数据传输资源的分配,使得每个静态时序分析站点得到的数据传输资源是相对均衡的、合理的,使得整个网络系统中的静态时序分析站点的数据传输是均衡的、合理的、有效的,从而提高了整个网络系统的数据传输性能,提高了整个网络系统的数据传输实时性和可靠性。

Description

无线通讯视频数据传输方法及系统
技术领域
本发明涉及通讯技术领域,具体而言涉及一种无线通讯视频数据传输方法及系统。
背景技术
视频监控广泛应用于安防、交通、金融等等领域,视频监控最重要的一个环节就是对视频数据进行通讯传输,在教育、智慧医疗等领域,也都大量涉及视频数据的传输,但凡涉及视频的地方,都需要对视频数据进行传输。
在数据传输技术领域,无线通信技术广泛普及。随着无线通信技术的快速发展,无线通信标准化工作的研究也越来越深入。无线网络提供了语音、图像、音频、视频等多媒体业务。国外有关研究表明,人类获取信息的途径包括内容获取、语音获取和视觉感受获取三大方面,其中内容获取占获取总量的7%,语音获取占33%-38%,视觉感受获取占55%-60%。作为无线多媒体通信技术的重要组成部分,视频传输与应用的研究和探索引起越来越多研究者的关注。
视频监控的发展总共有三个阶段,分别是模拟视频监控、数字视频监控和无线视频监控。目前在视频监控应用最多的智能安防行业已完全步入数字视频监控阶段,而针对无线视频监控的应用尚未大规模部署。
无线视频监控与传统的有线视频监控相比具有如下优势:1.成本低。由于传输媒介无处不在,使得无线视频监控的部署不受线缆的限制,具有施工周期短,适合人流密集或者特殊地理环境下使用;2.组网灵活。无需新建传输网络,具有灵活的扩展性和较强的扩容能力;3.维护费用低。前端设备具有即插即用,安装周期短,维护方便的特点。
最新一代的无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)标准协议,IEEE802.11ax也称为高效率无线标准(High-Efficiency Wireless,HEW),主要针对高密度部署环境下的应用。与之前的协议相比,它将已应用于众多无线技术的正交频分复用多址接入技术(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)引入WLAN网络标准,从而提高已有频带资源的利用率,提高系统的效率及用户体验。与此同时,最大传输速率也较前几代协议有较大提升,最大理论数据速率达到600.4Mbps(80MHz 1SS)和9607.8Mbps(160MHz 8SS)。
虽然IEEE 802.11ax采用的OFDMA模式相比前几代协议采用的OFDM模式,在网络传输延迟问题优化上有较大提升,然而该协议并未针对无线视频监控传输网络进行优化。众所周知,数字视频数据具有数据量大、数据波动等特点,同时无线信道相比于有线信道存在各种信道衰落及多普勒效应,因而信道质量无法得到保障。综上所述,当网络视频监控点数量较多、视频数据信息量大、网络环境存在干扰时,势必造成视频数据包传输时延以及丢包率增加。因此需要根据视频数据的特点,从网络传输调度机制方面对网络传输协议进行必要的优化和改进。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种无线通讯视频数据传输方法及系统,用以解决上述存在的技术问题。
第一方面,一种无线通讯视频数据传输方法,所述方法包括:
无线访问接入点初始化系统参数,所述系统参数包括信标周期长度,信标周期包括竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段和数据重传阶段,所述信标周期长度等于竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度之和;
系统初始运行,执行信标周期的竞争阶段的操作:静态时序分析站点通过竞争的方式加入网络,与所述网络中的无线访问接入点建立通讯链路;
若检测到网络中包括的静态时序分析站点数量达到预设值,停止其他静态时序分析站点竞争加入网络,系统执行信标周期的数据反馈阶段的操作:
无线访问接入点以广播的方式发送数据量请求帧至网络中的每个静态时序分析站点,所述数据量请求帧包括缓存请求段,所述缓存请求段用于指示静态时序分析站点是否需要反馈自身需要传输的数据量;
静态时序分析站点接收到所述数据量请求帧后,解析所述数据量请求帧,获得所述数据量请求帧中的缓存请求段;判断所述缓存请求段中的值是否指示需要反馈静态时序分析站点自身需要传输的数据量,若是,静态时序分析站点统计自身缓存中的数据量,将所述数据量打在数据反馈帧中的数据量反馈段中,发送数据反馈帧至所述无线访问接入点;所述数据量反馈段用于反馈所述静态时序分析站点自身需要传输的数据量;
无线访问接入点接收到数据反馈帧后,解析所述数据反馈帧,获得网络中所有的静态时序分析站点总共需要传输的数据量;
所述无线访问接入点根据所述需要传输的数据量,预估所述静态时序分析站点的数据重传时间;所述数据重传时间是预留来重新传输已经传输失败的数据的时间;
所述无线访问接入点根据信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间和数据重传时间获得所述静态时序分析站点的信道接入时间;信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间、信道接入时间、数据重传时间分别为信道周期、竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度;
系统执行信标周期的增强型可控信道接入阶段的操作:无线访问接入点根据信道接入时间和网络中静态时序分析站点的数据量,给每个静态时序分析站点分配传输资源;
每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据。
可选的,在所述每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据之后,所述方法还包括:
系统执行数据重传阶段的操作:
获得静态时序分析站点传输自身需要传输的数据所需的实际传输时间;
若所述实际传输时间小于或者等于所述信道接入时间,系统执行数据重传阶段的操作:
无线访问接入点统计所述静态时序分析站点未在所述信道接入时间内成功传输的数据量,以及未成功传输的数据包的数据类型;所述数据类型包括I帧、P帧、B帧;I帧类型对应I帧数据包,P帧类型对应P帧数据包,B帧类型对应B帧数据包;
在数据重传时间内,传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包;
若传输完所述I帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的P帧数据包;
若传输完所述P帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的B帧数据包。
可选的,所述方法还包括:传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包,包括:
获得I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;获得当前传输数据容量,所述当前传输数据容量等于当前网络传输速率与单个视频数据传输时隙长度乘积;
若I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量大于或者等于当前传输数据容量,获得每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重;每个静态时序分析站点对于I帧数据包的重传权重的计算方式如公式(1)所示:
Figure BDA0002561482880000041
其中,IRQj表示第j个静态时序分析站点重传I帧数据包的重传权重,j是正整数;k表示静态时序分析组网中包括的静态时序分析站点的数量,k为正整数;Ij表示第j个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量;
Figure BDA0002561482880000042
表示I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;Ia表示静态时序分析组网中的第a个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量,a是正整数;
根据每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重确定静态时序分析站点单个数据传输时隙的数据传输资源数量,具体的按照公式(2)所述的方式计算得到:
IRCj=M×IRQj (2);
其中,IRCj表示给第j个静态时序分析站点分配的用于在单个数据传输时隙传输I帧类型的待重传数据包的数据传输资源数量;M表示总共信道资源数量;
根据所述数据传输资源数量给所述静态时序分析站点分配数据传输资源,发送资源分配信息至所述静态时序分析站点;所述资源分配信息包括所分配的数据传输信道的索引信息;所述数据传输资源包括数据传输信道;所述静态时序分析组网所需传输数据量为所述静态时序分析组网包括的所有的静态时序分析站点需要传输的数据量之和;
所述静态时序分析站点根据所述所分配的数据传输信道的索引信息与无线局域网通信标准IEEE802.11ax标准中的索引值的映射关系确定所述静态时序分析站点的频率范围,按照所述频率范围传输所述静态时序分析站点中I帧对应的所有的待重传数据包。
可选的,所述数据重传时间由重传时隙数确定,所述重传时隙数表示在一次数据传输过程中需要进行信息交互的次数。
可选的,所述系统中由静态时序分析站点和无线访问接入点组网,构成无线传输网络。
第二方面,本发明实施例提供了一种无线通讯视频数据传输系统,所述系统包括:
初始化模块,用于无线访问接入点初始化系统参数,所述系统参数包括信标周期长度,信标周期包括竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段和数据重传阶段,所述信标周期长度等于竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度之和;
竞争模块,用于系统初始运行,执行信标周期的竞争阶段的操作:静态时序分析站点通过竞争的方式加入网络,与所述网络中的无线访问接入点建立通讯链路;
数据反馈模块,用于若检测到网络中包括的静态时序分析站点数量达到预设值,停止其他静态时序分析站点竞争加入网络,系统执行信标周期的数据反馈阶段的操作:无线访问接入点以广播的方式发送数据量请求帧至网络中的每个静态时序分析站点,所述数据量请求帧包括缓存请求段,所述缓存请求段用于指示静态时序分析站点是否需要反馈自身需要传输的数据量;静态时序分析站点接收到所述数据量请求帧后,解析所述数据量请求帧,获得所述数据量请求帧中的缓存请求段;判断所述缓存请求段中的值是否指示需要反馈静态时序分析站点自身需要传输的数据量,若是,静态时序分析站点统计自身缓存中的数据量,将所述数据量打在数据反馈帧中的数据量反馈段中,发送数据反馈帧至所述无线访问接入点;所述数据量反馈段用于反馈所述静态时序分析站点自身需要传输的数据量;无线访问接入点接收到数据反馈帧后,解析所述数据反馈帧,获得网络中所有的静态时序分析站点总共需要传输的数据量;所述无线访问接入点根据所述需要传输的数据量,预估所述静态时序分析站点的数据重传时间;所述数据重传时间是预留来重新传输已经传输失败的数据的时间;所述无线访问接入点根据信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间和数据重传时间获得所述静态时序分析站点的信道接入时间;信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间、信道接入时间、数据重传时间分别为信道周期、竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度;
增强型可控信道接入模块,用于系统执行信标周期的增强型可控信道接入阶段的操作:无线访问接入点根据信道接入时间和网络中静态时序分析站点的数据量,给每个静态时序分析站点分配传输资源;每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据。
可选的,所述系统还包括:
重传模块,用于系统执行数据重传阶段的操作:
获得静态时序分析站点传输自身需要传输的数据所需的实际传输时间;
若所述实际传输时间小于或者等于所述信道接入时间,系统执行数据重传阶段的操作:
无线访问接入点统计所述静态时序分析站点未在所述信道接入时间内成功传输的数据量,以及未成功传输的数据包的数据类型;所述数据类型包括I帧、P帧、B帧;I帧类型对应I帧数据包,P帧类型对应P帧数据包,B帧类型对应B帧数据包;
在数据重传时间内,传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包;
若传输完所述I帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的P帧数据包;
若传输完所述P帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的B帧数据包。
可选的,重传模块,还用于:传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包,包括:
获得I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;获得当前传输数据容量,所述当前传输数据容量等于当前网络传输速率与单个视频数据传输时隙长度乘积;
若I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量大于或者等于当前传输数据容量,获得每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重;每个静态时序分析站点对于I帧数据包的重传权重的计算方式如公式(1)所示:
Figure BDA0002561482880000061
其中,IRQj表示第j个静态时序分析站点重传I帧数据包的重传权重,j是正整数;k表示静态时序分析组网中包括的静态时序分析站点的数量,k为正整数;Ij表示第j个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量;
Figure BDA0002561482880000071
表示I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;Ia表示静态时序分析组网中的第a个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量,a是正整数;
根据每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重确定静态时序分析站点单个数据传输时隙的数据传输资源数量,具体的按照公式(2)所述的方式计算得到:
IRCj=M×IRQj (2);
其中,IRCj表示给第j个静态时序分析站点分配的用于在单个数据传输时隙传输I帧类型的待重传数据包的数据传输资源数量;M表示总共信道资源数量;
根据所述数据传输资源数量给所述静态时序分析站点分配数据传输资源,发送资源分配信息至所述静态时序分析站点;所述资源分配信息包括所分配的数据传输信道的索引信息;所述数据传输资源包括数据传输信道;所述静态时序分析组网所需传输数据量为所述静态时序分析组网包括的所有的静态时序分析站点需要传输的数据量之和;
所述静态时序分析站点根据所述所分配的数据传输信道的索引信息与无线局域网通信标准IEEE802.11ax标准中的索引值的映射关系确定所述静态时序分析站点的频率范围,按照所述频率范围传输所述静态时序分析站点中I帧对应的所有的待重传数据包。
相较于现有技术,本发明达到如下有益效果:
本发明实施例提供了一种无线通讯视频数据传输方法及系统,所述方法包括:无线访问接入点初始化系统参数,所述系统参数包括信标周期长度,信标周期包括竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段和数据重传阶段,所述信标周期长度等于竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度之和;系统初始运行,执行信标周期的竞争阶段的操作:静态时序分析站点通过竞争的方式加入网络,与所述网络中的无线访问接入点建立通讯链路;若检测到网络中包括的静态时序分析站点数量达到预设值,停止其他静态时序分析站点竞争加入网络,系统执行信标周期的数据反馈阶段的操作:无线访问接入点以广播的方式发送数据量请求帧至网络中的每个静态时序分析站点,所述数据量请求帧包括缓存请求段,所述缓存请求段用于指示静态时序分析站点是否需要反馈自身需要传输的数据量;静态时序分析站点接收到所述数据量请求帧后,解析所述数据量请求帧,获得所述数据量请求帧中的缓存请求段;判断所述缓存请求段中的值是否指示需要反馈静态时序分析站点自身需要传输的数据量,若是,静态时序分析站点统计自身缓存中的数据量,将所述数据量打在数据反馈帧中的数据量反馈段中,发送数据反馈帧至所述无线访问接入点;所述数据量反馈段用于反馈所述静态时序分析站点自身需要传输的数据量;无线访问接入点接收到数据反馈帧后,解析所述数据反馈帧,获得网络中所有的静态时序分析站点总共需要传输的数据量;所述无线访问接入点根据所述需要传输的数据量,预估所述静态时序分析站点的数据重传时间;所述数据重传时间是预留来重新传输已经传输失败的数据的时间;所述无线访问接入点根据信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间和数据重传时间获得所述静态时序分析站点的信道接入时间;信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间、信道接入时间、数据重传时间分别为信道周期、竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度;系统执行信标周期的增强型可控信道接入阶段的操作:无线访问接入点根据信道接入时间和网络中静态时序分析站点的数据量,给每个静态时序分析站点分配传输资源;每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据。通过采用以上方案,因为这四个时段分是数据传输过程中每个状态的节点,当每个状态达到条件时就要调到下一个状态,因此将信标周期划分成四个时段可以让系统明确时间节点,可以减小数据传输的时延。通过发送请求帧以获得每个静态时序分析站点的数据传输需求,进而给整个网络系统中的静态时序分析站点进行数据传输资源的分配,使得每个静态时序分析站点得到的数据传输资源是相对均衡的、合理的,使得整个网络系统中的静态时序分析站点的数据传输是均衡的、合理的、有效的,从而提高了整个网络系统的数据传输性能,提高了整个网络系统的数据传输实时性和可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种无线通讯视频数据传输方法流程图。
图2是本发明实施例提供的无线传输网络系统结构图。
图3是本发明实施例提供的信标周期示意图。
图4是本发明实施例提供的TriggerDataRequest帧结构图。
图5是本发明实施例提供的DataResponse帧结构图。
图6是本发明实施例提供的User Info field中RU分配情况示意图。
图7基于IEEE 802.11ax的一种典型的AP与STA的数据传输流程示意图。
图8是本发明实施例提供的重传时隙数调节窗口结构图。
图9是本发明实施例提供的TriggerResourceAllocation帧结构图。
图10是本发明实施例提供的ACKandTriggerRUAllacation帧结构图。
图11是本发明实施例提供的一种无线通讯视频数据传输系统方框结构示意图。
图12是本发明实施例提供的一种电子设备方框结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明作详细的说明。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在股票交易系统、在线支付系统、银行系统、地铁系统、铁路系统、公交系统、安防系统、医疗系统等,其用户群体很多,这些用户的信息大多是以视频、语音、图像、文字的形式存在,其数据量是巨大的,为了能够服务好这些用户、保证用户、社会的安全等目的,数据的传输效率是非常重要的。然而在数据传输资源有限的情况下,如果没有很合理地分配传输资源,那么势必有些用户不能有效、快速地传输他的数据,系统不能快速调取一些用户的数据,势必会影响对该用户的服务效果。
本发明实施例提供了一种无线通讯视频数据传输方法及系统,为了提高无线视频传输网络的实时性和可靠性。
实施例
本发明实施例提供了一种无线通讯视频数据传输方法,如图1所示,所述方法包括:
S101:无线访问接入点初始化系统参数。
所述系统参数包括信标周期长度,信标周期包括竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段和数据重传阶段。
其中,所述信标周期长度等于竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度之和。
S102:系统初始运行,执行信标周期的竞争阶段的操作:静态时序分析站点通过竞争的方式加入网络,与所述网络中的无线访问接入点建立通讯链路。
S103:若检测到网络中包括的静态时序分析站点数量达到预设值,停止其他静态时序分析站点竞争加入网络,系统执行信标周期的数据反馈阶段的操作:
无线访问接入点以广播的方式发送数据量请求帧至网络中的每个静态时序分析站点,所述数据量请求帧包括缓存请求段,所述缓存请求段用于指示静态时序分析站点是否需要反馈自身需要传输的数据量;
静态时序分析站点接收到所述数据量请求帧后,解析所述数据量请求帧,获得所述数据量请求帧中的缓存请求段;判断所述缓存请求段中的值是否指示需要反馈静态时序分析站点自身需要传输的数据量,若是,静态时序分析站点统计自身缓存中的数据量,将所述数据量打在数据反馈帧中的数据量反馈段中,发送数据反馈帧至所述无线访问接入点;所述数据量反馈段用于反馈所述静态时序分析站点自身需要传输的数据量;
无线访问接入点接收到数据反馈帧后,解析所述数据反馈帧,获得网络中所有的静态时序分析站点总共需要传输的数据量;
所述无线访问接入点根据所述需要传输的数据量,预估所述静态时序分析站点的数据重传时间;所述数据重传时间是预留来重新传输已经传输失败的数据的时间;
所述无线访问接入点根据信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间和数据重传时间获得所述静态时序分析站点的信道接入时间;信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间、信道接入时间、数据重传时间分别为信道周期、竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度;
S104:系统执行信标周期的增强型可控信道接入阶段的操作:
无线访问接入点根据信道接入时间和网络中静态时序分析站点的数据量,给每个静态时序分析站点分配传输资源;
每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据。
通过采用以上方案,因为这四个时段分是数据传输过程中每个状态的节点,当每个状态达到条件时就要调到下一个状态,因此将信标周期划分成四个时段可以让系统明确时间节点,可以减小数据传输的时延。通过发送请求帧以获得每个静态时序分析站点的数据传输需求,进而给整个网络系统中的静态时序分析站点进行数据传输资源的分配,使得每个静态时序分析站点得到的数据传输资源是相对均衡的、合理的,使得整个网络系统中的静态时序分析站点的数据传输是均衡的、合理的、有效的,从而提高了整个网络系统的数据传输性能,提高了整个网络系统的数据传输实时性和可靠性。
需要说明的是,本发明涉及的网络是星型网络,在该星型网络中,下行链路通常为无线访问接入点(WirelessAccessPoint,AP)发送控制管理帧,上行链路通常为静态时序分析站点(Static Timing Analysis,STA)发送视频帧数据包,即本发明的网络系统中由静态时序分析站点和无线访问接入点组网,构成无线传输网络,如图2所示。在本发明实施例中,无线通讯视频数据传输系统包括服务端、AP和STA,服务端可以是一台服务器,也可以是云平台,服务端通过互联网Internet与AP通讯连接,AP与STA通讯连接。在本发明实施例中,STA可以有多个,也可以有一个,STA可以是包括摄像头的摄像装置。AP可以是路由器。
在此基础上,无线访问接入点初始化系统参数,所述系统参数包括信标周期长度,信标周期包括竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段和数据重传阶段,所述系统参数还包括网络带宽范围、当前网络传输速率S(单位:Mbps)、单个RU内包含的子载波个数(通常为26个,ieee 802.11ax文档中已说明)、信道内RU资源总数M、信标周期中竞争阶段的时间长度x(单位:秒)、DF阶段的时间长度y(单位:秒)、单个数据传输时隙的时间长度t1(单位:秒)、控制帧的传输时隙时间长度t2(单位:秒),SIFS间隔的时间长度t3(单位:秒)、视频帧帧率f以及信标周期最大长度1/f(单位:秒)。
在本发明实施例中,将数据传输过程中的信标周期氛围四个阶段:竞争阶段、数据反馈(Data Feedback,DF)阶段、增强型可控信道接入(Enchanted HFC ControlledChannel Access,EHCCA)阶段和数据重传阶段(Data Retransmission,DRT)阶段。如图3所示,竞争阶段用于静态时序分析站点(Static Timing Analysis,STA)加入或退出网络。DF阶段主要用于各STA反馈待传输的数据量大小,EHCCA阶段用于无线访问接入点(WirelessAccessPoint,AP)根据各STA的待传输数据量大小控制各STA传输视频数据,DRT阶段用于未成功传输的数据包进行重传。其中竞争阶段通常较短,只在信标周期开始时存在。DF阶段由于传输的都是控制帧,数据量较小,时间较短。EHCCA阶段由于传输的是视频数据包,且不同信标周期各STA的传输需求是不同的,因此EHCCA的长度是可变的。DRT阶段是可选的,其长度将由丢包率的大小和丢包率的变化趋势决定,在保障可靠性的同时提高实时性。
其中,必选的是竞争阶段、DF阶段和EHCCA阶段,若在上个信标周期内丢包率为0且丢包率持续下降,则DRT阶段是可选的,长度可为0。AP认为丢包率很低或者丢包率大小持续下降的时候,DRT阶段可为0,其对应于,网络环境的干扰在减小。
关于将数据传输过程中的信标周期氛围四个阶段需要说明的是,整体来看,第一、信标周期的长度是动态调整的(但是最长长度有上限值),具体的长度变化(变长变短)的目的在于:1.尽可能满足传输需求量的变化;2.尽可能减小全局网络所有STA的传输时延,相当于缩短了STA进入下一个传输时隙的等待时间。第二、设计DF阶段是为了集中收集传输需求,DF阶段长度是固定的;第三、设计EHCCA阶段作为主要的数据传输阶段,该长度是可变的,根据统计的各STA的传输需求总量大小来变化,同时,在这个EHCCA阶段里,又单独考虑了各个STA之间的优先级,依据是STA的传输需求大小的不同,将每个传输时隙,划分成几个频率范围区间分配给不同的STA;四、DRT阶段的设计,首先长度可变、变的依据是丢包率的变化,其次是结合各STA的重传视频帧类型+数据量大小,以此来为各STA分配重传的信道资源。
归结为:1.因为各STA(全局)传输需求的变化,引起信标周期长度变化;2.因为每个信标周期长度可变(总长度、或者说是可用的传输时隙数的上限值),以致EHCCA和DRT长度可变;3因为丢包率变化是持续性的(持续的增大、减小、保持),使得DRT需要根据丢包率的变化情况进行长度调整,以适应真实网络环境的变化;4.因为确定了当前信标周期长度和DRT长度,从而确定了EHCCA长度。5.因为各STA传输需求不同,从而在EHCCA中为各STA分配不同的信道资源。即对于整个信标周期的数据传输,需要根据DF阶段的统计情况,先看全局、确定各阶段的上限(边界值)、再考虑各阶段内各STA的传输需求(保证时延)、视频帧类型(保证视频质量)、丢包率(保证适应网络环境),从而提高了整个网络系统的数据传输实时性和可靠性。
可选的,在所述每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据之后,所述方法还包括:系统执行数据重传阶段的操作:
获得静态时序分析站点传输自身需要传输的数据所需的实际传输时间;
若所述实际传输时间小于或者等于所述信道接入时间,系统执行数据重传阶段的操作:
无线访问接入点统计所述静态时序分析站点未在所述信道接入时间内成功传输的数据量,以及未成功传输的数据包的数据类型;所述数据类型包括I帧、P帧、B帧;I帧类型对应I帧数据包,P帧类型对应P帧数据包,B帧类型对应B帧数据包;
在数据重传时间内,传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包;
若传输完所述I帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的P帧数据包;
若传输完所述P帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的B帧数据包。
其中,传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包,包括:
获得I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;获得当前传输数据容量,所述当前传输数据容量等于当前网络传输速率与单个视频数据传输时隙长度乘积;
若I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量大于或者等于当前传输数据容量,获得每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重;每个静态时序分析站点对于I帧数据包的重传权重的计算方式如公式(1)所示:
Figure BDA0002561482880000141
其中,IRQj表示第j个静态时序分析站点重传I帧数据包的重传权重,j是正整数;k表示静态时序分析组网中包括的静态时序分析站点的数量,k为正整数;Ij表示第j个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量;
Figure BDA0002561482880000142
表示I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;Ia表示静态时序分析组网中的第a个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量,a是正整数;
根据每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重确定静态时序分析站点单个数据传输时隙的数据传输资源数量,具体的按照公式(2)所述的方式计算得到:
IRCj=M×IRQj (2);
其中,IRCj表示给第j个静态时序分析站点分配的用于在单个数据传输时隙传输I帧类型的待重传数据包的数据传输资源数量;M表示总共信道资源数量;
根据所述数据传输资源数量给所述静态时序分析站点分配数据传输资源,发送资源分配信息至所述静态时序分析站点;所述资源分配信息包括所分配的数据传输信道的索引信息;所述数据传输资源包括数据传输信道;所述静态时序分析组网所需传输数据量为所述静态时序分析组网包括的所有的静态时序分析站点需要传输的数据量之和;
所述静态时序分析站点根据所述所分配的数据传输信道的索引信息与无线局域网通信标准IEEE802.11ax标准中的索引值的映射关系确定所述静态时序分析站点的频率范围,按照所述频率范围传输所述静态时序分析站点中I帧对应的所有的待重传数据包。
在本发明实施例中,需要说明的是,所述数据重传时间由重传时隙数确定,所述重传时隙数表示在一次数据传输过程中需要进行信息交互的次数。
为了更清楚地阐述本发明的技术,在接下来的步骤中,本申请以一个信标周期为例,阐述该调度机制的流程:
在本实施例中,在金证阶段STA加入网络后,假设当前为第n个信标周期,其中n>2,在信标周期开始的竞争阶段,STA加入网络,在竞争阶段结束时可知当前网络STA个数为k,k>0。在此基础上,进入DF阶段。
在DF阶段开始时,AP发送数据量请求帧(TriggerDataRequest帧),TriggerDataRequest帧用于请求各STA的传输需求量(Transmission Opportunity,TXOP)的大小,并指定各STA在DataResponse帧中的RU范围。需要说明的是,TriggerDataRequest帧是基于IEEE 802.11ax标准中的控制帧Trigger帧扩展得到的,其携带RU资源分配信息,用于STA根据所分配的RU范围进行上行数据传输。本发明实施例设计的TriggerDataRequest帧的帧格式如图4所示。
TriggerDataRequest帧中,User Info field指示RU资源的分配,每个RU由26个子载波组成。各STA收到Cache Request field为缓存请求,当该位的值为1时,则各STA需在收到TriggerDataRequest帧后统计缓存数据量TXOP的大小,并在等待短帧帧间间隔(ShortInterframe Space,SIFS)时间长度后发送数据反馈帧(DataResponse帧)到AP。其中基于IEEE 802.11现有的探寻应答帧格式设计的DataResponse帧的帧格式如图5所示。DataResponse帧中TXOP field表示STA的传输需求量的大小。需要说明的是,DataResponse帧在OFDMA模式下,各STA共享同一信道,在各自的RU范围内发送DataResponse帧。
需要说明的是,由于802.11不支持OFDMA。而在802.11ax中支持OFDMA,但是802.11ax中没有DataResponse帧,也没有指定说DataResponse的传输模式。因此,本申请通过上述方式将DataResponse帧以OFDMA的模式传输其解决了本领域技术人员的结束难题。
在本发明实施例中,关于给每个静态时序分析站点分配传输资源,其采用802.11ax标准中的传输资源分配方式,具体的,请参阅图6,图6以3个STA在带宽范围为20MHz的无线网络为例,3个STA所对应的RU分配资源分别是106tone RU1、52tone RU 3和52tone RU 4。Trigger帧中的每个User Info field代表了不同STA,STA通过解析判断UserInfo field中的SSID是否与自己的SSID匹配,获取自己所对应的User Info field。AP将在Trigger帧中的User Info field中的RU Allocation subfield携带分配资源对应的索引位的值(RU Allocation bits),即将RU Allocation bits赋值给User Info filed中的RUAllocation subfield,例如图8中RU1的RU Allocation bits值为“0110101”。不同的RUAllocation bits值对应了不同的子载波(Subcxr)的范围,其对应关系表由IEEE 802.11ax标准定义,STA可通过自身类似字典查询的形式获取。
各STA收到Trigger帧(TriggerDataRequest帧)后,根据Slot Counts field得到当前EHCCA阶段可用的数据传输时隙数,同时根据各自User Info中RU Allocationsubfield的索引值结合IEEE 802.11ax中索引值与频率范围的映射关系,确定OFMDA模式下各自STA的频率范围。
在上述基础上,AP与STA进行数据交互,其数据中传输的过程请参阅图7,进行进一步的阐述。图7在图6的RU分配信息的前提下,以3个STA为例,示意了一种典型的AP与STA的数据传输情况。3个STA在收到AP下发的Trigger帧(TriggerDataRequest帧)后在一个数据传输时隙内使用同一信道不同频率范围上传数据,AP在传输时隙结束后返回ACK/BA帧。
由上虽然可知在当前信标周期内各STA的传输需求,但是为了提高可靠性,还需要在网络持续干扰的环境中需要预置一定量的数据重传时间,以保证重要类型视频帧的传输以及丢包率的降低。
预置一定量的数据重传时间的具体方式为:
AP根据当前网络在第n-1和第n-2个信标周期的丢包率大小以及丢包率的变化趋势,规划当前信标周期的可用重传时隙数RSlots(n)(第n个信标周期的可用重传时隙数)。需要指出的是,若n=1,则显而易见丢包率和丢包率的变化趋势均为0;若n=2,则显而易见丢包率的变化趋势为0。
本实施例假定初始重传时隙数为0。为了更好的满足视频传输对丢包率和时延的双重要求,本文设计了重传时隙数调节窗口,用于动态调节重传时隙数的大小,以进一步提高在网络干扰情况下的可靠性和实时性。重传时隙数调节窗口如图8所示。
图8中RSlots(n)表示第n个信标周期的重传时隙数,其中RSlots(n)的取值范围设定为0≤RSlot(n)≤(((1/f)-x-y)*0.01-t2-t3)/(t1+t2+2t3)。现有技术指出的基于H.264的IP视频业务的QoS要求,丢包率上限为1%,因此((1/f)-x-y)*0.0可1理解为在丢包率上限1%的前提下,该值为DRT阶段的最大时间长度。(t1+t2+2t3)表示传输一个数据帧+一个反馈帧+2个帧间间隔的时间长度,该过程可视为一组数据交换,DRT阶段中总共有RSlots(n)组数据交换;由于DRT阶段起始时AP需要发送控制帧,因此(((1/f)-x-y)*0.01-t2-t3)可理解为DRT阶段总长度减去起始时AP发送控制帧与单个帧间间隔后,剩余可用于RSlots(n)组数据交换的总时间长度。
为了使重传时隙数的调节更快的响应网络环境的变化,设计了二级运算变化区和一级运算变化区,并以RThread作为分界,RThread指的是窗口调节阈值,其中RThread为历史各信标周期重传时隙数平均值的1/3,通常计算所得的RThread非整数,则RThread为相邻两个整数之间,旨在区分两个变化区。
需要说明的时,二级运算变化时考虑到当干扰发生或消失时,由于重传时隙数不足或过多,丢包率呈极速上升或下降趋势,以二级运算方式变化的方式,达到通过改变重传时隙数快速适应网络干扰的变化;一级运算变化考虑到当干扰持续发生时,重传时隙数的大小与丢包率的大小形成类似动平衡的状态,以线性变化的方式,达到少量的增加或减少重传时隙数减小对实时性的影响。
即在丢包率和干扰持续稳定时,弥补二级运算变化调整幅度较大导致的时延抖动,提高了为了提高应变能力的及时性。
考虑到网络干扰具有随机性、突发性和持续性的特点。当干扰发生时,由于重传时隙数不足,丢包率呈上升趋势,此时若前一个信标周期的重传时隙数RSlots(n-1)<RThread,则当前信标周期的重传时隙数以二级运算方式变化,即:
RSlot(n)=2×RSlot(n-1) (公式1)
RSlot(n-1)表示第n-1个信标周期的重传时隙数。
若前一个信标周期的重传时隙数RSlots(n-1)>RThread,则干扰持续中,当前信标周期的重传时隙数以线性方式变化,即:
RSlot(n)=RSlot(n-1)+1 (公式2)
反之,当丢包率呈下降趋势,此时若前一个信标周期的重传时隙数RSlot(s-n1)<RThre,a则d当前信标周期的重传时隙数以二级运算方式变化,即:
RSlot(n)=RSlot(n-1)/2 (公式3)
若计算所得的RSlots(n)非整数,则RSlots(n)向上取整。
若前一个信标周期的重传时隙数RSlots(n-1)>RThread,则当前信标周期的重传时隙数以线性方式变化,即:
RSlot(n)=RSlot(n-1)-1 (公式4)
重传时隙数调节窗口的设计,通过二级运算变化区能在较短的时间内快速响应网络环境干扰的变化,避免持续增强的干扰导致丢包率上升,同时避免持续减弱的干扰导致因重传时隙数过多而导致时延的上升;通过线性变化区能在干扰持续发生时兼顾丢包率的同时和保证一定的实时性,避免过多的重传时隙数导致时延上升,这种设计具有兼顾可靠性又保障实时性的双重功效。
因为网络在尚未开始传输数据的时候,无法预知数据传输的情况,但是可知的是历史阶段各信标周期的传输情况,根据历史情况的变化,具体的就是丢包率大小的变化,可以近似的预判出当前信标周期传输过程中丢包率的大小,因为信标周期间隔很短(1/24s),而网络环境的干扰是持续性的(通常比1/24s长很多),所以这个预判可看作是近似准确且可靠的。即使哪怕在当前信标周期内出现了干扰的突然消失或增大的情况,由于信标周期很短,也能在下一个信标周期中对DRT的长度进行及时的调整,对这种突如其来的变化,有较强的应变能力,鲁棒性。
在此基础上,根据信标周期的结构(分别是竞争阶段、数据反馈(Data Feedback,DF)阶段、增强型可控信道接入(Enchanted HFC Controlled Channel Access,EHCCA)阶段和数据重传阶段(Data Retransmission,DRT)阶段),在已知信标周期最大长度1/f、竞争阶段长度x、DF阶段长度y和DRT阶段长度(由RSlots(n)决定),f表示传输频率,可得出EHCCA阶段可用的最大长度p(最大长度p是动态变化的,而且其值的得来是根据前面各阶段确定后通过相减,求的剩余可用的传输时隙),其计算公式为:
p=(1/f)-x-y-RSlots(n)×(t1+t2+2t3) (公式5)
需要说明的是,t1+t2+2t3表示单个视频数据传输时隙长度加上AP发送反馈应答ACK帧传输时隙长度以及2个数据帧传输的帧间间隔之和。
进一步的计算在最大长度p的限制下,计算EHCCA阶段可用的数据传输时隙数TSlots(n),其计算公式为:
TSlot(n)=(p-t1-t2)/(t1+t2+2t3) (公式6)
若计算所得的TSlots(n)非整数,则向下取整。
AP根据各STA在DataResponse帧中携带的TXOP信息,计算当前信标周期内待传输数据量之和以及各STA的权重值Q。以STAj(第j个STA,j为正整数)为例,其Qj(第j个STA的权重值)的计算公式如下:
Figure BDA0002561482880000191
其中0<j≤k,a是正整数,k为当前网络内STA个数。
在本发明实施例中,记TXOPAll为当前信标周期各STA待传输需求量之和,单位为Mb。
若当前网络EHCCA阶段可用的数据传输时隙数满足各STA待传输需求量之和TXOPAL,L即t1*TSlo(t)n*≥STXOPA,LL则采取策略1——AP发送TriggerResourceAllocation帧,策略1——AP发送TriggerResourceAllocation帧时,TriggerResourceAllocation帧携带RU资源分配信息以及EHCCA阶段数据传输时隙数TSlots(n)'。
RU资源(传输资源)分配策略由各STA的Qj值决定,分配不等数量的RU资源,STAj所分配的RU资源个数定义为Cj,其计算公式为:
Cj=M×Qj (公式8)
若计算所得的Cj非整数,则四舍五入,并保证所有STA分配的Cj之和不大于M。
实际数据传输时隙数TSlots(n)'的计算公式为:
TSlot(n)'=TXOPALL/S (公式9)
若计算所得的TSlot(s)n'非整数,则向下取整,以保证TSlots(n)'不大于TSlots(n),并且可在传输完视频数据后可提前进入DRT阶段或下一个信标周期,以减少数据传输的等待时延。如此,意味着DRT虽然在一开始确定了长度,但是它的起始时刻是根据EHCCA的长度大小变化的,提前进入,可以减少等待时延。
若当前网络EHCCA阶段可用的数据传输时隙数无法满足各STA待传输需求量之和TXOPALL,即t1*TSlot(n)*S<TXOPALL,则采取策略2——AP发送TriggerResourceAllocation帧,采取策略2——AP发送TriggerResourceAllocation帧时,TriggerResourceAllocation帧携带RU资源分配信息以及EHCCA阶段数据传输时隙数TSlots(n)。
同样的,STAj所分配的RU资源个数Cj由权重值Qj决定,计算公式为公式8。因此,基于现有的Trigger帧格式设计的新的TriggerResourceAllocation帧格式如图9所示,其中Slot Counts field表示当前EHCCA阶段数据传输时隙数。User Info field表示各STA的RU资源分配信息。
各STA收到TriggerResourceAllocation帧后,根据Slot Counts field得到当前EHCCA阶段可用的数据传输时隙数,同时根据各自User Info中RU Allocation subfield的索引值结合IEEE 802.11ax中索引值与频率范围的映射关系,确定OFMDA模式下各自STA的频率范围,依次传输缓存中的视频数据,AP在数据传输时隙结束后返回ACK帧。
在EHCCA阶段结束后,若重传时隙数RSlots(n)>0,则进入DRT阶段。AP统计各STA在当前信标周期未成功传输的数据包类型以及各类型视频帧数据量大小。为了提高可靠性的同时保障视频质量,采用优先传输I帧数据包,其次是P帧数据包,最后是B帧数据包。视频数据包中,分为I帧数据包、P帧数据包、B帧数据包,其中,I帧数据包分别对应的类别是I帧、P帧、B帧,其中,I帧表示关键帧,可以理解为这一帧画面的完整保留,解码时只需要本帧数据就可以完成(因为包含完整画面)。P帧表示的是当前帧跟之前的一个关键帧(或P帧)的差别,解码时需要用之前缓存的画面叠加上本帧定义的差别,生成最终画面(也就是差别帧,P帧没有完整画面数据,只有与前一帧的画面差别的数据)。B帧是双向差别帧,也就是B帧记录的是本帧与前后帧的差别,换言之,要解码B帧,不仅要取得之前的缓存画面,还要解码之后的画面,通过前后画面的与本帧数据的叠加取得最终的画面,B帧压缩率高。
AP内部维护了k个STA待重传数据包的情况,STAj待重传的数据包可表示为(Ij,Pj,Bj)1*3的矩阵表达式,其中Ij,Pj,Bj分别表示STAj待重传的I帧、P帧、B帧数据包数据量大小,单位Mb。因此,k个STA待重传数据包的统计形式表示为k*3的矩阵表达式。
需要说明的是,由于是重传阶段,所以从优先级的考虑,视频帧类型的比较大于视频数据量的比较。在类型相同情况下,才去考虑数据量的大小。
在本发明实施例中,先根据视频帧重要性不同的原则,先处理I帧的分配、再处理P帧的分配、最后处理B帧的分配。对每一个类视频帧分配时,先考虑可用资源能否满足该类视频帧的传输需求。若不满足,则算权重,得到每个STA分配的到的RU资源个数;若满足,则将该类视频帧需要多少资源就分配多少资源,并计算还剩余多少资源,以供下一类视频帧进行分析。分析过程也是一样的,剩余资源能满足和不能满足两种情况,分别处理。具体包括:
1.若I帧待重传数据包数据量之和
Figure BDA0002561482880000211
大于S*t1,则统计需要重传I帧数据包的STAj的重传权重IRQj,其中IRQj的计算公式如下:
Figure BDA0002561482880000212
AP根据IRQj为各STAj分配在DRT阶段单个传输时隙的RU资源个数IRCj,其中IRCj的计算公式如下:
IRCj=M×IRQj (公式11)
若计算所得的IRCj非整数,则四舍五入,并保证所有STA分配的IRCj之和不大于M。
2.若I帧待重传数据包数据量之和
Figure BDA0002561482880000213
小于S*t1,则统计各STAj传输完I帧重传数据包所需的资源个数,记为IRUCountsj,且IRCj=IRUCountsj其计算公式为:
Figure BDA0002561482880000214
此时,由于
Figure BDA0002561482880000215
小于S*t1,因此可得出剩余可用的RU资源个数,即表示为
Figure BDA0002561482880000221
并且在剩余可用RU资源个数的前提下进一步考虑P帧和B帧,其逻辑思路与I帧的情况一致,需分情况处理:
2.1若剩余可用的RU资源个数无法满足P帧待重传数据包待传输的需求,即换言之
Figure BDA0002561482880000222
则统计需要重传P帧数据包的STAj的重传权重PRQj,其中PRUCountsj的计算公式为:
Figure BDA0002561482880000223
权重PRQj的计算公式为:
Figure BDA0002561482880000224
AP根据PRQj为各STAj分配在DRT阶段单个传输时隙的RU资源个数PRCj,其中PRCj的计算公式如下:
Figure BDA0002561482880000225
2.2若剩余可用的RU资源个数可以满足P帧待重传数据包待传输的需求,即换言之
Figure BDA0002561482880000226
则统计各STAj传输完P帧重传数据包所需的资源个数PRUCountsj,由公式13得到,且PRCj=PRUCountsj。同时进一步考虑是否还有剩余可用的RU资源个数可以满足B帧重传数据包。
在2.2的基础上,由于仍有剩余可用资源,其剩余可用的RU资源个数可表示为
Figure BDA0002561482880000227
由此进一步考虑B帧,具体的:
2.2.1若剩余可用的RU资源个数无法满足B帧待重传数据包待传输的需求,即
Figure BDA0002561482880000228
则统计需要重传B帧数据包的STAj的重传权重BRQj,其中BRUCountsj的计算公式为:
Figure BDA0002561482880000229
权重BRQj的计算公式为:
Figure BDA00025614828800002210
AP根据BRQj为各STAj分配在DRT阶段单个传输时隙的RU资源个数BRCj,其中BRCj的计算公式如下:
Figure BDA0002561482880000231
2.2.2若剩余可用的RU资源个数可以满足B帧待重传数据包待传输的需求,即换言之
Figure BDA0002561482880000232
则统计各STAj传输完B帧重传数据包所需的资源个数BRUCountsj,由公式16可得,且BRCj=BRUCountsj
至此可以得出各STAj在DRT阶段单个传输时隙的RU资源个数RCj,其中RCj的计算公式如下:
RCj=IRCj+PRCj+BRCj(公式19)
最后,AP并将分配好的RU资源信息通过TriggerResourceAllocation帧发送给各STA。
各STA在收到TriggerResourceAllocation帧后解析RU资源分配信息,并在下一个重传时隙按待重传数据包I帧、P帧、B帧的顺序传输视频数据。
在DRT阶段,每一个重传时隙RSlot结束后,AP返回ACKandTriggerRUAllacation帧,用于反馈在上一个重传时隙中,未传输成功的视频数据包,并实时分配下一个重传时隙的RU资源个数,ACKandTriggerRUAllacation帧格式图10所示,在Trigger帧的基础上新增User QoS Info field用于表示AP收到的视频数据包接收情况。
需要说明的是,ACKandTriggerRUAllacation帧与EHCCA开始前的TriggerRUAllacation不同之处在于,ACKandTriggerRUAllacation帧在DRT阶段,而且是实时分配的。而TriggerRUAllacation是一次性的,并且EHCCA不关心数据成功传输与否,也不会对未传输成功的包立即重传。
而ACKandTriggerRUAllacation是实时分配的,会考虑数据立即重传,毕竟I帧都未传输成功,肯定轮不到P帧、或者B帧传输的份儿,即有效传输I帧对应的数据包。
STA在收到ACKandTriggerRUAllacation帧后,解析User QoS field可知上一个RSlot重传时隙数据包的传输情况,并在下一个重传时隙中优先传输未传输成功的高优先级视频帧。
DRT阶段结束时,剩余未重传成功的数据包由于超过了视频解码的最大等待时延1/f,且视频帧类型为低优先级视频帧,故AP将丢弃剩余未重传成功的视频数据包,并统计当前信标周期丢包率的大小,标志着当前信标周期结束,AP发送信标帧,进入下一个信标周期。
如此,完成当前信标周期的数据传输过程。
通过采用以上方案,通过新设计的信标周期,在信标周期内AP对不同STA所采集的视频数据量和丢包率进行统计。综合传输需求和丢包率的大小,AP为不同STA分配不同的RU资源数量,STA根据分配的资源信息在对应的频率范围进行视频数据传输,同时,在数据重传阶段,根据视频帧类型的不同,优先保障高优先级视频帧的传输,实现了AP对网络中STA视频传输过程中时延和丢包率的控制。需要说明的是,根据图1所示,本发明所研究的时延和丢包率仅针对AP无线路由器与各视频采集监控STA组成的星型网络内的情况,本文将数据传输时延定义为两部分:视频数据缓存队列的等待时延和无线网络传输时延;将丢包率定义为数据在无线网络环境下传输过程中因超过重传次数或超过时延上限而丢弃的数据包数量占总量的比例。
虽然现有的IEEE 802.11ax协议通过OFMDA模式降低了各STA传输数据的等待时延,但是其并没有针对视频数据网络传输做特殊的优化处理。由于视频数据具有数据量大、数据具有波动性、不同类型视频帧对视频解码影响不同等特点,因此针对无线视频传输的实时性和可靠性就显得尤为重要。
本文提出的一种基于IEEE 802.11ax的无线视频传输调度方法(无线通讯视频数据传输方法),在IEEE 802.11ax协议的基础上,通过结合OFMDA模式的特点,设计了一种新的信标周期。在信标周期内AP对不同STA所采集的视频数据量和丢包率进行统计。综合传输需求和丢包率的大小,AP为不同STA分配不同的RU资源数量,AP通过发送新设计的Trigger帧告知各STA所分配的RU情况以及所对应的频率范围,各STA在OFMDA模式下进行视频数据传输,AP接收数据返回ACK应答帧,反馈数据接收和丢包的情况,若出现丢包,将在信标周期末尾的数据重传阶段进行数据包重传,并且重要的是,数据包的重传需要根据视频数据帧的分类进行划分,即优先重传I帧数据包,其次是P帧数据包,最后是B帧数据包。以此方法,在保证了视频数据传输时延的同时,控制了丢包率,也进一步保障了关键帧的传输,提高了视频质量。最终整个信标周期过程,AP可根据STA传输需求和网络状态自适应调节网络资源分配策略,实现基于IEEE 802.11ax协议具有低时延、低丢包率的视频传输网络调度机制。
针对上述实施例提供一种无线通讯视频数据传输方法,本申请实施例还对应提供一种用于执行上述的步骤的执行主体,该执行主体可以为图11中无线通讯视频数据传输系统200。所述系统包括无线访问接入点和静态时序分析站点,所述无线访问接入点与所述静态时序分析站点构成的网络的拓扑结构为星型网络。请参考图11,所述系统包括:
初始化模块210,用于无线访问接入点初始化系统参数,所述系统参数包括信标周期长度,信标周期包括竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段和数据重传阶段,所述信标周期长度等于竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度之和;
竞争模块220,用于系统初始运行,执行信标周期的竞争阶段的操作:静态时序分析站点通过竞争的方式加入网络,与所述网络中的无线访问接入点建立通讯链路;
数据反馈模块230,用于若检测到网络中包括的静态时序分析站点数量达到预设值,停止其他静态时序分析站点竞争加入网络,系统执行信标周期的数据反馈阶段的操作:无线访问接入点以广播的方式发送数据量请求帧至网络中的每个静态时序分析站点,所述数据量请求帧包括缓存请求段,所述缓存请求段用于指示静态时序分析站点是否需要反馈自身需要传输的数据量;静态时序分析站点接收到所述数据量请求帧后,解析所述数据量请求帧,获得所述数据量请求帧中的缓存请求段;判断所述缓存请求段中的值是否指示需要反馈静态时序分析站点自身需要传输的数据量,若是,静态时序分析站点统计自身缓存中的数据量,将所述数据量打在数据反馈帧中的数据量反馈段中,发送数据反馈帧至所述无线访问接入点;所述数据量反馈段用于反馈所述静态时序分析站点自身需要传输的数据量;无线访问接入点接收到数据反馈帧后,解析所述数据反馈帧,获得网络中所有的静态时序分析站点总共需要传输的数据量;所述无线访问接入点根据所述需要传输的数据量,预估所述静态时序分析站点的数据重传时间;所述数据重传时间是预留来重新传输已经传输失败的数据的时间;所述无线访问接入点根据信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间和数据重传时间获得所述静态时序分析站点的信道接入时间;信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间、信道接入时间、数据重传时间分别为信道周期、竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度;
增强型可控信道接入模块240,用于系统执行信标周期的增强型可控信道接入阶段的操作:无线访问接入点根据信道接入时间和网络中静态时序分析站点的数据量,给每个静态时序分析站点分配传输资源;每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据。
可选的,所述系统还包括:
重传模块250,用于系统执行数据重传阶段的操作:
获得静态时序分析站点传输自身需要传输的数据所需的实际传输时间;
若所述实际传输时间小于或者等于所述信道接入时间,系统执行数据重传阶段的操作:
无线访问接入点统计所述静态时序分析站点未在所述信道接入时间内成功传输的数据量,以及未成功传输的数据包的数据类型;所述数据类型包括I帧、P帧、B帧;I帧类型对应I帧数据包,P帧类型对应P帧数据包,B帧类型对应B帧数据包;
在数据重传时间内,传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包;
若传输完所述I帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的P帧数据包;
若传输完所述P帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的B帧数据包。
可选的,重传模块250还用于:传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包,包括:
获得I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;获得当前传输数据容量,所述当前传输数据容量等于当前网络传输速率与单个视频数据传输时隙长度乘积;
若I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量大于或者等于当前传输数据容量,获得每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重;每个静态时序分析站点对于I帧数据包的重传权重的计算方式如公式(1)所示:
Figure BDA0002561482880000271
其中,IRQj表示第j个静态时序分析站点重传I帧数据包的重传权重,j是正整数;k表示静态时序分析组网中包括的静态时序分析站点的数量,k为正整数;Ij表示第j个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量;
Figure BDA0002561482880000272
表示I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;Ia表示静态时序分析组网中的第a个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量,a是正整数;
根据每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重确定静态时序分析站点单个数据传输时隙的数据传输资源数量,具体的按照公式(2)所述的方式计算得到:
IRCj=M×IRQj (2);
其中,IRCj表示给第j个静态时序分析站点分配的用于在单个数据传输时隙传输I帧类型的待重传数据包的数据传输资源数量;M表示总共信道资源数量;
根据所述数据传输资源数量给所述静态时序分析站点分配数据传输资源,发送资源分配信息至所述静态时序分析站点;所述资源分配信息包括所分配的数据传输信道的索引信息;所述数据传输资源包括数据传输信道;所述静态时序分析组网所需传输数据量为所述静态时序分析组网包括的所有的静态时序分析站点需要传输的数据量之和;
所述静态时序分析站点根据所述所分配的数据传输信道的索引信息与无线局域网通信标准IEEE802.11ax标准中的索引值的映射关系确定所述静态时序分析站点的频率范围,按照所述频率范围传输所述静态时序分析站点中I帧对应的所有的待重传数据包。
关于上述实施例中的系统,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
本申请实施例还提供了一种电子设备,如图12所示,所述电子设备至少包括数据接口501和处理器502。处理器502通过数据接口501与存储系统600进行数据交互,具体的处理器502通过数据接口501与存储系统600中的存储区块进行数据交互。
可选的,如图12所示,电子设备还包括存储系统600。同样的,处理器502通过数据接口501与存储系统600中的存储区块进行数据交互。
可选的,电子设备还包括存储器504存储在存储器504上并可在处理器502上运行的计算机程序,所述处理器502执行所述程序时实现前文所述无线通讯视频数据传输方法的任一方法的步骤。
其中,存储系统600可以是存储器504,也可以与存储器504不同,存储系统600也可以是存储器504的部分存储分区,还可以是存储器504是存储系统600中的某个存储区块。
其中,在图9中,总线架构(用总线500来代表),总线500可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线500将包括由处理器502代表的一个或多个处理器和存储器504代表的存储器的各种电路链接在一起。总线500还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进进一步描述。处理器502负责管理总线500和通常的处理,而存储器504可以被用于存储处理器502在执行操作时所使用的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前文所述无线通讯视频数据传输方法的任一方法的步骤。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种无线通讯视频数据传输方法,其特征在于,所述方法包括:
无线访问接入点初始化系统参数,所述系统参数包括信标周期长度,信标周期包括竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段和数据重传阶段,所述信标周期长度等于竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度之和;
系统初始运行,执行信标周期的竞争阶段的操作:静态时序分析站点通过竞争的方式加入网络,与所述网络中的无线访问接入点建立通讯链路;
若检测到网络中包括的静态时序分析站点数量达到预设值,停止其他静态时序分析站点竞争加入网络,系统执行信标周期的数据反馈阶段的操作:
无线访问接入点以广播的方式发送数据量请求帧至网络中的每个静态时序分析站点,所述数据量请求帧包括缓存请求段,所述缓存请求段用于指示静态时序分析站点是否需要反馈自身需要传输的数据量;
静态时序分析站点接收到所述数据量请求帧后,解析所述数据量请求帧,获得所述数据量请求帧中的缓存请求段;判断所述缓存请求段中的值是否指示需要反馈静态时序分析站点自身需要传输的数据量,若是,静态时序分析站点统计自身缓存中的数据量,将所述数据量打在数据反馈帧中的数据量反馈段中,发送数据反馈帧至所述无线访问接入点;所述数据量反馈段用于反馈所述静态时序分析站点自身需要传输的数据量;
无线访问接入点接收到数据反馈帧后,解析所述数据反馈帧,获得网络中所有的静态时序分析站点总共需要传输的数据量;
所述无线访问接入点根据所述需要传输的数据量,预估所述静态时序分析站点的数据重传时间;所述数据重传时间是预留来重新传输已经传输失败的数据的时间;
所述无线访问接入点根据信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间和数据重传时间获得所述静态时序分析站点的信道接入时间;信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间、信道接入时间、数据重传时间分别为信道周期、竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度;
系统执行信标周期的增强型可控信道接入阶段的操作:无线访问接入点根据信道接入时间和网络中静态时序分析站点的数据量,给每个静态时序分析站点分配传输资源;
每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据之后,所述方法还包括:
系统执行数据重传阶段的操作:
获得静态时序分析站点传输自身需要传输的数据所需的实际传输时间;
若所述实际传输时间小于或者等于所述信道接入时间,系统执行数据重传阶段的操作:
无线访问接入点统计所述静态时序分析站点未在所述信道接入时间内成功传输的数据量,以及未成功传输的数据包的数据类型;所述数据类型包括I帧、P帧、B帧;I帧类型对应I帧数据包,P帧类型对应P帧数据包,B帧类型对应B帧数据包;
在数据重传时间内,传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包;
若传输完所述I帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的P帧数据包;
若传输完所述P帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的B帧数据包。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包,包括:
获得I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;获得当前传输数据容量,所述当前传输数据容量等于当前网络传输速率与单个视频数据传输时隙长度乘积;
若I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量大于或者等于当前传输数据容量,获得每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重;每个静态时序分析站点对于I帧数据包的重传权重的计算方式如公式(1)所示:
Figure FDA0002561482870000021
其中,IRQj表示第j个静态时序分析站点重传I帧数据包的重传权重,j是正整数;k表示静态时序分析组网中包括的静态时序分析站点的数量,k为正整数;Ij表示第j个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量;
Figure FDA0002561482870000031
表示I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;Ia表示静态时序分析组网中的第a个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量,a是正整数;
根据每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重确定静态时序分析站点单个数据传输时隙的数据传输资源数量,具体的按照公式(2)所述的方式计算得到:
IRCj=M×IRQj (2);
其中,IRCj表示给第j个静态时序分析站点分配的用于在单个数据传输时隙传输I帧类型的待重传数据包的数据传输资源数量;M表示总共信道资源数量;
根据所述数据传输资源数量给所述静态时序分析站点分配数据传输资源,发送资源分配信息至所述静态时序分析站点;所述资源分配信息包括所分配的数据传输信道的索引信息;所述数据传输资源包括数据传输信道;所述静态时序分析组网所需传输数据量为所述静态时序分析组网包括的所有的静态时序分析站点需要传输的数据量之和;
所述静态时序分析站点根据所述所分配的数据传输信道的索引信息与无线局域网通信标准IEEE802.11ax标准中的索引值的映射关系确定所述静态时序分析站点的频率范围,按照所述频率范围传输所述静态时序分析站点中I帧对应的所有的待重传数据包。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述数据重传时间由重传时隙数确定,所述重传时隙数表示在一次数据传输过程中需要进行信息交互的次数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述系统中由静态时序分析站点和无线访问接入点组网,构成无线传输网络。
6.一种无线通讯视频数据传输系统,其特征在于,所述系统包括:
初始化模块,用于无线访问接入点初始化系统参数,所述系统参数包括信标周期长度,信标周期包括竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段和数据重传阶段,所述信标周期长度等于竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度之和;
竞争模块,用于系统初始运行,执行信标周期的竞争阶段的操作:静态时序分析站点通过竞争的方式加入网络,与所述网络中的无线访问接入点建立通讯链路;
数据反馈模块,用于若检测到网络中包括的静态时序分析站点数量达到预设值,停止其他静态时序分析站点竞争加入网络,系统执行信标周期的数据反馈阶段的操作:无线访问接入点以广播的方式发送数据量请求帧至网络中的每个静态时序分析站点,所述数据量请求帧包括缓存请求段,所述缓存请求段用于指示静态时序分析站点是否需要反馈自身需要传输的数据量;静态时序分析站点接收到所述数据量请求帧后,解析所述数据量请求帧,获得所述数据量请求帧中的缓存请求段;判断所述缓存请求段中的值是否指示需要反馈静态时序分析站点自身需要传输的数据量,若是,静态时序分析站点统计自身缓存中的数据量,将所述数据量打在数据反馈帧中的数据量反馈段中,发送数据反馈帧至所述无线访问接入点;所述数据量反馈段用于反馈所述静态时序分析站点自身需要传输的数据量;无线访问接入点接收到数据反馈帧后,解析所述数据反馈帧,获得网络中所有的静态时序分析站点总共需要传输的数据量;所述无线访问接入点根据所述需要传输的数据量,预估所述静态时序分析站点的数据重传时间;所述数据重传时间是预留来重新传输已经传输失败的数据的时间;所述无线访问接入点根据信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间和数据重传时间获得所述静态时序分析站点的信道接入时间;信标周期最大时间长度、竞争时间、反馈时间、信道接入时间、数据重传时间分别为信道周期、竞争阶段、数据反馈阶段、增强型可控信道接入阶段、数据重传阶段的时间长度;
增强型可控信道接入模块,用于系统执行信标周期的增强型可控信道接入阶段的操作:无线访问接入点根据信道接入时间和网络中静态时序分析站点的数据量,给每个静态时序分析站点分配传输资源;每个静态时序分析站点根据分配到的传输资源在所述信道接入时间内,传输自身需要传输的数据。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
重传模块,用于系统执行数据重传阶段的操作:
获得静态时序分析站点传输自身需要传输的数据所需的实际传输时间;
若所述实际传输时间小于或者等于所述信道接入时间,系统执行数据重传阶段的操作:
无线访问接入点统计所述静态时序分析站点未在所述信道接入时间内成功传输的数据量,以及未成功传输的数据包的数据类型;所述数据类型包括I帧、P帧、B帧;I帧类型对应I帧数据包,P帧类型对应P帧数据包,B帧类型对应B帧数据包;
在数据重传时间内,传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包;
若传输完所述I帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的P帧数据包;
若传输完所述P帧数据包后还有剩余的数据重传时间,在剩余的数据重传时间内传输未在信道接入时间内成功传输的B帧数据包。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,重传模块,还用于:传输未在信道接入时间内成功传输的I帧数据包,包括:
获得I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;获得当前传输数据容量,所述当前传输数据容量等于当前网络传输速率与单个视频数据传输时隙长度乘积;
若I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量大于或者等于当前传输数据容量,获得每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重;每个静态时序分析站点对于I帧数据包的重传权重的计算方式如公式(1)所示:
Figure FDA0002561482870000051
其中,IRQj表示第j个静态时序分析站点重传I帧数据包的重传权重,j是正整数;k表示静态时序分析组网中包括的静态时序分析站点的数量,k为正整数;Ij表示第j个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量;
Figure FDA0002561482870000052
表示I帧对应的所有的待重传数据包的总数据量;Ia表示静态时序分析组网中的第a个静态时序分析站点的I帧类型的待重传数据包的数据量,a是正整数;
根据每个静态时序分析站点对于I帧的数据包的重传权重确定静态时序分析站点单个数据传输时隙的数据传输资源数量,具体的按照公式(2)所述的方式计算得到:
IRCj=M×IRQj (2);
其中,IRCj表示给第j个静态时序分析站点分配的用于在单个数据传输时隙传输I帧类型的待重传数据包的数据传输资源数量;M表示总共信道资源数量;
根据所述数据传输资源数量给所述静态时序分析站点分配数据传输资源,发送资源分配信息至所述静态时序分析站点;所述资源分配信息包括所分配的数据传输信道的索引信息;所述数据传输资源包括数据传输信道;所述静态时序分析组网所需传输数据量为所述静态时序分析组网包括的所有的静态时序分析站点需要传输的数据量之和;
所述静态时序分析站点根据所述所分配的数据传输信道的索引信息与无线局域网通信标准IEEE802.11ax标准中的索引值的映射关系确定所述静态时序分析站点的频率范围,按照所述频率范围传输所述静态时序分析站点中I帧对应的所有的待重传数据包。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述数据重传时间由重传时隙数确定,所述重传时隙数表示在一次数据传输过程中需要进行信息交互的次数。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述系统中由静态时序分析站点和无线访问接入点组网,构成无线传输网络。
CN202010614325.4A 2020-06-30 2020-06-30 无线通讯视频数据传输方法及系统 Pending CN111935827A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010614325.4A CN111935827A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 无线通讯视频数据传输方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010614325.4A CN111935827A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 无线通讯视频数据传输方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111935827A true CN111935827A (zh) 2020-11-13

Family

ID=73316787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010614325.4A Pending CN111935827A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 无线通讯视频数据传输方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111935827A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120258699A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 Samsung Electronics Co. Ltd. Method for operating portable terminal to reduce power during support of communication service and portable terminal supporting the same
CN104243342A (zh) * 2014-09-19 2014-12-24 深圳市优视技术有限公司 数据传输控制方法及系统
CN110011967A (zh) * 2019-02-27 2019-07-12 新奥特(北京)视频技术有限公司 一种用于数据传输的方法和系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120258699A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 Samsung Electronics Co. Ltd. Method for operating portable terminal to reduce power during support of communication service and portable terminal supporting the same
CN104243342A (zh) * 2014-09-19 2014-12-24 深圳市优视技术有限公司 数据传输控制方法及系统
CN110011967A (zh) * 2019-02-27 2019-07-12 新奥特(北京)视频技术有限公司 一种用于数据传输的方法和系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDREA BAIOCCHI等: "‘Good to Repeat’: Making Random Access Near-Optimal With Repeated Contentions", 《IEEE》 *
HAITAO ZHAO等: "A Self-Adaptive Back-off Optimization Scheme Based on Beacons Probability Prediction for Vehicle Ad-Hoc Networks", 《CHINA COMMUNICATIONS》 *
李勇等: "适用于无线视频传输的动态调度机制", 《计算机应用》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2618890C (en) Latency-aware service opportunity window-based (laso) scheduling
US7123627B2 (en) Class of computationally parsimonious schedulers for enforcing quality of service over packet based AV-centric home networks
WO2016082220A1 (zh) 多视频流的传输方法和设备
US6449267B1 (en) Method and apparatus for medium access control from integrated services packet-switched satellite networks
Ramos et al. Quality of service provisioning in 802.11 e networks: challenges, approaches, and future directions
KR101113338B1 (ko) 케이블 네트워크에서의 대역 스케줄링 방법 및 장치
Rashid et al. Controlled channel access scheduling for guaranteed QoS in 802.11 e-based WLANs
CN106792723B (zh) 一种无线网络中信道资源分配方法、接入点及站点
JP2006287522A (ja) 無線通信装置、帯域割当方法及びプログラム
JP4335219B2 (ja) 無線lanトラヒック優先制御方法及びその装置
CN111934828B (zh) 基于ofdma模式的数据传输方法及系统
CN104902575A (zh) 一种多媒体传感网实时调度方法
WO2017008198A1 (zh) 信道接入期的分配方法、装置及系统
CN111935556B (zh) 在线教育平台的大数据无线网络传输方法及系统
CN112040440A (zh) 一种支持不同QoS的无人机信道资源分配方法
CN111935827A (zh) 无线通讯视频数据传输方法及系统
CN102843775A (zh) 调度方法、装置及网络设备
CN115022978A (zh) 基于自适应分组与强化学习的无线网络上行链路调度方法
CN111935828A (zh) 通信网络数据传输资源分配方法及系统
CN1756227A (zh) 实现无线局域网的实时性和QoS的方法和装置
Charfi et al. Multi-user access mechanism with intra-access categories differentiation for IEEE 802.11 ac wireless local area networks
Fan et al. Admission control for variable bit rate traffic using variable service interval in IEEE 802.11 e WLANs
Kim et al. Channel time allocation scheme based on feedback information in IEEE 802.11 e wireless LANs
CN112312430A (zh) 基于IEEE80211ax标准的无线大数据传输方法及系统
KR101715352B1 (ko) 무선랜 단말과 이를 이용한 실시간 복합서비스의 대역폭 할당 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201113