CN108233993B - 一种基于usrpn200的无线中继传输实现优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法，并使之能适用于不同类型的多媒体数据传输。这种传输技术已经在USRP平台上实现，带有信号处理和时间同步发生在GNU Radio环境中，在多节点中间实现资源和功率共享，克服多径衰落，实现虚拟MIMO。在室内环境中，用协作中继传输取代了多跳网络，使用高斯最小频移键控调制，网络设计使用解码转发方案，使用频率锁相环，科斯塔环以消除频偏和相位频移。多中继节点之间的同步通过在GNU Radio中使用流标签来实现，在协作通信的目的节点，通过使用等增益比合并来合并多中继信号传输的副本。

Description

一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法

技术领域

本发明属于软件无线电信息传输技术领域，尤其涉及一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法。

背景技术

近年来，移动互联网通信技术的快速发展便利人们生活的同时，多种通信体制并存、 通信标准层出不穷对实现地域的漫游以及实现不同通信系统的兼容和继承造成了困难，。这些通信标准由于射频载波频率和调制方式不同而限制了各种硬件设备的互通和 兼容，造成了浪费和投入，以硬件为主的传统通信体制难于满足这种现状。而软件无线 电技术(SDR)能够从根本上解决这些问题。软件无线电(Software Defined Radio，SDR) 是指采用一个通用、标准、模块化的固定不变硬件平台，通过软件编程实现各种无线电 通信功能(如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式和通信协议等)，和通过软 件重构(升级)来实现灵活多变的通信体制和通信功能的无线电系统。软件无线电技术的 发展使其从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。功能的软件化提高了功能 单一，灵活性差的硬件电路的性能，比如减少模拟环节，把数字化处理(A/D、D/A变换)， 尽可能地靠近天线；软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性，通过软件的更 新改变硬件的配置结构，实现新的功能。

为了提高SISO网络的数据传输速率和传输范围，要求要么增加带宽，要么增大传输 功率。结果证明两者都不是经济的方式尤其是在能量受限的应用程序中。协作中继通信是发展最快的研究领域之一，被认为是一种高效的频谱使用的关键工具。用户协作的动 机是给定网络的多节点中间实现资源共享，在相邻节点的功率和计算的资源共享，而且 这项技术帮助克服了多径衰落效用通过采用分集技术。然而，协作中继通信的信噪比优 势可以被用来扩大传输的范围和减少单个发射机的辐射功率。无线协作中继技术是一种 新的空间分集解决方法，它克服了多天线技术(在实际应用中的限制，不仅可以扩展网 络的覆盖范围，还可以利用空间分集效应来获得容量增益，引起了宽带无线通信领域的 重视。然而，无线协作中继技术侧重于采用分集来抵抗多径衰落，对于提高系统的传输 容量作用有限)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于USRP N200的无 线中继传输实现优化方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法，具体包含以下步骤：

步骤1，读取多媒体数据，若数据小于设备最大处理长度,即4096kb，则打包成数据帧，进行GMSK调制，通过USRP射频前端发送信号；

步骤2，将多个中继节点的USRP射频前端等待接收数字信号，若检测到该信号， 则通过频率转换滤波器，进行GMSK解调制，频率锁相环，时钟恢复，科斯塔环来处理 信号；其中，频率锁相环用于消除频偏，时钟恢复用于定时恢复，科斯塔环分别用于消 除信道相位偏移；

步骤3，进行数据帧解包，再进行数据帧打包，通过GMSK调制，使用Tx tagging， 其作用是保持中继端信号的同步，多个中继节点的射频前端发送信号；

步骤4，接收端的USRP射频前端等待接收信号，如果检测到信号，则进行解调， 数据帧解包，保存有效的多媒体数据；

步骤5，如果传输出现严重误码现象，重新传输数据，并保存有效的多媒体数据。

作为本发明基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法的进一步优选方案，在发送初期以及发送结束时均对数据进行发送无关数据处理。

作为本发明基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法的进一步优选方案，所有的用户和数据都在同一个局域网内，用户通过IP地址和端口号创建TCP/IP套接字进行 信号的传输。

作为本发明基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法的进一步优选方案，在步骤4中，来自每个流的信号副本使用增益比来合并信号，用于实现频率分集的优点。

作为本发明基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法的进一步优选方案，在步骤3中，传输时间同步被实现是通过获得数据包的时间开始，使用在GNU Radio API 中提供的流标签，用于实现多中继协作通信网络在接收端和在中继节点的信号传输的同 步。

作为本发明基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法的进一步优选方案，在步骤5中，采用重传方案，缓存机制和漏斗算法来解决传输错误和外界环境干扰问题。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

在室内环境中，使用GNU Radio和USRP软件无线电平台，进行一系列的实验来验证协作网络的接收覆盖范围，优化了信号接收的覆盖范围，改善了数据传输模式，有效 提高了系统的可靠性，能够较好的实现数据的有效正确传输。

附图说明

图1为本发明拓扑结构示意图；其中，图1(a)为点到点链路，图1(b)为单中 继链路，图1(c)为多中继链路，图1(d)为数据帧结构；

图2为本发明系统框图；其中，图2(a)为发射端，图2(b)为中继端，图2(c) 为接收端；

图3为本发明数据包同步图解；

图4为本发明优化后的拓扑结构图；其中，图4(a)为节点A和节点C的示意图， 图4(b)为节点B的示意图；

图5为本发明待传输图片；

图6(a)为本发明无中继接收效果图；

图7为本发明在源目的节点距离6m时，单中继与多中继误码率的比较；

图8为本发明在源功率为-10dBm，单中继与多中继误码率比较；

图9为本发明源中继距离不同，2中继与4中继误码率的比较；

图10是本发明使用漏斗算法的接收的包；

图11是本发明USRP终端发送端多媒体数据发送流程图；

图12是本发明USRP终端多媒体数据接收流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法，具体包含以下步骤：

步骤1，读取多媒体数据，若数据小于设备最大处理长度(4096kb)，则打包成数据帧，进行GMSK调制，通过USRP射频前端发送信号；图11是本发明USRP终端发送端多 媒体数据发送流程图；

步骤2，将多个中继节点的USRP射频前端等待接收数字信号，若检测到该信号， 则通过频率转换滤波器，进行GMSK解调制，频率锁相环，时钟恢复，科斯塔环来处理 信号；其中，频率锁相环用于消除频偏，时钟恢复用于定时恢复，科斯塔环分别用于消 除信道相位偏移；图12是本发明USRP终端多媒体数据接收流程图；

步骤3，进行数据帧解包，再进行数据帧打包，通过GMSK调制，使用Tx tagging， 其作用是保持中继端信号的同步，多个中继节点的射频前端发送信号；

步骤4，接收端的USRP射频前端等待接收信号，如果检测到信号，则进行解调， 数据帧解包，保存有效的多媒体数据；

步骤5，如果传输出现严重误码现象，例如图片严重的模糊不清，重新传输数据，并保存有效的多媒体数据。

解决的问题一：

本发明提出一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方案，在软件无线电思想下，将传统的通信在通用硬件平台USRPN200上通过软件编程来实现，可根据不同的通 信环境选择不同的编码或者调制方式，还可以根据需要选择设备支持范围内的任意频点 进行用户间的通信，解决了现有通信系统各个版本间不能兼容的问题，以及外界环境带 来的干扰致传输错误。但由于延时与PC处理速度的影响，数据传输丢包率和时延都较 大，且不稳定，然而，在中继节点经过PC处理后的数据传给USRP，中继同时开始多媒 体数据的传输是不可能的.因此，本发明通过优化接收端和在中继节点的信号传输的同 步，并在中继节点使用解码转发方案，可提高软件无线电点对点通信正确率和扩大传输 覆盖范围的目的。

解决的问题二：

使用USRP平台和GNU Radio进行文件传输。简单的点到点的文件传输是基于benchmark_tx.py and benchmark_rx.py，其误码率很严重。因此，本发明在系统中采 用重传方案，缓存机制和简单的漏斗算法来解决传输的错误和环境干扰。

解决问题三：

当今，存在大量学者理论上分析协作多跳网络，也存在基于USRP平台测试协作通信网络性能的实验，同时保持传输同步。例如，通过在多中继节点使用空间分集，通过 考虑运行中断的概率来测量协作网络的性能，以此来确定信噪比(SNR)的影响。然而， 使用空间分集增加额外的费用和更大的硬件需求。因此，本发明通过基于USRP平台和 GNU Radio软件来实现协作多跳网络的研究，该网络设计使用了解码转发，调制等方案， 来确定信噪比(SNR)的影响。本发明克服了空间和频率分集的缺点，来确定协作中继 通信传输范围的扩展，SISO网络作为对比实验，多中继节点之间的同步通过在GNU Radio 中使用流标签来实现。在协作通信的目的节点，合并多中继的信号传输的副本通过使用 等增益比合并(EGC).最后，误比特率曲线图已经为每个方案的分析而绘制。本发明基 于USRP平台和GNU Radio实现了无线多中继网络，信号重组通过使用等增益比合并 (EGC)来实现的，在目的节点信号的接收继续使用时间戳来纠正它们，信号的误比特 率通过保持在固定节点和不同的传输速率来测定。

本发明的技术解决方案：

1.系统模型

如附图说明图1显示了用于性能测试的主拓扑结构。其中，图1(a)为点到点链 路，图1(b)为单中继链路，图1(c)为多中继链路，图1(d)为数据帧结构；他们 使用解码转发方案，信号使用GMSK调制。GMSK等式方程的一般形式：

等式中的E_b表示每比特的能量。T_b表示比特持续时间，f_c表示载波频率。此外， 网络被认为是同类的，每个节点有相同的容量。该实验设置决定了给定幅度传输速率的 目的节点的误比特率。这个测试网络包括一个，两个，三个和四个中继在第一跳。每一 个实验安排已经被测试在源和目的节点以多种距离，且确保每一跳的长度是相同。单中 继网络可以表示成一个SISO拓扑结构，可以扩展到多中继网络构成一个协作网络。

2.解决方案及实现步骤

如附图说明图2显示了在收发端和中继端的系统设计图，信号处理的步骤顺序。图2为本发明系统框图；其中，图2(a)为发射端，图2(b)为中继端，图2(c)为接 收端；

(1)发射端设置

在发送端，由程序对多媒体文件的读取从而得到比特流，并将读取的数据按数据帧 格式要求打包成数据帧，调制后送至射频前端发送，射频前端发射信号。考虑到需要传输的文件远大于USRP设备所支持的最大数据长度([0，4096]bits内)，因此在对文件 进行读取处理时，需要选择合理的长度对文件进行分段读取。待信道基本稳定后，而接 收端在检测到该频点有数据传输时会开始接收，对有效数据进行保存。

(2)中继端设置

在中继端，由于中继节点使用解码转发方案，用来接收和发送信号。因此，图2 的中继模块前部分的接收机采用解码方案。接收机以采用更高的采样率允许接收者在更 大的带宽中来监听信号。而且，接收机目的是为了接收GMSK调制信号。USRP源作为射 频前端来接收信号。信号数字化后和把数字化信号通过以太网接口传送给PC来处理。 解调把每个信号转换为基带信号，使用低通滤波器抽去每个数据流(每个流的抽样率与 传输的抽样率相匹配)。

然后，信号继续频率锁相环算法(FLL)，其作用是用来消除任意频偏。定时恢复阶段和科斯塔环信号执行三个操作。通过在软件中使用根余弦滤波的匹配滤波器，确保在 合适的采样点进行符号采样。另外，下采样复数据流从每个符号4个采样数到每符号1 个采样数。信道相位失真通过使用科斯塔斯环来消除。

来自每个流的信号副本被合并来实现频率分集的优点。网络使用等增益比来合并信 号。因此，信号合并输出的信噪比γEGC，如下：

γⁿ是第n个分支的信噪比，N_r是协作中继的第几个中继对应的数字信号分支通信的数量。

合并时，数据包提取阶段删除了无关选取码，留下了有效载荷输出。传输时间同步被实现是通过获得数据包的时间开始，使用在GNU Radio API提供流标签来实现同步， 使用样本统计和采样率来推断这个值。接收端设置与中继模块前部分的接收机原理相 同，这里不再赘述。

(3)定时与同步

协作中继网络和SISO网络不一样的是，中间节点包括多个中继节点，接收端收到一个来自不同空间路径的信号。研究表明一个高性能增益被获得，如果从源节点传出的 数据包同时传输到这些中继。但由于延时与电脑调度有关并且随后的数据传输从PC到 USRP。然而，中继同时开始传输是不可能的。反过来，在接收点，这种同步损失导致相 消干扰。这里USRP的主要作用是接收和放大，其次是发送，它不进行信号处理，PC中 的GNU Radio进行信号处理。

同步方案使用两种不同的流标签，每个代表一些独特的信息。这些包括：

·rx-时间:由USRP硬件驱动(UHD)模块流开始的地方产生

·tx-时间:时间戳是对于传输时和内部的UHD时钟作比较。一旦信号接收机开始rx-时间标记，传入的信息被标记。由此产生的数量有两个组件，表明它的整数和小数 部分。一个用户化的GNU Radio时钟读取这个标签，提取时间戳和使用它的值作为后续 传输的标记起点。前面提到的模块作为单一参数，在每个节点延迟应该比随机延迟更大。

同步过程被分成两个阶段：采样首先使用时间戳作为标记，给出如下公式，

τ_tx是tx时间标记的值，n是样本取消的值。R_tx是发射机的采样率。d是一个数值 比pc最大延时更大的预期数值。τ_rx是rx时间标签的值。这个标记阶段由PC来完成。

接下来，这些样本继续在USRP平台运行，它们存储在缓存区。这里，它们等待定 时器到达对应时间戳的特定值，然后开始传输。

这个方案被实现在所有中继节点中，并且延时这样调整，传输节点克服了由电脑引 起的随机延时，带来了时序一致传输。

如附图说明图3提供了图形表示的过程来解释上面的叙述。这里β1和β2表示在 数据包传输过程中的随机延时。此外，T_p是源数据包的确定持续时间。N是源数据包的 采样次数。T_s是采样后的采样周期。τ_tx，τ_rx和d在前面讨论过的量。显然，在(3) 式中提到的d比β1和β2都大。

(4)重传方案，缓存机制和漏斗算法

缓存机制：使用USRP平台和GNU Radio软件进行文件传输。简单的点到点的文件传输是基于benchmark_tx.py and benchmark_rx.py。被发送的源图片如图5所示，接 收到的图片如图6(a)所示，误码率很严重。进一步的可以看到原图片的大小为258KB， 收到的图片大小为320KB，说明有额外的比特流被接收。为解决上面出现的严重失真， 在系统中使用缓存机制。一个文件生成的数据包在发送端发送之前和接收端接受之后被 缓存起来。从发送端接收到整个数据包之后，接收端将会检查包并且如果包有丢失，接 收端会询问或发送请求包再次传输。如果没有错误它将获取的缓存数据写入新的文件 夹。缓存的作用是保持文件在接收端和发送端的文件数据的一致和精确性。在前面简单 的传输方法中，接收端数据包直接写入新的文件夹中。它将有可能从信道中得到额外的 数据包，由于发送端发送相同的数据包两次。由于直接写入新文件夹，接收端不能删除 或者撤销已经被写入文件夹的错误的数据包。缓存技术被使用在系统中后，接收到的图 片与源文件的图片一模一样。从接收到的大小和图片视图验证了以上观点。接收到的文 件图片大小是264409Byte(258KB)并且接收到的图片和图5所示的原始图片一模一样。

重传方案:简单的停止和等待重传协议造成整个系统的效率降低主要由于后期接收端缓慢的确认。因此，当信道环境很差，例如信干噪比或高频率选择特性和高分散性， 传输最有可能被超时造成重复性的干扰如图5描述所示。为了避免这种情况的的发生， 发送端需要不断的发送数据包直到数据包已经被完全的发送出去。在接收端的缓存系统 将允许接收端询问有选择性的重发丢失的数据包。这将减少总的信号处理时间。

使用漏桶算法:为了增加传输的距离，一个中继节点被放在发射端和接收端的中间。 在这个实验设置中，节点有两个不同的频率分别为发送路径的频率和接收路径的频率。 节点A和节点C有相同的发送和接收频率，以至于中继节点不能连接在他们中间。另 外一个节点命名为B作为中继节点放在节点A和节点C中间。节点B有发送和接收频率， 与节点A和节点C的频率是相反的如附图说明图4(a)和图4(b)所示。在运行此节 点的实验设置之后，接收端不能完全的接收到发端发过来的数据包。丢失的数据包几乎 是总的数据包的一半。发生这种情况的可能原因是中继节点需要花费时间来处理接收到 的数据包并且重新发送出去。为了解决在上面一部分遇到的问题，延迟被加入到发送的 数据包中。使用延迟，中继有足够的时间接收和把数据包发送出去。缓存和时间延迟实 际上就是简单版本的漏桶算法，这种方法同样可以扩展到多中继网络设计中,

1.实验装置：

在软件无线电中，除通信过程中的编/解码由软件实现外，传统的调制/解调等也由 软件编程来实现，而变频和A/D、D/A转换由硬件平台USRP N200来完成，由此可见， 整个通信过程的大部分都交由软件编程来完成。

测试实验的安排如附图说明图4所示，所提出的拓扑结构已经在USRP N200节点被测试，USRP N200系列提供高带宽，大动态范围处理能力，其千兆以太网接口能承载最 大双向50MHz的射频带宽产生的数据流量，其射频覆盖范围从70MHZ到6GHZ，实验使 用的是增益为3dBi的车载吸盘天线，其工作频率范围：824～960MHZ和1710～1880MHZ。 每个读入5分钟的连续源传输后被获得。中继节点被连接到各个PC上。每个都正在独 立执行GNU RadioCompanion(GRC)流图。

对于软件部分，GNURadio自带的benchmark_tx.py和benchmark_rx.py只能实现两台USRP终端基本的通信，例如传输简单的字符，而且传输过程中会出现严重的不稳 定现象，传输效果时好时坏。因此，本发明通过修改benchmark_tx.py和 benchmark_rx.py得到了cooperation_tx.py，cooperation_rx.py， coopration_relay.py，相应的系统框图如图4所示。USRP N200的源节点和目的节点 的距离根据实验要验证的结果而设定(例如4m,5m,6m)。USRP N200的接收端的中心频 率设置为1G，中继节点的接收频率也为1G，中继节点的发射频率设为1.6G，接收端的 中心频率设置为1.6G。这样设置的好处是接收端可以检测到相应的频点进行接收。本 发明旨在实现无线传输文本、图片等格式文件，需先将文件转换成比特流作为信源进行 传输。这里我们使用python提供的open()工具来实现将文件比特流化，然后在调用 read()函数读入到系统中进行处理。考虑到USRP N200每次最大能处理的比特数为 4096bits，因此在设置read()函数参数时可根据文件大小做适当调整，对较大文件而 言，每次读取比特数太少会延长整体传输时间，应当设置相对较大的参数以缩短传输时 间，对于较小的文件也不宜将此参数设置过大，否则如果产生丢包容易导致丢失大量信 息而不能正确恢复原文件。同理在接收端只需要加入相对应的write()模块即可。该实 验的目标是为了验证协作中继可以提高信号传输的覆盖范围，传输的正确率(丢包率和误码率)，进而提高整个通信系统的性能。

第一阶段的测试包括源节点到目的节点距离从4m到6m固定距离。源的传输功率被逐渐增加，目的节点的误码率被测出。特别注意确保在每跳总的传输功率，和整个网络 的净功率传输是连续的。如前所述，源节点到中继节点的距离和目的节点到中继节点的 距离保持相等。进一步预测，在3中继和4中继协作网络的中继距离应该保持相同。误 码率的记录值被绘制成曲线图，传输图片的效果图如附图说明图5-6。这些实验的主要 目的是用来确定是否协作通信提高系统性能。就误码率而言，对于在室内环境中，比较 给定的源节点到目的节点距离和SISO的结果，如附图说明图7表明前面讨论的拓扑结 构的发射功率和通信误码率之间的关系。如附图说明图8描述的是不同的覆盖范围的误 码率的比较，这里的覆盖范围是指端到端的距离在源节点和目的节点之间。观察可得当 源节点到目的节点距离增加时，误码率单调增加。因此，增加中继数量的协作网络可以 不断的降低误码率，提高系统的性能。

第二阶段的测试仅包括2中继和4中继协作网络。每个中继的源中继距离是稳定的增加从1m到5m，同时保持固定的目的节点，图4显示了这种拓扑结构的布局，这里标 签P1到P5代表5个位置的中继进行了测试。仍在连续5分钟的源节点发射之后，读取 的误码率被记录。由此产生的曲线被用来确定2中继和4中继协作链路的最优位置。图 9显示了与4中继链路相比较而言，2中继协作网络的误码率以更快的速度增加。由此 可以看出，源中继距离增加，两种情况的误码率区别减少。事实上，在覆盖范围为5m 时，两种中继网络的误码率非常相似，要么是不能解码要么需要发射非常大的信号。因 此，除了中继的数量之外，这种情形显示了最优节点算法在协作网络中的重要性。此外， 这个图也表明了改进的协作网络的覆盖范围比单中继网络有了进一步的提高。

第三阶段的测试使用漏斗算法后的单中继。漏桶算法的使用对发送数据时，控制比 特流和时间有非常重要的作用。使用此算法，发送端每间隔0.1s发送十个数据包。发 送之后需要等待3s。中继节点将要接收这十个数据包并且暂时的缓存来保存它们。当 收到来自发送端的“WAIT”数据包后，中继端开始重新发送所有的数据包。之后中继端 将清除缓存区的全部数据包。使用此算法接收端接收到的文件没有丢失的数据包如图 10所示。

Claims (4)

1.一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法，其特征在于：具体包含以下步骤：

步骤1，读取多媒体数据，若数据小于设备最大处理长度，则打包成数据帧，进行GMSK调制，通过USRP射频前端发送数字信号；

步骤2，将多个中继节点的USRP射频前端等待接收步骤中的数字信号，若检测到信号，则通过频率转换滤波器，进行GMSK解调制，频率锁相环，时钟恢复，科斯塔环来处理信号；其中，频率锁相环用于消除频偏，时钟恢复用于定时恢复，科斯塔环分别用于消除信道相位偏移；

步骤3，进行数据帧解包，再进行数据帧打包，通过GMSK调制，使用Tx_tagging，其作用是保持中继端信号的同步，多个中继节点的射频前端发送信号；

步骤4，接收端的USRP射频前端等待接收信号，如果检测到信号，则进行解调，数据帧解包，保存有效的多媒体数据；

步骤5，如果传输出现严重误码现象，重新传输数据，并保存有效的多媒体数据；

步骤3中，中继端信号的同步是使用两种不同的流标签，用于实现多中继协作通信网络在接收端和在中继节点的信号传输的同步；两个不同的流标签包括信号接收机的时间标记rx和发射机的时间标记tx，

同步过程被分成两个阶段：

采样首先使用时间戳作为标记，这个标记阶段由PC来完成；给出如下公式，

其中，τ_tx是tx时间标记的值，n是样本取消的值，R_tx是发射机的采样率。d是一个数值大于pc最大延时的预期数值，τ_rx是rx时间标签的值；

样本继续在USRP平台运行，它们存储在缓存区；这里，它们等待定时器到达对应时间戳的预设值，然后开始传输；

在步骤4中，来自每个流的信号副本使用增益比来合并信号，用于实现频率分集的优点。

2.根据权利要求1所述的基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法，其特征在于：在发送初期以及发送结束时均对数据进行发送无关数据处理。

3.根据权利要求1所述的基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法，其特征在于：所有的用户和数据都在同一个局域网内，用户通过IP地址和端口号创建TCP/IP套接字进行信号的传输。

4.根据权利要求1所述的基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法，其特征在于，在步骤5中，采用重传方案，缓存机制和漏斗算法来解决传输错误和外界环境干扰问题。

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