无线通讯视频数据传输方法及系统技术方案

本发明专利技术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。

Wireless communication video data transmission method and system

【技术实现步骤摘要】
无线通讯视频数据传输方法及系统
本专利技术涉及通讯
，具体而言涉及一种无线通讯视频数据传输方法及系统。
技术介绍
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
，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(WirelessLocalAreaNetworks，WLAN)标准协议，IEEE802.11ax也称为高效率无线标准(High-EfficiencyWireless,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(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess,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(80MHz1SS)和9607.8Mbps(160MHz8SS)。虽然IEEE802.11ax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。
技术实现思路
本专利技术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：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；表示I帧对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：/n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；/n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；/n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：/n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；/n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；/n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；/n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；/n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；/n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；/n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。/n...

【技术特征摘要】
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：



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；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...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：王柳渝，
类型：发明
国别省市：四川;51