遥测数据网络传输中丢帧问题分析与解决

1 引言

在遥测地面站组网测试过程中，有时会发现数据在网络传输中有丢帧的现象。数据丢帧会导致遥测数据实时显示出现错误或遗漏[1]。本文对丢帧原因进行了分析和实际验证，给出了确定网络传输最优帧长的方法。

2 丢帧原因分析

（1）丢帧现象

在遥测地面站与数据中心站通信过程中，发现遥测数据在网络传输中有丢帧现象。分别在不同码速率和发送帧长情况下对丢帧现象进行了检查，结果见表1所列。

（2）原因分析

由表1中数据可以看出，发送频率越高，丢帧率越大。究其原因，应该与网卡响应速度有关。当发送频率很高时，接收网卡会产生大量的硬件中断，以响应数据接收[2]，如果中断响应时间超过了数据发送周期，就会造成丢帧。表2列出了不同发送频率下的丢帧率测试结果，当发送频率大于600Hz时开始出现丢帧现象，而丢帧率与码速率的关系并不密切。

3 最优发送帧长的确定方法

（1）确定方法

为保证遥测数据传输丢帧率为0，就要将发送频率控制在500Hz左右。方法是根据不同的码速率选用不同的发送帧长，而遥测数据帧的帧长是已知的，为此，需要确定的是每次发送遥测数据帧的帧数。计算方法如式（1）所示。

式中，n为发送数据帧数，p为码速率（b/s），b为遥测数据帧长（Byte）。

当n为小数时，用进一法取整（也可取最接近该值的2的整数幂），取整后的值用N表示。

设L为最优发送帧长，则有

（2）实际验证

表3所列为用式（2）确定出最优发送帧长后进行丢帧率测试的结果。可以看出，采用最优发送帧长发送遥测数据时，发送频率均低于500Hz，丢帧率降为了0。

4 结束语

本文提出的方法，在遥测参数实时传输显示系统中得到了成功应用，消除了丢帧现象。避免丢帧的发送频率的选取与网卡性能和网络具体状态有关，需要在实际中通过测试确定。

参考文献

[1]刘蕴才.无线电遥测遥控.国防工业出版社，2001.

[2]张海江.IP组播技术在遥测数据传输中的应用分析.遥测遥控，2011，32（4）.