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当报文重发次数为3,依然在每条报文的重发机制位注明索引号和重发号,发送报文的次序应为1.1 ,1.2 ,1.3 ,2.1 ,2.2 ,2.3 ,3.1 ,3.2……。只有出现连续3次丢失数据报的情况报文关键信息才可能丢失,列出连续3次丢失报文的情况有3种,当x.1 , x.2 , x.3丢失,此时索引号为x的报文信息全部丢失。当x.2 , x.3 ,(x+1).1或x.3 ,(x+1).1 ,(x+1).2丢失时不影响报文的准确传递。因此此时报文关键内容丢失的概率q=p3/3。
推广至一般情况易得当报文重发次数为k时,报文关键内容丢失的概率q=pk/k,移项有kq=pk。于是我们得到求重发次数k的方法
1) 根据网络状况获得报文丢失概率p;
2) 根据客户需求取得报文关键内容的允许丢失率范围q;
3) 分别作出y=px和y=qx的图像;
4) 求得两图像的交点的x坐标,并将x坐标值取整加一即为所求重发次数k。
本文实验中,需求方允许报文关键信息丢失概率q=0.0001,我们分别对上位机发送端和下位机接收端收发的报文进行了统计,在某一固定时间段内,上位机共发送报文19665条,接收端接收报文18636条,传输过程中丢失的报文19665-18636=1029条,当前网络环境下的报文丢失率为,即p=0.0523。据此数值分别作出y=0.0001x的曲线和y=0.0523 x的曲线,取得两曲线交点x坐标为x≈2.78,最后将x=2.78取整加1得到k=3,即上位机对同一数据报的重发次数应该定为3次就可保证系统丢失报文的概率低于0.0001。
5 结论与展望
本文从硬件平台搭建、Linux移植以及UDP协议编程几个方面介绍了arm-Linux环境下UDP协议通信的具体实现,并分析了一种在实际嵌入式项目中常用的上位机数据报重发机制,最后对这种机制中的重发次数的确定方法给出了求解过程,为后续的具体项目实施提供了实践依据,也希望为其他应用这种重发机制的嵌入式产品开发者们提供了借鉴。