[发明专利]一种协议分组传输的重传方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种协议分组传输的重传方法和装置。

背景技术

ZigBee技术具有功耗低、成本低、网络容量大、时延短、安全可靠、工作频段灵活等诸多优点，目前是被普遍看好的无线个域网解决方案，也被很多人视为无线传感器网络的事实标准。ZigBee联盟对网络层协议和应用程序接口(Application Programming Interfaces，API)进行了标准化。ZigBee协议栈架构基于开放系统互连模型七层模型，包含IEEE 802.15.4标准以及由该联盟独立定义的网络层和应用层协议。与传统的七层模型相比，ZigBee协议栈没有独立地定义传输层，而是将应用层直接放在网络层之上，但这并不意味ZigBee不需要传输层，而是因为ZigBee将传输层的功能包含在应用层包括的应用支持子层(Application Support Sub-layer，APS)中。ZigBee的传输机制主要包含以下几个方面：1.无连接；2.基于端点寻址；3.支持不可靠传输和可靠传输；4.拒绝重复。其中，不可靠传输指的是传输过程无需确认，而可靠传输指的是传输过程需要确认。ZigBee 2007在原有传输机制基础上又加入了分割重组功能。

ZigBee 2007APS子层规定：若应用服务数据单元(APS service data unit，ASDU)太大而不能在一个媒体接入控制(Medium Access Control，MAC)数据帧中传输时，则请求一个有确认的单播传输，并且允许该ASDU分片。所谓ASDU分片是指ASDU被分割为一些若干小的八位位组流，这些小的八位位组流被称为块(Block)，其中的每一块在不同的数据帧中进行传输。为了实现业务的按序传输，收发双方需要维护一个传输窗口(一方处于发送状态时维护的传输窗口可以简称为发送窗口，另一方处于接收状态时维护的传输窗口可以简称为接收窗口)，最大传输窗口apscMaxWindowSize的容量设为8。

APS通用帧结构、APS扩展头部字段定义和APS扩展帧控制字段定义分别如附图1、附图2和附图3所示，ASDU被分割的块带有相同的APS计数器值，扩展头部字段将包含在帧结构中，其中，第一块的扩展帧控制字段中的分片子字段设为0b01，后续块的为0b10。第一块的块序号字段设为该业务传输总块数，第二块设为0x01，后续块的依次递增。使用ZigBee协议的收发双方收发数据的原理如下：

发送方依次发送其传输窗口内的数据块，每发送完一块，就启动帧间定时器。在延时apsInterframeDelay(设定的时间)后，再接着发送下一块，直到窗口内所有数据块被发送完。数据块也可称为分组。当传输窗口内所有数据块发送完以后，发送方启动超时定时器，超时时间设为apscAckWaitDuration。如果发送方在设定的apscAckWaitDuration时间内没有收到确认帧，即超时定时器溢出，那么重传所有未被确认的数据块，同时重传计数器retryCounter的计数值加1。当retryCounter的计数值达到最大重传次数apscMaxFrameRetries，则认为该业务传输失败，返回状态值为NO_ACK的APSDE-DATA.confirm原语。

如果发送方在设定的apscAckWaitDuration时间内收到确认帧，并且其地址字段、APS计数器和块序号的值均与所发数据块相匹配，则暂停超时定时器，并将计数器retryCounter复位为0。发送方根据确认帧的确认比特信息检查已发送数据块的传输状况，如果当前传输窗口内所有数据块均传输成功，那么继续发送后续数据块，同时发送传输窗口以apscMaxWindowSize为单位增加，否则，重传传输过程中丢失的数据块。如果某业务的所有数据块均传输完毕并且得到确认，那么返回状态值为SUCCESS的APSDE-DATA.confirm原语。

如果接收方收到一个分组，其扩展帧控制字段中的分片子字段无效，则拒绝该帧；如果接收方收到的分组其地址字段或APS计数器与正在处理的的分组业务不匹配，则拒绝该帧或者将其作为另一项业务单独处理；如果接收方在没有业务处理的情况下，收到一个分组，那么尝试重组。另外，如果当前收到的业务与之前业务的APS计数器和源地址相同，那么将新业务作为之前业务的副本拒绝。