[發明專利]具有自愈功能的自動請求重傳方法

有效

• 申請號: 201310006747.3
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103036661A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 邱智亮;張冰;劉影;殷玲芝;顏克洲;張誠;孫漢汶;賀亮;張奭;李紅濱
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;北京大學;北京三梯通網絡技術有限公司;北京翰諾科技有限公司
• 主分類號: H04L1/18
• 分類號: H04L1/18;H04L1/16
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及一種新型的自動請求重傳方法，可應用于數據通信網絡。

背景技術

隨著通信技術的日益發展和廣泛應用，人們對數據可靠性的要求越來越高。因此，在工程設計和應用中，可靠、方便、靈活、高效率的傳輸控制規程就顯得十分重要。傳統數據傳輸可靠性并不高，它只具有檢錯功能但沒有錯誤重傳功能，在數據位出錯、接收器的緩沖區不能滿足正常工作需要或其他異常情況下，接收器只會簡單的丟棄幀，而不給發送端任何反饋；在誤碼率較高的情況下，傳輸的可靠性就會大大下降。因此，為在不可靠服務的基礎上實現可靠傳輸，就需要引入具有錯誤重傳功能的鏈路控制。

自動請求重傳技術（Automatic?repeat?request，ARQ）是數據鏈路層廣泛應用的錯誤糾正協議之一。它通過使用確認和超時這兩個機制，在不可靠服務的基礎上實現可靠的信息傳輸。如果發送方在發送后一段時間之內沒有收到確認幀，它通常會重新發送。

傳統自動重傳請求分成為三種，即停等式ARQ，回退n幀ARQ，以及選擇性重傳ARQ，后兩種協議又被稱為連續ARQ協議。這三者的區別在于對于出錯的數據報文的處理機制不同，三種ARQ協議中，復雜性遞增，效率也遞增。

在停等式ARQ中，發送方每發送一幀之后就必須停下來等待接收方的確認，僅當接收方確認正確接收后再繼續發送下一幀,否則重傳上一幀。

在回退n幀的ARQ中，發送方首先連續的發送n個報文,當發送方接收到接收方的狀態報告指示報文出錯后，發送方將重傳過去的n個報文。

在選擇性重傳ARQ中，當發送方接收到接收方的狀態報告指示報文出錯，發送方只發送傳送發生錯誤的報文，并緩存錯誤幀之后發送的幀。雖然傳統的自動請求重傳技術已被廣泛應用與各個通信領域，但其也存在著一些不足之處：

1）傳統的自動請求重傳機制中，發送方每發送一幀都需要啟動一個定時器，在連續ARQ協議中，發端需要維護多個計時器，增加了實現的復雜度，造成了一定的資源浪費。

2）傳統的自動請求重傳協議中，若某幀出錯，必須持續重傳該幀直至該幀被收端正確接收，發端收到該幀的正確反饋后才能繼續發送后續新數據，在實際使用中，這會導致過時的無用信息不斷占用信道而使后續實時的新幀無法被發送，大大降低了信道的利用率降低。

3）傳統的自動請求重傳機制需要復雜的鏈路建立，維護以及拆鏈過程。一旦出現序號異常時還需要對收發雙方進行再次同步，否則，可能由于收發雙方的不同步造成系統的卡死以至于崩潰。但再同步過程增加了收發雙方的實現復雜度。

發明內容

本發明目的是針對上述已有技術存在的問題，提出一種新的帶有自愈功能的自動請求重傳方法，以減少資源的浪費，避免不必要的重傳，降低系統的復雜度提高系統的穩定性。

本發明的技術思路是：將信道劃分為在時間軸上連續且互不重疊的多個周期，收發雙方均以周期為單位發送數據及等待反饋。其實現步驟如下：

（1）發送節點設置反饋丟失次數計數器和重傳計數器，并將其值初始化為0；

（2）發送節點向接收節點發送新數據，并攜帶1比特的發送序號，發送完成后保留當前所發送的數據，將等待反饋標志設為有效；

（3）接收節點根據收到發送節點發送的數據確定后續操作：

（3a）接收節點收到發送節點發送的一個周期的所有數據幀后，先對其進行差錯校驗，若差錯校驗顯示該周期中所有幀都正確，則執行步驟（3b），若差錯校驗顯示該周期中任何一幀出錯，則將該周期中此發送結點的所有幀丟棄，并執行步驟（3c）；

（3b）接收節點負責維護1比特的待接收序號，將收到的幀中攜帶的發送序號與待接收序號進行比較：若發送序號與待接收序號相同，則將接收該周期中此發送結點的所有幀，并將待接收序號加1，執行步驟（3c）；若發送序號與待接收序號不符，則將該周期中此發送結點的所有幀丟棄，保持待接收序號不變，執行步驟（3c）；

（3c）接收節點每周期給發端返回一個反饋信息，該反饋信息的內容是接收端的待接收序號，若在本周期內接收節點并未收到數據，則將上一周期的反饋信息再次發送。

（4）發送節點根據反饋信息進行后續處理：

（4a）發送節點等待來自接收方的反饋信息，若發送節點本周期并未收到反饋信息，則執行步驟（4b），若發送節點在本周期收到了反饋信息，則執行步驟（4c）；