數(shù)據(jù)丟包重傳優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，特別涉及數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩G包重傳優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】 [0002] 隨著控制技術(shù)的發(fā)展，在各種應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸越來(lái)越頻繁；同 時(shí)系統(tǒng)的構(gòu)建也由有線通信發(fā)展到無(wú)線通信，端對(duì)端聯(lián)系越來(lái)越密切而物理距離越來(lái)越 大，從而因?yàn)橥l干擾、障礙物或傳輸距離等環(huán)境因素造成的數(shù)據(jù)傳輸丟包現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生， 不同的通信網(wǎng)絡(luò)丟包程度輕重不同而已。
[0003] 為保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，現(xiàn)代各種通信協(xié)議棧一般都有制定丟包重傳機(jī)制。舉一基 于ZigBee (紫蜂協(xié)議，是一種基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議）技術(shù)的智能 控制系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)包括一中控設(shè)備，用戶可以通過(guò)客戶端的界面工具(例如但不限于瀏 覽器）來(lái)訪問(wèn)該中控設(shè)備的控制中心，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)ZigBee終端設(shè)備的控制或 獲取來(lái)自這些ZigBee終端設(shè)備的狀態(tài)或傳感數(shù)據(jù)。雖然ZigBee芯片所采用的ZigBee協(xié) 議棧有重傳機(jī)制，但受芯片資源、處理能力有限等因素的制約，加上外界WiFi (-種基于 IEEE802. lib標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)）信號(hào)、微波爐微波輻射等同頻干擾、距離和障礙物對(duì)信號(hào) 的影響，這種重傳機(jī)制變得很不可靠，尤其在有連續(xù)控制請(qǐng)求需求的場(chǎng)景控制場(chǎng)合將出現(xiàn) 較多丟包，使智能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制的準(zhǔn)確度下降。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提出一種 丟包重傳優(yōu)化方法，避免收發(fā)數(shù)據(jù)在信號(hào)傳輸覆蓋范圍內(nèi)丟包較多造成通信不良。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的基本構(gòu)思為：基于數(shù)據(jù)通信的上、下行雙向傳輸及 數(shù)據(jù)交互的特性，若用一個(gè)消息識(shí)別碼來(lái)區(qū)分不同的交互事件，即把消息識(shí)別碼作為控制 請(qǐng)求消息及其控制響應(yīng)消息的唯一識(shí)別碼，控制中心即可利用該消息識(shí)別碼來(lái)匹配控制請(qǐng) 求消息和控制響應(yīng)消息，從而確認(rèn)丟包事件及實(shí)現(xiàn)重傳優(yōu)化。具體到ZigBee系統(tǒng)中，用消 息識(shí)別碼替代ZCL幀幀頭中發(fā)送系列號(hào)字段，可以最大簡(jiǎn)化協(xié)調(diào)器和終端設(shè)備的編碼或軟 件調(diào)整。
[0006] 作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)方案是，提供一種數(shù)據(jù)丟包重傳方法，基于交互系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)雙向傳輸，包括步驟： A. 控制中心根據(jù)控制請(qǐng)求發(fā)送出控制請(qǐng)求消息； B. 控制中心接收控制響應(yīng)消息； C. 控制中心完成所述控制請(qǐng)求； 尤其是，設(shè)置一消息識(shí)別碼，用作為控制請(qǐng)求消息及其對(duì)應(yīng)控制響應(yīng)消息的唯一識(shí)別 碼，被所述控制中心賦予每一所述控制請(qǐng)求消息使該控制請(qǐng)求消息攜帶所述消息識(shí)別碼被 終端接收，并且該消息識(shí)別碼將隨著控制響應(yīng)消息返回給所述控制中心；控制中心發(fā)送一 控制請(qǐng)求消息后，根據(jù)預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)是否接收到有相同消息識(shí)別碼的控制響應(yīng)消息來(lái)判 斷是否發(fā)生數(shù)據(jù)丟包，若沒(méi)接收到則重發(fā)該控制請(qǐng)求消息。具體地，所述預(yù)定時(shí)間間隔可以 用定時(shí)器或定時(shí)器程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0007] 上述方法方案中，還包括設(shè)置一發(fā)送鏈表，所述控制中心每發(fā)送一控制請(qǐng)求消息 均還設(shè)置一對(duì)應(yīng)的控制請(qǐng)求消息封包來(lái)添加到所述發(fā)送鏈表，該控制請(qǐng)求消息封包包括該 控制請(qǐng)求消息和所述消息識(shí)別碼；所述控制中心每接收到一控制響應(yīng)消息均根據(jù)消息識(shí)別 碼來(lái)刪除該發(fā)送鏈表中對(duì)應(yīng)的控制請(qǐng)求消息封包。這樣系統(tǒng)將擁有并行處理多條控制請(qǐng)求 消息的能力。
[0008] 進(jìn)一步地，所述控制請(qǐng)求消息封包還包括時(shí)間戳，用來(lái)記錄本對(duì)應(yīng)控制請(qǐng)求消息 的發(fā)送時(shí)刻。所述控制請(qǐng)求消息封包還包括重發(fā)次數(shù)，用來(lái)記錄本對(duì)應(yīng)控制請(qǐng)求消息被重 發(fā)的次數(shù)，以便控制中心對(duì)重發(fā)超過(guò)預(yù)定次數(shù)的控制請(qǐng)求消息進(jìn)行處理，該處理包括將對(duì) 應(yīng)控制請(qǐng)求消息封包從發(fā)送鏈表中刪除。這樣，可以在系統(tǒng)有限的資源與追求數(shù)據(jù)完整傳 輸之間取得平衡。
[0009] 優(yōu)選地，上述方案中，所述交互系統(tǒng)為基于ZigBee協(xié)議的智能控制系統(tǒng)，該智能 控制系統(tǒng)包括所述控制中心、一 ZigBee協(xié)調(diào)器、若干ZigBee終端和一用來(lái)發(fā)布用戶控制命 令的客戶端；所述控制中心通過(guò)所述ZigBee協(xié)調(diào)器來(lái)與各ZigBee終端進(jìn)行包括所述控制 請(qǐng)求消息和控制響應(yīng)消息在內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸，所述消息識(shí)別碼被設(shè)置在ZCL幀頭的發(fā)送系列 號(hào)字段。
[0010] 上述方案中，在所述智能控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置一發(fā)送鏈表，所述控制中心每發(fā)送一控 制請(qǐng)求消息均還設(shè)置一對(duì)應(yīng)的控制請(qǐng)求消息封包來(lái)添加到該發(fā)送鏈表，該控制請(qǐng)求消息封 包包括該控制請(qǐng)求消息和所述消息識(shí)別碼，每接收到一控制響應(yīng)消息均根據(jù)消息識(shí)別碼來(lái) 刪除該發(fā)送鏈表中對(duì)應(yīng)的控制請(qǐng)求消息封包；所述控制請(qǐng)求消息封包中還包括時(shí)間戳和重 發(fā)次數(shù)，其中時(shí)間戳用來(lái)記錄該控制請(qǐng)求消息的發(fā)送時(shí)刻，重發(fā)次數(shù)用來(lái)記錄該控制請(qǐng)求 消息被重發(fā)的次數(shù)；對(duì)重發(fā)超過(guò)預(yù)定次數(shù)的控制請(qǐng)求消息，控制中心將把對(duì)應(yīng)的控制請(qǐng)求 消息封包從發(fā)送鏈表中刪除；重發(fā)一控制請(qǐng)求消息時(shí)，控制中心將更新發(fā)送鏈表中對(duì)應(yīng)的 控制請(qǐng)求消息封包，把時(shí)間戳更改為當(dāng)前重發(fā)時(shí)刻及把重發(fā)次數(shù)加1。
[0011] 進(jìn)一步為防止誤動(dòng)作，所述控制請(qǐng)求消息包括短地址和端點(diǎn)；所述控制中心每發(fā) 送一控制請(qǐng)求消息均還遍歷所述發(fā)送鏈表，來(lái)確保更新后的發(fā)送鏈表中具有與該控制請(qǐng)求 消息相同短地址和端點(diǎn)的控制請(qǐng)求消息封包有且僅有當(dāng)前一條。
[0012] 本發(fā)明方法的有益效果是：可以在處理芯片資源和處理能力有限的條件下大大 降低數(shù)據(jù)傳輸中的丟包率，從而克服環(huán)境因素對(duì)丟包的影響，提升用戶體驗(yàn)，尤其適用于 Zigbee智能系統(tǒng)中的大場(chǎng)景控制。
[0013]
【附圖說(shuō)明】圖1為使用本發(fā)明方法的中控設(shè)備示意框圖； 圖2為使用本發(fā)明方法的ZigBee系統(tǒng)框圖； 圖3為圖2實(shí)施例中發(fā)送控制請(qǐng)求消息的方法流程圖； 圖4為圖2實(shí)施例中重傳控制流程示意圖； 圖5為圖2實(shí)施例中控制響應(yīng)消息的接收處理流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】 [0014] 下面結(jié)合【附圖說(shuō)明】本發(fā)明方法。
[0015] 交互系統(tǒng)的數(shù)據(jù)雙向傳輸一般通過(guò)如圖1所示的中控設(shè)備進(jìn)行控制。作為系統(tǒng)的 核心設(shè)備，中控設(shè)備至少包括相連的控制中心和數(shù)據(jù)收發(fā)處理模塊?？刂普?qǐng)求通過(guò)有線(例 如但不限于與控制中心電連接的一用戶輸入端）或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(例如但不限于無(wú)線局域網(wǎng)）的 方式被控制中心所接收處理并得到響應(yīng)結(jié)果，所述接收處理包括步驟： A.控制中心根據(jù)所述控制請(qǐng)求發(fā)送出控制請(qǐng)求消息；該控制請(qǐng)求消息將經(jīng)過(guò)所述數(shù) 據(jù)收發(fā)處理模塊通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方式傳輸出去；典型的控制請(qǐng)求消息一般包括有命 令字、消息長(zhǎng)度、消息數(shù)據(jù)等字段； B. 控制中心接收控制響應(yīng)消息；該控制響應(yīng)消息是通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方式由所 述數(shù)據(jù)收發(fā)處理模塊接收送往該控制中心的； C. 控制中心完成所述控制請(qǐng)求；進(jìn)一步地，控制中心可以通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方式 對(duì)外發(fā)送響應(yīng)結(jié)果。
[0016] 圖2 7K意了圖1在傳輸系統(tǒng)中的一個(gè)具體實(shí)施例，所述交互系統(tǒng)為基于ZigBee 協(xié)議的智能控制系統(tǒng)。所述控制中心通過(guò)相連的無(wú)線路由器例如但不限于在WiFi網(wǎng)絡(luò)中 與用來(lái)發(fā)布用戶控制命令的客戶端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；客戶端可以但不限于使用瀏覽器來(lái)將用 戶發(fā)布的用戶控制命令轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的若干控制請(qǐng)求傳送往該控制中心，并根據(jù)控制中心完 成控制請(qǐng)求后的反饋數(shù)據(jù)而提示執(zhí)行結(jié)果。所述數(shù)據(jù)收發(fā)處理模塊可以具體化但不限為 Zigbee協(xié)調(diào)器，在Zigbee網(wǎng)絡(luò)中以無(wú)線方式與若干Zigbee終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，從而所 述控制中心通過(guò)串口連接所述ZigBee協(xié)調(diào)器來(lái)與各ZigBee終端設(shè)備進(jìn)行包括所述控制請(qǐng) 求消息和控制響應(yīng)消息在內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。在小型通信系統(tǒng)中，不排除所述數(shù)據(jù)收發(fā)處理模 塊與控制中心集成在同一芯片上的可能。
[0017] 本發(fā)明數(shù)據(jù)丟包重傳方法是在上述接收處理過(guò)程中設(shè)置一消息識(shí)別碼，用作為 控制請(qǐng)求消息及其對(duì)應(yīng)控制響應(yīng)消息的唯一識(shí)別碼，所述控制中心將賦予每一所述控制 請(qǐng)求消息一個(gè)消息識(shí)別碼，使該控制請(qǐng)求消息攜帶該消息識(shí)別碼被終端(例如但不限于 Zigbee終端設(shè)備）接收，并且該消息識(shí)別碼將隨著控制響應(yīng)消息由終端返回給所述控制中 心；這樣控制中心發(fā)送一控制請(qǐng)求消息后，可以根據(jù)預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)是否接收到返有相同 消息識(shí)別碼的控制響應(yīng)消息來(lái)判斷是否發(fā)生數(shù)據(jù)丟包，若沒(méi)接收到則重發(fā)該控制請(qǐng)求消 息。該預(yù)定時(shí)間間隔可以用定時(shí)器或定時(shí)器程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。以圖2實(shí)施例為例，ZigBee協(xié) 議規(guī)范中針對(duì)許多應(yīng)用場(chǎng)合的數(shù)據(jù)交互定義了若干標(biāo)準(zhǔn)的Zigbee簇庫(kù)（即ZCL，zigbee cluster 1 ibrary的縮寫(xiě))，并針對(duì)基于這些標(biāo)準(zhǔn)Zigbee簇庫(kù)的數(shù)據(jù)通信定義了標(biāo)準(zhǔn)的ZCL 幀消息，格式如下表所示：
可見(jiàn)，ZCL幀包括ZCL幀頭和ZCL幀負(fù)載，其中ZCL幀頭包括了 8位幀控制、0或16位 廠商代碼、8位發(fā)送系列號(hào)和8位命令I(lǐng)D。在Zigbee協(xié)調(diào)器和Zigbee終端設(shè)備間交互的 數(shù)據(jù)均以ZCL幀為基礎(chǔ)。為達(dá)到對(duì)系統(tǒng)軟硬件的最小改動(dòng)，本發(fā)明方法在ZigBee智能控制 系統(tǒng)中最好將所述消息識(shí)別碼設(shè)置在ZCL幀頭的發(fā)送系列號(hào)字段。該8位字段的取值范圍 為0~255。
[0018] 圖2智能控制