CN103329467B - 实时数据传输方案中检测并报告同步丢失和同步保持的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了装置中用于校正通过互连在实时数据传输中源节点与目的地节点之间的消息边界丢失的系统和方法。在所述装置中，目的地节点接收一个或多个消息，其中每个消息包括一个或多个数据帧，并且每个消息的每个数据帧包括消息结尾标识和消息序列号，当所述数据帧是特定消息的最后一个数据帧时，所述消息结尾标识置位，不同消息的所述消息序列号不同。当新消息的新数据帧被接收并且所述新数据帧的所述新消息序列号与所述先前消息序列号不同，并且最后接收到的数据帧不包括置位的消息结尾标识时，确定先前消息的消息边界丢失。为了建立重同步，所述目的地节点向所述源节点发送同步丢失消息，并且所述目的地节点接收作为应答的状态报告消息，所述目的地节点可以恢复所述最后接收的消息数据的同步，并根据所述状态报告消息能够确定先前消息边界。

Description

实时数据传输方案中检测并报告同步丢失和同步保持的系统和方法
技术领域
本发明涉及点到点或者基于网络的互连中的实时数据传输，特别涉及在例如基于互连的移动设备架构中检测并通知数据丢失的协议。
背景技术
易错链路上的数据传输可能导致数据损坏和/或偶然丢失，除非对错误接收的数据或根本没有接收到的数据实施重传。然而对于实时数据而言，这样的重传阻碍了数据的及时传送，通常对实时应用而言，具有实时性要求的数据在送达时会伴随错误和/或有时具有空白(数据丢失)。只要数据中没有丢失某些同步点(例如消息边界)，大多数实时应用能够容忍数据中的空白。考虑到同步损失，实时应用需要重回同步的可靠机制。这个机制应当同样适用于没有或者不能依靠数据重传的双向数据传输方案。此外，在检测同步损失时，能够交换由可变大小的数据帧组成的可变大小的消息，或者将固定大小和可变大小的消息交错传输的实时应用比那些仅仅交换固定大小的消息或/和固定大小的数据帧的应用面临更多的挑战。
移动行业处理器接口(MIPI)联盟正在开发若干硬件接口标准从而实现处理器与其他特定应用集成电路(ASIC)在移动平台上的无缝连接。统一协议(UniPro)就是一个建立在高速串行链路之上的芯片到芯片式在网络上的移动系统中不同元件之间实现高速数据交换的硬件接口标准。它是一个基于ISO-OSI参考协议栈的通用的强分层协议，该协议栈提供错误处理(通过循环冗余校验(CRC)基础上重传)、流量控制、路由和服务质量(QoS)保证。UniPro支持的一些应用属于实时范畴。实时应用产生的数据流需要被及时传送。换句话说，如果在某一最终期限前没有传送该数据，则该数据就没有用了。这样应用的一个例子是没有压缩数据以及带宽要求大约为500Mbps的原始视频。对于这样的应用，通过重传进行错误处理阻碍了实时传输。
因此，最好还是携带错误传输数据。多数时候，接收者可以容忍数据丢失，但是丢失同步信息则是一个问题。例如，在视频中通常有两种同步信号：水平同步和垂直同步。在非常简单的方式下，水平同步信号告诉处理器什么时候将该视频信号移动到屏幕中下一个更低的行上，垂直同步信号告诉处理器什么时候从屏幕上端再次开始。丢失这些信号的其中之一或全部可能严重地影响被显示视频的质量。
因此，需要一个在接收方处检测同步信息丢失以及将其告知发送方的协议。对于此协议附加的要求是：该协议应当简单(即易于与现存的或例如UniPro这样新兴的数据传输协议进行整合)并且应当不依靠任何可靠的通信模式。据此，提供在实时数据传输方案中检测并报告同步损失和同步恢复的易于整合并且可靠的方法、模式和系统会是可取的。
发明内容
因此，本发明总体上是提供一种避免或减少先前描述的此类问题的数据通信协议。典型的实施例描述点到点或基于网络互连的实时数据传输，特别是在这样的数据传输方案中检测并报告同步损失的协议。实时数据传输要求及时传送，因此会存在零或固定数目的重传导致的被传送数据中的错误或空白。这样的实时数据传输包括传输作为多条消息的数据流，而这又是更小尺寸的数据帧组成的。这些数据帧包括偏移字段，偏移字段表明目前在某一实时应用中传输的数据字节数，在每个数据帧中该数据帧被从源地址传送到目的地。同时，每个数据帧携带消息序列号以识别该数据帧属于哪个消息。在该消息的最后一个数据帧中以消息结尾(EoM)标记的方式明确的告知消息结束，从消息序列号的变化也可以隐含得知消息结束。
对于对丢失消息边界敏感的应用而言，接收方被配置为当检测出这样的事件后发送同步损失指示。为了保护该同步损失指示和/或随后的应答，重回同步，使得发送方避免丢失，在所述接受方使用第一计时器(主计时器)，所述第一计时器的值至少为往返时延和所述发送方处理时延的总和。如果在所述计时器到期前没有接收到所述应答，则在重启所述主计时器后重发所述同步损失指示。为了保证携带消息结束标记的数据帧丢失并且之后没有数据帧到达，在所述接收方使用第二计时器(辅计时器)。辅计时器在新消息(例如消息#1)开始时被开启并且当属于该消息的数据帧被接收时重启所述辅计时器。当为该消息置位了所述消息结尾标记(即关于消息#1的最后一个数据帧被接收)时停止辅计时器。辅计时器最终的值是在基于应用特性的连接建立过程中协商的。一旦辅计时器到期，所述接收方向所述发送方发送状态查询消息以了解是否存在由于缺少数据造成的错误。所述状态查询消息被以往返时延作为其数值的所述第一计时器所保护。
根据本发明的第一方面，通过互连的实时数据传输中处理消息边界丢失的方法包括以下步骤：目的地节点通过互连接收多个消息，其中每个消息包括一个或多个数据帧，并且每个消息的每个数据帧包括消息结尾标记和消息序列号，当所述数据帧是该特定消息的最后一个数据帧时将所述消息结尾标记置位，并且不同消息的消息序列号也不相同；通过检测以下两点之一确定通过互连接收的第一消息和第二消息其中之一的消息边界的丢失：(a)至少一个属于所述第一消息的数据帧被接收，且属于不同于所述第一消息的所述第二消息的数据帧在属于所述第一消息且其消息结尾标记置位的数据帧被接收之前被接收，或者(b)属于所述已经接收到的第一消息且其消息结尾标记置位的数据帧之后属于序列号至少比与所述第一消息关联的序列号大2的第三消息的数据帧被接收，且没有属于序列号高于所述第一消息的序列号但低于所述第三消息的序列号的所述第二消息的数据帧被接收。
根据第二方面，用于处理实时数据传输中消息边界丢失的设备包括：目的地节点收发器，所述目的地节点收发器被配置为通过互连接收消息，其中每个消息包括一个或多个数据帧，并且每个消息的每个数据帧包括消息结尾标记和消息序列号，当所述数据帧是该特定消息的最后一个数据帧时将所述消息结尾标记置位，并且不同消息的消息序列号不相同；和目的地节点处理器，所述目的地节点处理器被配置为通过检测以下两点之一确定欲通过互连接收的第一消息和第二消息其中之一的消息边界丢失：(a)至少一个属于所述第一消息的数据帧被接收，且属于不同于所述第一消息的所述第二消息的数据帧在属于所述第一消息且其消息结尾标记置位的数据帧被接收之前被接收，或者(b)属于所述已经接收到的第一消息且其消息结尾标记置位的数据帧之后属于序列号至少比与所述第一消息关联的序列号大2的第三消息的数据帧被接收，且没有属于序列号比所述第一消息的序列号高但比所述第三消息的序列号低的所述第二消息的数据帧被接收。
根据第三方面，用于在通过互连的实时数据传输中校正消息边界丢失的指令的永久性计算机可读介质包括：第一指令集，适用于在目的地节点处通过互连接收一个或多个消息，其中每个消息包括一个或多个数据帧，并且每个消息的每个数据帧包括消息结尾标记和消息序列号，当所述数据帧是该特定消息的最后一个数据帧时将所述消息结尾标记置位，并且不同消息的消息序列号也不相同；和第二指令集，适用于通过检测以下两点之一确定欲通过互连接收的第一消息和第二消息其中之一的消息边界丢失：(a)至少一个属于所述第一消息的数据帧被接收，且属于不同于所述第一消息的所述第二消息的数据帧在属于所述第一消息且其消息结尾标记置位的数据帧被接收之前被接收，或者(b)在属于所述已经接收到的第一消息且其消息结尾标记置位的数据帧之后属于序列号至少比与所述第一消息关联的序列号大2的第三消息的数据帧被接收，且没有属于序列号比所述第一消息的序列号高但比所述第三消息的序列号低的所述第二消息的数据帧被接收；第三指令集，适用于由所述目的地节点发送同步丢失消息；第四指令集适用于由所述目的地节点接收回应所述同步丢失消息的状态报告消息；以及第五指令集，适用于同步接收到的消息数据，这样就能够根据所述状态报告消息确定早先的消息边界。
附图说明
参照下面的附图，下面对于实施例的描述使得本发明总的发明构思的上述和其它目标和特征将变得清楚和更易于理解，其中类似的标号是指各图中相同的部件，除非另有规定。
图1是一个高层次框图，示出通过互连进行通信并且能够根据示例性实施例使用消息边界丢失检测协议重新获得消息边界并且更正两者之间的数据传输的两个设备；
图2是设备中的发送机-接收机(或源-目的地节点)对的框图，其中展示它们之间传输的消息以及根据示例性实施例包括数据帧的所述消息的组成；
图3所示为来自实时应用的示例性消息传输序列；
图4所示为可以被包括在根据示例性实施例由实时应用传输的消息数据包头中的数据帧的字段；
图5为根据示例性实施例由源节点发送给目的地节点的状态查询/同步丢失消息；
图6所示为根据示例性实施例的状态报告消息；
图7所示为根据示例性实施例，当源和目的地节点之间的任何链路上都没有错误时所述消息边界丢失检测协议的运行过程；
图8所示为根据示例性实施例，当源和目的地节点之间的一个或多个链路上存在错误时所述消息边界丢失检测协议的运行过程；
图9所示为根据示例性实施例，当源和目的地节点之间的一个或多个链路上存在错误时，并且在消息边界恢复发生在接收到预期的状态报告消息之前的情况下，所述消息边界丢失检测协议的运行过程；
图10所示为根据示例性实施例，保护同步丢失和状态消息的所述消息边界丢失检测协议的运行过程；
图11所示为根据示例性实施例，当实施所述消息边界丢失协议时所述目的地节点操作的流程图；以及
图12所示为根据示例性实施例，当实施所述消息边界丢失协议时所述源节点操作的流程图。
具体实施方式
下文中，参照示出本发明概念的实施例的附图对本发明的概念进行充分的描述。在附图中，为清楚期间跨大了层次和区域的大小和相对大小。相同的数字在上下文中指代相同的元件。但是，本发明的概念可能以许多不同的形式来体现，不应该被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开是彻底的和完整的，并且能够向本领域技术人员充分地传达本发明的概念的范围。因此，本发明的范围由所附权利要求定义。
本发明总的发明构思的示例性实施例利用数据帧，所述数据帧属于某数据传输协议，并且携带表示目前已经由所述应用发送过的字节数和所述数据帧所属的所述消息的所述消息序列号的偏移字段。在所述数据帧中有标记，当所述特定数据帧携带了所述消息的结束数据时将所述标记置位。所述消息序列号和所述消息结尾标记的组合被用来指示特定消息的所述边界。这些消息边界又作为所述接收器的同步点，每个消息对应的数据单元应当被处理为单个实体。在消息边界丢失的情况发生时，同步丢失通知被发送到所述发射机(或者源节点)，所述发送机(或者源节点)的应答被接收机(或者目的地节点)处的计时器所保护。如果消息的结尾数据帧丢失并且接收到属于新消息的数据帧，则检测出所述消息边界丢失(或同步丢失)。此外，通过第二计时器使得所述接收机得知的任何正在进行的消息传输避免丢失其边界并因此不依赖于后续消息的接收时间。最后，所述方案可以成为不可能通过重传改善可靠性的数据交换协议的一部分。
为了为所述示例性实施例的讨论提供一些背景，首次提供有关UniPro协议和这些示例性实施例能够被使用的系统的一些信息。但是，本领域技术人员应当知晓本发明的示例性实施例包括但不限于在UniPro标准化系统中使用。
如图1所示，UniPro互连(或总线或接口)10可以，举例说明，被用来连接复合设备或系统16中的设备(例如第一芯片12(即集成电路或“芯片”))组(例如成对或其它高达128的复数)和第二芯片(14)，例如在蜂窝电话系统中使用的移动电话。所述设备或第一和第二芯片12和14可以包括通过互连传送数据的多种芯片，例如，基带芯片、应用处理器、显示芯片等。通过所述互连或链路10从例如第一芯片12到第二芯片14传送的数据包可以陆续的被路由到使用UniPro交换的复合设备16中的其它目的地芯片或模块(图1中未示出)。在此可仿效实施例中，第一和第二芯片12和14可以分别包括UniPro+M-PHY接口18和20(所述接口18、20还可以被称为“UniPort-M”接口18、20)，以及使用一个双向的双单工链路实现互连10，即，在两个方向上都具有一个或多个单向PHY通道的连接。UniPort-M接口18和20允许每个方向上有多达4个通道，每个通道在单一方向上具有相同的功率和速度能力；但是，所述链路的两个方向上可以具有不同的能力。在本上下文中，“通道”可以被理解为点到点的、运行在一个传输方向上的串行链路。
此外，从其它们允许在创建和配置链接10的灵活性而非其它事项的角度，UniPort-M接口18和20与不同与现有的互连接口表现在，。例如，UniPort-M接口18和20支持不对称链路，不同于其它类型的接口，例如PCIExpress、RapidIO和HyperTransport，所有这些接口均要求链路双向完全对称(即链路的两个方向具有相同数据的通道)。因为在所述链路启动期间会如下文描述的那样为所述通道重新编号，所以UniPort-M接口18和20也可以仅允许连接其通道中的一些，而且没有限制如何连接通道。在本文中，有关通道的术语“连接”的意思是物理连接。例如，假设第一芯片12是提供UniPort-M接口18附带四个通道的芯片，且在系统16中使用所述第一芯片12，在系统16中第二芯片14连接到具有更多限制连接的第一芯片12上，例如仅有两个接收通道。结果，第一芯片12可用的两个所述通道被故意剩下成为物理上非连接的。通道也可能由于芯片间的物理错误(例如电路的电路板或柔性箔“打开”了)意外的非连接。UniPort-M接口18和20还支持不对称配置的链路(例如将所述链路的两个方向设置为不同功率模式)，而不支持其他类型的接口，例如PCIExpress、RapidIO和HyperTransport，所有这些接口要求链路的两个方向具有相同的功率模式。
根据示例性实施例，检测并通知消息边界丢失的协议属于例如ISO-OSI参考协议栈的层4(传输层)，并且将适用于诸如UniPro这样的数据传输协议。所述传输层为作为所述数据传输协议客户的应用提供接口，以及具有必要的业务(QoS)保证的端到端数据和控制信息交换。
图2是设备16中的或源-目的地节点对12、14的框图，其中展示它们之间传输的消息以及根据示例性实施例包括数据帧的所述消息的组成。消息22为所述应用层的协议数据单元，通常包含作为单一实体被处理的应用数据。消息的大小是可变的或固定的，这取决于所述应用，根据本发明总体构思的示例性实施例，所述消息的大小是无关紧要的。所述传输层可以为应用提供面向连接的数据传输机制或者无连接的数据传输机制。对于面向连接的和无连接的传输机制示例性实施例均适用。在所述发送机的传输层，消息22被分割为更小尺寸的单元(数据帧24)，并被提交给所述网络层，在所述接收器传输层中，这些更小尺寸的片段(数据帧24)被重新组合成为完整的消息。作为网络层(层-3)的协议数据单元的数据包也可以为可变大小，并且具有最小和最大尺寸的限制范围。根据示例性实施例，所述消息或者数据包(数据帧24)的尺寸是无关紧要的。实时应用的第一个示例(例如“追踪”)可以产生包含由可变大小的数据帧24组成的可变大小的消息22，而实时应用的第二个示例(诸如原始视频)可以产生固定大小的消息22以及固定大小的数据帧24。图3所示为来自诸如原始视频之类的实时应用的包括数据和控制信息的示例性消息传输序列。
根据进一步的示例性实施例，组成消息22的数据帧24可以依赖于所述数据链路层(DLL或“层2”)的可靠的或非可靠的数据传输能力。涉及重传的所述可靠的数据传输会干扰所述实时数据所要求的较小的抖动范围，而其涉及的前向错误纠正对于突发错误几乎没有效果。因此，实时数据包使用层2的所述非可靠的数据传输能力，本发明总的发明构思的可仿效实施例被设计为工作在非可靠的数据传输方案中。
图4所示为可以被包括在根据示例性实施例由实时应用传输协议传输的数据帧24的头部或尾部中的字段。图4所示的字段可以以增加微小开销的折衷方式很容易的被插入任何数据传输协议包的传输层头部(或尾部)。偏移字段26是追踪应用中传输的字节数的绝对索引。所述层-4通常维持一个追踪传输数据总量的计数器，当达到其极限值时此计数器会绕回并继续计数。典型的，这些计数器包括12比特，这样就可以在所述计数器回绕之前计数高达4KB的数据。根据示例性实施例，可以增加或减少比特数目，这取决于所述数据传输协议的数据包格式以及作为所述数据传输协议的客户的所述应用的要求。因此，图4仅仅描述了但并非限制偏移字段26的大小。
消息序列号(msg.seq.#)字段28唯一地识别了数据帧24所属的所述消息。在每个消息边界增加所述序列号。根据示例性实施例，所述消息序列号可以为3比特，这样可以标识高达8个不同的消息。通常，对于大多数应用而言能够区分8个消息就足够了。如同所述偏移字段的大小一样，这里仅仅描述但并非限制消息序列号字段28的大小。
消息结尾(EoM)标识30被用于表示消息22中的最后一个数据帧24。根据示例性实施例，在消息22的最后一个数据帧24中将消息结尾标识30置位(通常将逻辑值设置为“1”)，而将消息22的其它所有数据帧24中的消息结尾标识30重置(设置逻辑值为“0”)。
除了讨论的有关图4的字段之外，根据示例性实施例，在目的地节点14处使用了两个计时器。有一种可能存在：同步丢失通知和/或其响应可能由于错误而损坏。第一或主计时器32被用于保护这种场景。主计时器32的到期值被设置为至少是携带所述通知消息或其响应的数据帧的往返延时。根据进一步的示例性实施例，还有一种可能存在：消息22的数据帧24可能由于错误而丢失。如果所述接收机知晓了第一个已知消息22a的数据帧24的所述传输(通过携带消息序列号28的数据帧24)，那么所述消息22a的消息边界就需要被保护。根据示例性实施例，第二或辅(aux.)计时器34通过协助识别到达的数据中长于正常情况的空白来保护所述消息边界不被丢失，所述空白可能是由链路错误造成数据丢失而形成的，或者是由于所述发送机在数据传输中的暂停。在所述数据传输开始前可以根据所述应用的所述数据传输特性(例如周期性、非周期性等)对辅计时器34的到期值进行编程和协商。根据本总的发明构思的示例性实施例，主、辅计时器32、34的功能互斥。就是说，它们永远不会同时运转。因此，在一个实施场景中，它们可以被组合为具有不同复位值的单个计时器。为更加清晰的表述本发明构思，在附图中主、辅计时器32、34被显示为独立实体，因此主、辅计时器32、34并非限制为集合的。下文中参照所述消息序列图(图7-10)详细讨论主、辅计时器32、34的功能。然而，在讨论图7-10的消息序列图之前，在图5和6中首次呈现了在所述源节点和目的地节点12、14之间传送的被所述可仿效协议使用的消息24。
根据示例性实施例，图5描述了由源节点12发送给目的地节点14的状态查询/同步丢失消息36。图5所示的消息36在所述“同步丢失”(SL)标识置位时被称为同步丢失消息36a，而在所述同步丢失消息没有被置位时，消息36被称为状态查询消息36b。消息36中余下的字段为最后接收的被携带在最后正确接收的数据帧24中的消息序列号28以及相应的偏移值26。
如图6所示，无论何时，源节点12从目的地节点14接收到状态查询消息36a或同步丢失消息36b，源节点12以状态报告消息38作为应答。状态报告消息38携带先前消息的所述消息序列号及其相应的结尾偏移以及当前消息序列号及其偏移值。对当前消息增加消息结尾标识30以区分该消息的所述数据传输是正在进行中或已经结束。在所述发送机(数据源)中保存先前和当前消息的所述偏移值(即由所述应用传输的总字节数)。根据示例性实施例，消除所述消息序列号中的一个成为可能。如果已知先前消息序列号的值，则可以在目的地节点14处轻松计算出所述当前消息序列号。如果已知当前消息序列号，则可以轻松确定先前消息的序列号。所有这样可以确定或得知所述消息序列号的可选方式都落入总发明构思的示例性实施例中。为了明确传达发明构思，图6中示出了所述当前和先前的消息序列号，但可以明了并不限于各种各样的示例性实施例。根据进一步示例性实施例，用于表示所述偏移值和所述消息序列号的比特数应该与图4所示的用于层4头部的相同。根据进一步示例性实施例，所述先前消息序列号字段，在图6中设置为3个比特，可以表示至少最接近的先前消息序列号或者一组先前消息。例如，在前者的情况下，如果所述当前消息号是8，那么所述先前消息号就应该是7。所述当前消息的偏移值将表明当前消息中的数据总量，所述先前消息的偏移值将表明消息7中被传输的数据总量。而如果在后者的情况下，所述先前消息号表示所述先前被传送的一组消息，例如3个，那么所述当前消息号是8，所述当前消息的偏移值将表明在当前消息中的数据总量，但所述先前消息的偏移值将表示消息7、6和5中的数据总量，也就是最后三个消息的集合的数据总量。在这样的情况下，状态报告消息38可以表示传输数据的连续数量，而忽视消息边界。
图7所示为根据示例性实施例，当任何链路上都没有错误时所述消息边界检测协议的运行过程。所描述的系统包括通过三个中间节点40a、b、c向目的地节点14发送实时数据的源节点12。根据示例性实施例，所述消息边界检测协议适用于任何数量的中间节点40，包括没有中间节点。由于数据链路易于出现错误，因此随着数据链路(节点之间)数量的增长，数据丢失的可能性增大。由于所述消息边界检测协议属于所述传输层，因此，为了简单明了，传输层以下的各层没有在消息图中示出。主、辅计时器32、34位于作为传输层目的地节点的目的地节点14处。虽然未明确显示在所述消息图中，但在源节点12和目的地节点14处存在实现协议的状态机。下文更加详细的讨论了这些状态机运作相关的流程图。本领域技术人员可知，状态机可以包括其他类型的装置中的计算机、处理器、特定应用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)，下文将更加详细的描述。
根据示例性实施例，设备16中的所述应用被允许为源节点12的传输层提供数据作为任意大小的消息，源节点12的传输层将所述消息分割为易于管理大小的分段。所述分段是所述传输层的协议数据单元(PDU)。所述网络层将所述分段用必要的头部和/或尾部封装以形成数据包。封装了层-2头部和/或尾部之后的所述数据包作为数据帧24被数据链路层使用协议栈中物理层的服务传输。图7并没有示出所述网络、数据链路和物理层，但是示出了节点40之间的物理数据链路上的属于相同消息22的单个数据帧24。每个所述数据帧24携带所述消息序列字段28，该消息序列字段28包括消息序列号。例如，从源12传输的第一消息被分割为3个数据帧24，每个都携带消息序列号#1。当消息22的最后的数据被应用交接给所述传输层，这表明其中涉及了一些信令。根据示例性实施例，消息结尾标识30代表所述信令。所述传输层在包括消息22的最后的数据分段的所述数据帧24中插入消息结尾标识30。在图7中表示为具有消息序列号#1以及“消息结尾”的数据帧24。
所述数据帧24被所述中间节点40a、b、c通过路由协议转发到正确的目的地节点14处，其中所述中间节点40a、b、c可以是交换机或网络集线器。根据总的发明构思的示例性实施例，可以使用任何特定的路由协议。所述中间节点40a、b、c不对所述传输层插入的所述字段做任何修改，这是因为这些节点40a、b、c只执行从物理层到网路层。
目的地节点14一旦开始检测属于新消息22的数据帧时启动辅计时器34。辅计时器34的到期值被设置为覆盖了接收后来的属于相同消息22的数据帧24(跟随先前数据帧24传输)时最坏情况下的延时。根据示例性实施例，辅计时器34的到期值被设置为这样的值是因为数据帧24可能由于错误被丢失，如果所述丢失的数据帧24携带有消息结尾标识30，那么所述消息结尾标识30的信息也可能被丢失。每次接收到数据帧24时复位辅计时器34。例如，参照图7，在时刻t1，当目的地节点14处接收到数据帧24a时启动辅计时器34。在时刻t2，当数据24b被传输的过程中辅计时器34持续计数。需要注意，时刻t1与时刻t2没有固定的相关性。当数据帧24b被接收时辅计时器34停止计数。辅计时器34没有达到它的最大计数值，“到期值”，是因为时刻t2与时刻t3之间的延时小于所述到期值。同样地，当数据帧24b被接收时辅计时器34重新启动计数，并且在接收到数据帧24c时同样没有达到其到期值。然而，辅计时器34停止且不被重置，这是由于数据帧24c中包含消息结尾标识30，这是消息22的最后的数据帧24。当在时刻t4，消息结尾标识30被接收时，所述消息边界检测协议向应用表明检测到消息边界。辅计时器34然后被重置并再次启动以检测具有递增的消息序列号28的新消息22。每次数据帧24被所述传输层接收，所述数据就被传递到所述应用层。
如图7所示，目的地节点14完整且成功的接收了消息1和2。然而，在时刻t5，消息#3的第一数据帧24被接收，辅计时器34开始计数。但是直到时刻t6，还没有任何其他数据帧24到达，因此辅计时器34到期。一旦辅计时器34到期，目的地节点34向源节点12发送状态查询消息36a。状态查询消息36a中包括指示目的地节点14处的数据接收状态的“最后接收的消息序列号”和“数据偏移”值(参见图5)。在源节点12在时刻t7从目的地节点14处接收到状态查询消息36a之后，源节点12向目的地节点14返回状态报告消息38。状态报告消息38包括至少先前的消息结尾偏移以及相应的消息序列号和当前消息的最新数据偏移。如果当前消息已经完成，则还可以携带消息结尾标识30。上述信息保存在源节点12的所述状态存储器中并伴随每个数据传输而更新。存在这样的可能：状态查询消息36a携带的当前消息的所述数据偏移与源节点12处的最新数据偏移不同，这是由于源节点12可能在目的地节点14启动所述状态查询消息36a之后还发送了更多的数据。
再次参考图7以及时刻t5到t8的传输，可以看出根据示例性实施例目的地节点14和源节点12之间发生了握手。进一步的，可以看出状态查询消息36a携带了消息号“3”作为当前的消息。虽然包含在其中，但是在状态查询消息36a中没有示出所述偏移值26。作为应答，源节点12发送由所述先前消息号为消息#2和其结尾数据偏移(图7中没有示出所述偏移)组成的状态报告消息38，以及当前消息为消息#3。消息结尾标识30没有置位(由于消息#3还没有结束，因此EoM＝“0”)并且其偏移(图7中没有示出所述偏移；尽管如此，参见图6所示状态报告消息38)。在图7所示的例子中，状态报告消息38的消息#3的当前数据偏移与状态查询消息36a相同，这是由于在状态查询消息36a之后在目的地节点14处没有产生数据传输。根据示例性实施例，所述数据偏移值是连续的且不可知所述消息边界。也就是说，所述数据偏移值连续递增而不考虑消息边界，这是由于它不是定义为每个消息的字节，而是应用发送的字节。同样的，所述数据偏移值持续递增，即使跨越消息边界，直到它达到他的终值，然后重新开始。此外，当目的地节点14正在等待其状态查询消息36a的应答时，数据帧24中包含的数据被接受。根据接收了状态报告消息38，目的地节点14意识到它还处于消息#3的过程中(由于EoM＝“0”)并且重新启动辅计时器34。当下一个携带消息结尾标识30的数据帧被接收时，停止辅计时器34。根据示例性实施例，每次目的地节点14接收到状态报告消息38时都将所述数据偏移传送给所述应用。虽然图7示出了主计时器32，但是由于图7所示的场景中没有引入错误，因此它在运行所述消息边界丢失检测协议中的作用没有被讨论。
图8所示为根据示例性实施例，当源节点和目的地节点之间的一个或多个链路上存在错误时所述消息边界丢失检测协议的运行过程。这些错误可能导致数据丢失，如果消息边界丢失，将导致同步丢失。如果该错误破坏了消息内部数据但是没有影响到所述消息边界，那么目的地节点14不会向源节点12发送同步丢失(syncloss)消息36b；这是参照图7已经示出并讨论过的场景以及消息#3。如上文所讨论的，检测出当消息#1的第一数据帧24时开始重置辅计时器34。在接收到属于消息的最后的数据帧(带有指示为消息结尾的消息结尾标识30置位)之前，目的地节点14没有检测出中间数据帧的丢失，它们是否该发生。由于无论何时接收到数据帧24或者状态报告消息38，所述目的地节点传输层将所述数据偏移传递至所述应用层，因此，所述应用通过比较偏移值可以大约得知丢失数据的数量。当接收到消息#1的消息结尾标识30置位的数据帧24时，所述传输层向所述应用指示所述消息边界以及接收到的所述数据偏移。由于消息#1的消息边界没有丢失，所述应用可以根据提供的所述偏移值计算所述丢失的数据总量。根据进一步的可仿效实施例，丢失数据，特别是丢失视频数据，可以通过使用视频数据插值算法得到相当的补偿。视频数据插值算法的使用和运作均在本讨论的范围之外，而且对于理解此处讨论的示例性实施例不是必须的，因此为了简单明了，省略了对于此算法的细节性讨论。
然而，如果所述错误导致携带消息结尾标识30的数据帧24丢失，那么从新消息的数据帧24可以检测出消息边界丢失。这导致同步丢失，在启动主计时器32后，目的地节点14向源节点12发送同步丢失消息36b以及最新正确接收的消息序列号和数据偏移值。当源节点12检测到同步丢失消息36b，其发送状态报告消息38，这类似于当接收到状态查询消息36a时发送的状态报告消息。源节点12还可以可选的信令运行在源节点12上的应用告知在目的地节点14处已经发生了同步丢失。现在参考图8，在时刻t0，除了一个或多个中间数据帧24(消息#2的)之外，消息#2丢失携带消息结尾标识30的数据帧24(图中的“X”意味着消息没能正确接收)。下一个消息(消息#3)的所述第一个数据帧24也丢失了。目的地节点14在时刻t1接收到消息#3的所述第二个数据帧24即检测出消息边界丢失(即缺少消息#2的消息结尾标记30)。根据总的发明构思的示例性实施例，目的地节点14进行了一系列动作。在时刻t1，目的地节点14向源节点12发送同步丢失消息36b，指示目的地节点14丢失了消息#2的结尾。在时刻t2接收到同步丢失消息36b时，源节点12发送包含消息#2(因为消息#2为先前消息)的消息结尾数据偏移的当前状态报告消息38。在另一实施例中，消息38可以包括所述N个最后发送的消息的消息结尾数据偏移，其中N是大于1的常数。在时刻t2发送的状态报告消息38指示当前的消息为消息#3，并且提供目前已经发送的数据的偏移值26。根据总的发明构思的示例性实施例，由于目的地节点14使用状态报告消息38中的偏移值确定它接收到消息边界的结束，确定先前消息的结束应该在哪，然后确定应该从这儿开始传输新消息，并且正确组织它的数据，这样目的地节点14重回同步。目的地节点14能够重回同步依赖于接收到的状态报告消息38的可靠性。基于重新获得的同步，辅计时器34由于继续消息#3的传输而从重置开始，目的地节点14需要监督所述接收到的数据消息以应对消息#3的消息边界丢失的情况。在没有正在传输的消息的情况下，这就意味着在重回同步之后，在状态报告消息38中当前消息具有消息结尾标识30置位，这时停止辅计时器34。
根据进一步示例性实施例，可以以至少一种其他的方式确定同步丢失。如果接收到新的数据帧24，并且所述新数据帧和所述先前数据帧之间消息序列号的差值至少是2或更多，而无论最后接收到的数据帧是否将其消息结尾标识置位，例如当整个消息的数据帧都丢失的情况下，可以进一步确定先前消息中丢失消息边界的情况。在这样的场景下，目的地节点14将发送同步丢失消息36b并且如上文讨论的那样尝试重回同步。
请注意图9。图9所示为根据示例性实施例，当源节点和目的地节点12、14之间的一个或多个链路上存在错误时，并且在消息边界恢复发生在接收到预期的状态报告消息之前的情况下，所述消息边界丢失检测协议的运行过程。在时刻t0，目的地节点14没有接收到具有消息结尾标识30置位的消息#2的数据帧24，这意味着目的地节点14不能识别消息#2的消息边界。如上文讨论的，当目的地节点14在时刻t1识别出其还没有接收到消息边界指示，目的地节点14将发送同步丢失消息36b，且其确实发送了。根据进一步示例性实施例，存在这样的可能：当目的地节点14正在等待其在时刻t1发送的同步丢失消息36b的应答时(即所述预期应答为状态报告消息38)，目的地节点14将接收到正在进行的消息的所述消息边界。在时刻t2，目的地节点14在时刻t4，在接收到消息#2的状态报告消息38之前接收到消息#3的消息结尾标识30置位的数据帧24。接收到消息结尾标识30置位的数据帧24使得目的地节点14在接收到主计时器32保护的状态报告消息38之前重回同步。一旦目的地节点14重回同步，目的地节点14停止主计时器32。当接收到属于下一个预期的消息序列号的数据帧时重启辅计时器34。
在图9中，消息#3中的携带消息结尾标识30的数据帧24帮助所述接收器在时刻t2进入同步。所述传输层将重回同步告知所述应用，并且表明所述消息边界和数据偏移。接收到属于消息#4的数据帧24即刻重启辅计时器34。最后，由于状态报告消息38(在时刻t4被接收的)的内容已经被目的地节点14所知，因此该消息被忽视。可选的，所述先前消息的偏移值可以被传送到所述应用以使得能够计算所述消息的大小。
图10所示为根据示例性实施例，保护同步丢失和状态消息的所述消息边界丢失检测协议的运行过程。在图9中，讨论了主计时器32如何在先前消息的同步丢失通知形成后接收到后续消息的消息结尾指示的情况下提供保护。主计时器32还以相似的方式保护状态查询消息36a丢失。当目的地节点14发送同步丢失消息36b或者状态查询消息36a其中之一时，启动主计时器32。在图10中，在时刻t0，源节点12传送同步丢失消息36b，但是在中间节点40b和40a之间所述同步丢失消息36b丢失了。由于在主计时器32到期前没有接收到状态报告消息38，所述第一同步丢失消息36b被认为丢失了，因此在时刻t1再次发送另一个同步丢失消息36b。在第二个场景中，在目的地节点14发送第二个同步丢失消息36b之后，在主计时器32到期(t3)前，没有接收到源节点12在时刻t2发送的状态报告消息38。现在目的地节点14在时刻t3重新发送同步丢失消息36b，主计时器32被重启。在这种情况下，源节点12接收到同步丢失消息36a(在时刻t4)，并且发送状态报告消息38。总之，根据进一步示例性实施例，发送同步丢失消息或者状态查询消息36a、b，直到同步丢失消息或者状态查询消息36a、b的其中之一或者两者都被状态报告消息38确认，并且主计时器32对该握手过程保持时间上的追踪。
图11和12所示为根据总的发明构思的示例性实施例，当实施所述消息边界丢失协议时所述目的地节点14和源节点12的操作流程图。根据进一步示例性实施例，虽然将主计时器32和辅计时器34作为单独的对象来表示和讨论，但是由于它们的操作是互斥的，也就是所述辅计时器34和主计时器32不同时运行，因此它们在功能上可以集成为单个计时器。
图11描述了根据总的发明构思的示例性实施例，当体现消息边界丢失协议时，控制目的地节点14运行的方法1100的流程图。所述目的地节点14状态机具有四种状态-(1)空闲状态，(2)数据帧/状态消息接收状态，(3)辅计时器状态和(4)主计时器状态。本领域技术人员可以理解，所述状态的特定实施为代表性实施例，根据进一步示例性实施例，可以形成不同的状态以满足消息边界丢失协议的运行。就是说，可能存在其它可能的实施，而其它可能的实施也落入本发明总的发明构思的示例性实施例中。
步骤S10中，目的地节点处于其空闲状态(1)。典型的，这是没有发生传输时源节点和目的地节点12、14的常规运行状态。一旦接收到第一个数据帧24，目的地节点14脱离空闲状态(步骤10)，如判断步骤20所示，并在步骤S30进入所述数据帧/状态消息状态(2)，在这个时间中，目的地节点14处理接收到的数据帧24中的信息。当在所述数据帧/状态消息状态(2)时并且在提取所述偏移值26并将其指示给所述应用之后，在判断步骤S50做出判断，确定被接收的消息序列号28是否与预期接收到的一样。这样做是为了确定是否可以从消息序列号28的变化中确定消息边界丢失。如果所述新获得的消息序列号28不是预期接收的那个(来自判断步骤S50的“否”路径)，那么方法1100前行至步骤S160的向所述应用指示同步丢失，在步骤S170中将所述同步丢失标识置位，这样目的地节点14认识到当它处于所述主计时器状态(4)时不得不发送同步丢失消息36b，并且在步骤S180进入主计时器状态(4)并且确实上发送同步丢失消息36b。然而，如果所述当前消息序列号是所述预期的(来自判断步骤S50的“是”路径)，那么在判断步骤S60中进行检查以确定数据帧是否携带表示消息边界的消息结尾标识30。如果接收到消息结尾标识30(来自判断步骤S60的“是”路径)，那么递增所述预期序列号(S70)，并且在步骤S80中向所述应用传送消息结尾指示和消息大小信息。然后，目标节点14在步骤S10回到空闲状态(1)以等待属于新消息的另外的数据帧24。在数据帧24没有携带消息结尾标识30的情况下(来自判断步骤S60的“否”路径)，那么可能接收到消息中的另外的数据帧24。因此，辅计时器34不得不被启动以保护不丢失携带消息结尾标识30的数据帧24。目的地节点。目的地节点14在步骤S90进入所述辅计时器状态(3)以保证不发生消息结尾标识30丢失的情况。在所述辅计时器状态(3)中，在步骤S100中辅计时器34被重置。然后，在步骤S110中判断是否有任何另外的数据帧24已经被接收。如果数据帧24被接收(来自判断步骤S110的“是”路径)，那么目的地节点14在步骤S120中停止辅计时器34，并且在步骤S30中返回所述数据帧/状态消息状态(2)。如果没有接收到数据帧24(来自判断步骤S110的“否”路径)，那么辅计时器34递增(S130)，然后在步骤140中，判断辅计时器34是否已经达到其过期值。如果辅计时器34还没有达到其过期值(来自判断步骤S140的“No”路径)，那么目的地节点14返回到判断步骤S110并检查是否接收到数据帧24，然后方法1100重复这些步骤：判断是否已经接收到数据帧24、递增辅计时器34、并且判断辅计时器34是否已经过期。在辅计时器34到期的情况下(来自判断步骤S140的“是”路径)，在预期的数据帧24时间间隔期间没有接收到数据帧24，状态查询消息38不得不被发送给源节点12。目的地节点14停止辅计时器(S150)并且在步骤S180中进入所述主计时器状态(4)以发送状态查询消息36a。之后方法1100进入步骤S180。
在步骤S180中进入所述主计时器状态(4)之后，目的地节点14首先在步骤S190中重置主计时器32，然后判断目的地节点14是否已经进入主计时器状态(4)以保护同步消息36b或状态查询消息36a中的任何一个不丢失(这种情况已经在上文中参照图10讨论了)。在方法1100中，目的地节点14在判断步骤S200中通过查看所述同步丢失(SL)标识的状态确定是否丢失以及丢失了什么类型的消息。在目的地节点14进入所述主计时器状态(4)以恢复或保护状态查询消息36a不丢失(来自判断步骤S200的“否”路径，即，没有丢失同步丢失消息36b)的情况下，所述同步丢失标识将被重置，在步骤S210中，目的地节点14发送状态查询消息36a。然后，在步骤220中，目的地节点14查找来自源节点12的状态报告消息38的接收。如果还没有接收到状态报告消息38(来自判断步骤S220的“否”路径)，那么目的地节点14在判断步骤S230中确定是否接收到数据帧24。如果已经接收到数据帧24，那么目的地节点14脱离所述主计时器状态(4)，在步骤S270中停止主计时器32，并且回到数据帧/状态消息接收状态(2)。同样，如果没有接收到状态报告消息38(判断步骤S220中的“是”路径)，那么目的地节点14脱离所述主计时器状态(4)，在步骤S270中停止主计时器32，并且回到数据帧/状态消息接收状态(2)，其接下来的处理已经在之前描述过了。判断步骤S220之后的脱离主计时器状态(4)之前，当已经接收到状态报告消息38，方法1100在步骤S260中将所述预期消息序列号更新为状态报告消息38中包含的当前消息序列号。状态报告消息38和数据帧24都没有接收到的情况下，(来自判断步骤S220和S230的“否”路径)，那么递增主计时器32(S240)，在判断步骤S250中，判断主计时器32是否已经过期。如果主计时器32还没有过期(来自判断步骤S250的“否”路径)，那么方法1100回到判断步骤S220。如果主计时器32过期且判断步骤S220或S230中的任何条件都没有被满足，那么在步骤S190中重置主计时器32，并且重复判断步骤S200以检查所述同步丢失标识的状态。
回到判断步骤S50，存在这种可能：所述接收的数据帧24具有的消息序列号与所述预期的消息序列号不同(来自判断步骤S50的“否”路径)。如果是这种情况，那么发生了同步丢失，目的地节点14需要向源节点12发送同步丢失消息36b。在步骤S160处，目的地节点14向应用指示同步丢失，在步骤S170中将所述同步丢失(SL)标识置位，并且在步骤S180中进入主计时器状态(4)。在步骤S190中，重置主计时器32，而后在判断步骤S200中检验所述同步丢失标识是否被置位。如上文讨论的，需要判断方法1100和目的地节点14是否需要保护状态查询消息36b或同步丢失消息36b的丢失。在这种情况下，由于丢失的是同步丢失消息36b(参见来自判断步骤S50的判断)，因此发现所述同步丢失标识置位。由此，目的地节点14在步骤S280中向源节点12发送同步丢失消息36a。步骤S280后，目的地节点14在判断步骤S290中检验是否已经接收到状态报告消息38。如果没有接收到状态报告消息，那么目的地节点14寻找有消息结尾标识置位的数据帧(S300)，这是获得同步的另一种可选方式。如果没有接收到这样的数据帧24，那么主计时器32递增(S30)，检查以确定主计时器32是否过期(S320).如果主计时器32已经过期(来自判断步骤S320的“是”路径)，那么主计时器被重置(S190)，目的地节点再次运行到检查确定所述同步丢失(SL)标识是否置位。如果主计时器32没有过期(来自判断步骤S320的“否”路径)，那么目的地节点14和方法1100返回到判断步骤S290以确定状态报告消息38是否已经被接收。如果没有，那么目的地节点14通过在判断步骤S300中确定是否接收到数据帧24而尝试重回同步。如果重回同步的两种中的任何一种可能性发生(即，如果状态报告消息38或具有消息结尾标识30的数据帧24被接收)，那么目的地节点14重置所述同步丢失标识(S330)，并且向所述接收应用指示重回同步(S340)。然后，在步骤S270中停止主计时器32以及在步骤S30中进入所述数据帧/状态消息状态(2)之前，目的地节点14将所述预期消息序列号更新为所述状态报告消息38中或所述数据帧24中携带的当前消息序列号。
图12所示为根据示例性实施例，当实施所述消息边界丢失协议时所述源节点12操作的流程图。除非需要进行传输或者接收消息，否则源节点12保持空闲状态(S500)。在第一情况下，传输的可以是数据或状态报告消息38；然而，状态报告消息38通常发生在已经发起了数据传输之后，因此在源节点12发送状态报告消息38时，其已经处在发送状态。在第二个情况下，接收的消息可以包括状态查询消息36a或者同步丢失消息36b。如果要发送数据或状态报告消息38，那么源节点12进入所述发射状态(S510).在所述发射状态，源节点12首先通过在判断步骤S520中确定是否需要发射数据来确定是什么使得它进入发射状态。源节点12这样做使得为了响应状态查询消息36a或同步丢失消息36b而发送的状态报告消息38中能够包括最新的信息。如果存在要发送的数据(来自判断步骤S520的“是”路径)，那么在步骤S530发送数据帧24之后，在判断步骤540中确定所述应用是否将在数据中设置消息结尾标识30。如果数据帧24包括消息结尾标识30(来自判断步骤S540的“是”路径)，那么计算所述数据结尾偏移并将其作为所述先前消息的偏移值存储起来(S550)，并且递增消息序列号28(S560)。在步骤S570中，方法1200将当前消息偏移的初值设置为与步骤S550中更新的值相同。当其它新消息的另外的数据被传输后，将更新所述消息偏移值。
然而，如果没有消息结尾30指示(来自判断步骤S540的“否”路径)，那么源节点12在步骤S570中更新当前消息的所述数据偏移值。然后，在判断步骤S580中，源节点12确定状态查询消息36a或同步丢失消息36b是否已经被接收，存在这种可能：它们中任何一个可能已经与来自所述应用的传输请求的数据同时从目的地节点14处被接收。如果所述传输数据的检测失败(来自判断步骤S520的“否”路径)，仍然要进行上述判断。如果没有状态查询消息36a或同步丢失消息36b被发送(来自判断步骤S580的“否”路径)，那么源节点12回到空闲状态(S500)。然而，如果传输了发送状态查询消息36a或同步丢失消息36b(来自判断步骤S580的“是”路径)，源节点12从存储器中获得所述先前消息和当前消息的偏移值(S590)，并且将它们添加到状态报告消息38中，在步骤S600中，与相应的消息序列号和当前消息的消息状态(消息结尾标识30)一起发送所述状态报告消息38。一旦发送了状态报告消息38，源节点12返回所述空闲状态并且等待新数据或发送另一个状态报告消息38的请求。
根据示例性实施例，本文详细讨论的数据边界丢失检测协议提供了通过互连传输作为多个消息的实时数据的系统和方法，其中每个消息代表可以作为一个实体处理的数据单元，因此每个消息的边界可以作为目的地节点14的同步点。每个消息22可以作为一个或多个子-单元被传输，该子单元被称为分段(层-4的数据单元)，该分段被封装为数据帧(层-2的数据单元)。由消息序列号标识属于消息22的数据帧24。
根据进一步的示例性实施例，由属于特定消息22的最后的数据帧24中携带的消息结尾(EoM)标识30标示每个消息边界。当没有接收到先前消息的消息结尾标识30且消息之前的消息序列号28发生变化时，在目的地节点14检测消息边界丢失。通过由源节点12发送同步丢失消息36a告知源节点12消息边界丢失。为了响应同步丢失消息36a，源节点12发送状态报告消息38以使得目的地节点14重回同步。根据进一步的示例性实施例，一个或多个计时器(主计时器32和辅计时器34)在目的地节点14处保护由目的地节点14发送的同步丢失消息36a和状态查询消息36b不丢失。
根据示例性实施例，本文公开的所述系统和方法保护通过辅计时器34在目的地节点检测的消息传输中的消息边界丢失。在接收到属于消息22且没有消息结尾标识30置位的数据帧24时启动辅计时器34。当属于相同消息22的且没有消息结尾标识30置位的后续数据帧24被接收时重启辅计时器34。当接收到属于相同消息22且具有消息结尾标识30置位的数据帧24时，停止辅计时器34。
根据进一步示例性实施例，如果没有更多的属于相同消息22的且触发辅计时器34的数据帧24被接收，辅计时器34最终到期。目的地节点34通过发送状态查询消息36a向源节点指示这样的场景。作为响应，源节点12发送状态报告消息38以将消息传输的状态通知给目的地节点14。
由主计时器32保护状态查询消息36a和状态报告消息38，主计时器32还保护同步丢失消息36b。根据进一步示例性实施例，在源节点12和目的地节点14之间的数据传输开始时协商辅计时器34的过期值。
对于上文描述的每个方法而言，操作与上文所述的方法/协议一致的相应的设备(例如互连或者接口)、系统和软件也被涵盖在总的发明构思的各种示例性实施例中。
根据示例性实施例，可以在专用处理器(图4或5中均术示出)中实现如图11和12所示的方法1100和1200，或者可以通过图1和2所示的诸如源节点12和目的地节点14这样的多种功能块来实现。本发明总的发明构思的本领域普通技术人员可以理解，这样的功能可以设计成不同类型的电路，包括，但不限于现场可编程门阵列的结构(FGPA)、特定用途集成电路(ASIC)、基于系统的微处理，及其他类型。各种类型的物理实现的详细讨论并没有实质上的帮助理解本发明总的发明构思，因此，为了简洁和清晰的双重目的将其省略。然而，如本技术领域技术人员所公知的，可以如所讨论的那样实现本文所讨论的系统和方法，还可以包括可编程器件。
考虑到通过互连接收的第一、第二和第三消息并且从前述的讨论中，可以知晓：根据某些实施例，消息边界丢失可能涉及例如检测以下两者之一：(a)至少一个属于所述第一消息数据帧被接收，在属于第一数据帧且具有消息结尾标识置位的数据帧被接收之前，接收到属于不同与第一消息的第二消息的数据帧，即，从其可以推测出丢失了第一消息边界，或者(b)在接收到属于第一消息且其消息结尾标志置位的数据帧之后，接收到属于序列号比第一消息关联的序列号至少大2的第三消息的数据帧，并且没有接收到属于序列号比第一消息的序列号大而比第三消息的序列号小的第二消息的数据帧，即，从其可以推断出丢失了第二消息边界。可以一起或单独使用这两个消息边界丢失检测(a)和(b)。
如上所述，当检测出消息边界丢失时，由目的地节点发送同步丢失消息(丢失消息边界消息)，作为其响应，所述目的地节点可以接收到同步状态报告，据此可以重新建立同步。下文提供了一个单纯的示例性例子。
注释：“←”为被接受的帧，“→”为被发送的帧
←数据帧(消息#1，消息结尾＝0，偏移＝1A)
←数据帧(消息#1，消息结尾＝1，偏移＝1B)
←数据帧(消息#2，消息结尾＝0，偏移＝2A)
X数据帧(消息#2，消息结尾＝1，偏移＝2B)//丢失
X数据帧(消息#3，消息结尾＝1，偏移＝3A)//丢失
X数据帧(消息#4，消息结尾＝0，偏移＝4A)//丢失
X数据帧(消息#4，消息结尾＝1，偏移＝4B)//丢失
X数据帧(消息#5，消息结尾＝0，偏移＝5A)//丢失
←数据帧(消息#5，消息结尾＝0，偏移＝5B)//消息#2，消息#3，消息#4结尾，以及
(可选的)消息#5的开始被丢失
→同步丢失(消息#5，偏移＝5A)
简单状态报告表明先前消息的消息结尾的位置以及当前消息状态：
←状态(消息#4，偏移＝4B，
消息结尾＝0，消息#5，偏移＝5A)
复杂状态报告表明最近N个当前消息的消息结尾位置和当前消息状态。N＝4：
←状态(消息#1，偏移＝1B，
消息#2，偏移＝2B，
消息#3，偏移＝3A，
消息#4，偏移＝4B，
消息结尾＝0，消息#5，偏移＝5A)
这样的可编程器件和/或其他类型的电路，如前面所讨论可以包括处理单元、系统存储器、以及耦合包括从系统存储器到处理单元在内的各种系统组件的系统总线。所述系统总线可以是若干类型的总线结构中的任何一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线以及使用任何多种总线体系结构的本地总线。此外，可使用不同类型的计算机可读介质来存储可编程指令。计算机可读介质可以是能够通过处理器单元访问的任何可用介质。通过示例的方式，而不是限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括易失性和非易失性，以及可移动的和不可移动的，可以以任何方法或技术实现的用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的介质。计算机存储介质包括，但不限于，RAM，ROM，EEPROM，闪存或其它存储器技术，CD-ROM，数字通用光盘(DVD)或其它光盘存储，磁带盒，磁带，磁盘存储或其他磁性存储设备，或者可以用来存储期望的信息的以及可以由处理单元访问的任何其它介质。通信介质可以包含计算机可读指令，数据结构，程序模块或诸如载波或其它传输机制的已调制数据信号中的其它数据，并且可以包括任何合适的信息传递介质。
系统存储器可以包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质，诸如只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)。基本的输入/输出系统(BIOS)可以被存储在存储器中，该基本的输入/输出系统(BIOS)包括有助于在诸如启动过程中在连接到处理器或其之间的元件之间传输信息基本规则。该存储器也可以包含数据和/或程序模块，所述数据和/或程序模块由处理单元立即访问和/或当前正在操作。通过非限制性的例子的方式，所述存储器还可以包括操作系统、应用程序、其它程序模块和程序数据。
所述处理器还可以包括其它可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质。例如，所述处理器可以接入从不可移动、非易失性磁介质处读取或写入的硬盘驱动，从可移动的、非易失性磁盘处读取或写入的磁盘驱动，和/或从可移动、非易失性的光盘处读取或写入的光盘驱动，诸如CD-ROM或其它光介质。其它可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质可以被用于示例性操作环境中，包括但不限于，磁带盒、闪存卡、数字多功能磁盘、数字视频磁带、固态RAM、固态ROM之类的。硬盘驱动器可以通过诸如接口的非可移动存储器接口连接到系统总线，磁盘驱动器或光盘驱动器可以通过诸如接口的可移动存储器接口连接到系统总线。
本发明总的发明构思也可以体现为计算机可读介质上的计算机可读代码。所述的计算机可读介质可以包括计算机可读记录介质和计算机可读传输介质。计算机可读记录介质是存储数据后可以由计算机系统读取数据的任何数据存储设备。计算机可读记录介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备。计算机可读记录介质还可以分布在网络连接的计算机系统上，使得所述计算机可读代码以分布式的方式被存储和执行。计算机可读传输介质可以传输载波或信号(例如，通过互联网的有线或无线数据传输)。此外，本发明总的发明构思所属领域的普通程序员可以轻松构建完成本发明总的发明构思的功能程序、代码和代码段。
上述示例性实施例意图说明本发明的所有方面，而不是限制性的。因此，本发明的细节实施上可以存在很多变化，本领域技术人员根据本文包含的描述可以推导出这些变化。本申请的描述中使用的元件、动作或指令不应解释为作为本发明的关键或必不可少的，除非明确说明。此外，本文所用的冠词旨在包括一个或多个项目。

Claims (27)

1.一种在通过互连的实时数据传输中处理消息边界丢失的方法，包括：
目的地节点(14)通过互连(10)接收多个消息(22)，其中，
每个消息(22)包括一个或多个数据帧(24)，每个消息(22)的每个数据帧(24)包括消息结尾标识(30)和消息序列号(28)，当所述数据帧(24)为特定消息(22)的最后数据帧(24)时将消息结尾标识(30)置位，且不同消息(22)的所述消息序列号(28)不同；以及
通过检测以下两者中的一个以确定预期通过所述互连接收的第一消息(22)和第二消息(22)之一的消息边界丢失：
(a)至少一个属于所述第一消息的数据帧被接收，在属于第一数据帧且具有置位的消息结尾标识的数据帧被接收之前，接收到属于不同与所述第一消息的所述第二消息(22)的数据帧(24)，或者
(b)在接收到属于所述第一消息且其消息结尾标志置位的所述数据帧之后，接收到属于序列号比所述第一消息关联的序列号至少大2的第三消息(22)的数据帧，并且没有接收到属于序列号比所述第一消息的序列号大而比所述第三消息的序列号小的所述第二消息的数据帧。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
响应于确定的消息边界丢失，所述目的地节点发送同步丢失消息；
目的地节点接收响应于所发送的所述同步丢失消息的状态报告消息；以及
同步接收到的消息，并根据所述状态报告消息确定至少一个先前的消息边界。
3.根据权利要求2所述的方法，其中
所述状态报告消息包括至少当前消息的消息结尾标识，在当前消息被完整发送后将所述消息结尾标识置位，其中
所述状态报告包括至少一个先前消息的序列号以及所述当前消息的序列号，所述至少一个先前消息的序列号可以指特定的先前消息或先前消息的集合，其中
所述状态报告消息进一步包括至少一个先前消息偏移值，其相当于在所述先前消息中传输的字节总数和在先前消息集合中传输的字节总数的至少其中之一，并且
其中所述状态报告消息进一步包括相当于所述当前消息传输的字节总数的当前消息偏移值。
4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
在所述同步丢失消息发送时启动具有第一过期周期的主计时器；并且
当所述主计时器过期时由所述目的地节点重传所述同步丢失消息。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
在接收第一消息之前，所述目的地节点确定所述第一过期周期。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述确定步骤包括：
测量所述目的地节点和源节点之间的往返传输时间，并包括源节点的处理时间。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在接收每个没有消息结尾标识置位的数据帧时开启具有第二过期周期的辅计时器；以及
在所述辅计时器的所述第二过期周期过期时，由目的地节点发送状态查询消息，其中所述状态查询消息包括当前消息序列号和相当于由目的地节点接收的所述当前消息的字节总数的当前消息偏移值。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
在接收第一消息之前，由所述目的地节点确定所述第二过期周期。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
由目的地节点接收响应所述状态查询消息的状态报告消息，其中所述状态报告消息包括相当于在先前消息中传输的总字节数的先前消息偏移值、相当于在所述当前消息中传输的总字节数的当前消息偏移值、以及如果所述当前消息已经被完整传输时的消息结尾标识置位；以及
确定消息结尾标识是否没有被置位，如果没有，那么所述当前消息还没有被完整发送，并预期所述当前消息的另外的数据帧，进一步确定所述消息结尾标识是否已经被置位，如果已经置位，那么所述当前消息是完整的并以接收的所述状态报告消息的所述当前消息偏移值来确定所述消息边界。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
根据所述状态报告消息中的所述当前偏移值和由所述目的地节点在所述状态查询报告中传输的所述当前偏移值之间的比较来确定所述当前消息是否已经被完成，所述当前消息的数据帧是否被丢失；以及
根据算法从以前的数据内插入丢失的数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其中插值算法属于补偿丢失的视频数据帧的视频数据插值算法。
12.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
在传输所述状态查询消息时开启具有第二过期值的主计时器；以及
在所述主计时器过期时，由所述目的地节点重传所述状态查询消息。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当确定所述消息边界丢失时，所述目的地节点发送同步丢失消息；
在接收所述传输的同步丢失消息的响应之前，所述目的地节点接收新消息的新数据帧，其中所述新数据帧包括置位的消息结尾标识；
同步先前接收到的消息数据，并根据所述新数据帧确定先前消息边界。
14.一种在实时数据传输中处理消息边界丢失的装置，包括：
目的地节点收发器(18)，其被配置为通过互连(10)接收消息(24)，其中每个消息(22)包括一个或多个数据帧(24)，每个消息(22)的每个数据帧(24)包括消息结尾标识(30)和消息序列号(28)，当所述数据帧(24)为特定消息(22)的最后数据帧(24)时将消息结尾标识(30)置位，且不同消息(22)的所述消息序列号(28)不同；并且
目的地节点处理器，其被配置为通过检测以下两者中的一个以确定预期通过所述互连接收的第一消息(22)和第二消息(22)之一的消息边界丢失：
(a)至少一个属于所述第一消息的数据帧被接收，在属于第一数据帧且具有置位的消息结尾标识的数据帧被接收之前，接收到属于不同与所述第一消息的所述第二消息(22)的数据帧(24)，或者
(b)在接收到属于所述第一消息且其消息结尾标志置位的所述数据帧之后，接收到属于序列号比所述第一消息关联的序列号至少大2的第三消息(22)的数据帧，并且没有接收到属于序列号比所述第一消息的序列号大而比所述第三消息的序列号小的所述第二消息的数据帧。
15.根据权利要求14所述的装置，其中：
所述目的地节点收发器被配置为根据确定的消息边界丢失，发送同步丢失消息；其中
所述目的地节点收发器进一步被配置为接收响应于所述发送的同步丢失消息的状态报告消息；进一步其中
所述目的地节点处理器进一步被配置为同步先前接收到的消息，使得根据所述状态报告消息确定先前的消息边界。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述状态报告消息包括：
至少当前消息的消息结尾标识，在当前消息被完整发送后将所述消息结尾标识置位，其中
所述状态报告包括至少一个先前消息的序列号以及所述当前消息的序列号，所述至少一个先前消息的序列号可以指特定的先前消息或先前消息的集合，其中
所述状态报告消息进一步包括相当于在所述先前消息中传输的字节总数和在先前消息集合中传输的字节总数的至少其中之一的至少一个先前消息偏移值，并且
其中所述状态报告消息进一步包括相当于所述当前消息传输的字节总数的当前消息偏移值。
17.根据权利要求15所述的装置，进一步包括：
在所述同步丢失消息发送时开始计数的具有第一过期周期的主计时器；并且其中
所述目的地收发器进一步被配置为当所述主计时器过期时重传所述同步丢失消息。
18.根据权利要求17所述的装置，其中：
在接收第一消息之前，所述目的地节点确定所述第一过期周期。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述第一过期周期包括测量所述目的地节点和源节点之间的往返传输时间，并包括源节点的处理时间。
20.根据权利要求14所述的装置，进一步包括：
在接收每个没有消息结尾标识置位的数据帧时开始计数的具有第二过期周期的辅计时器；以及其中
所述目的地节点收发器被配置为在所述辅计时器的所述第二过期周期过期时，发送状态查询消息，其中所述状态查询消息包括当前消息序列号和相当于由所述目的地节点接收的所述当前消息的字节总数的当前消息偏移值。
21.根据权利要求20所述的装置，进一步其中：
在接收第一消息之前，由所述目的地节点确定所述第二过期周期。
22.根据权利要求20所述的装置，其中：
所述目的地节点收发器被配置为接收状态报告消息，其中所述状态报告消息包括相当于在先前消息中传输的总字节数的所述先前消息偏移值、相当于在所述当前消息中传输的总字节数的当前消息偏移值、以及如果所述当前消息已经被完整传输时的消息结尾标识置位，其中
所述目的地节点处理器被配置为确定消息结尾标识是否没有被置位，如果没有，那么所述当前消息还没有被完整发送，并预期所述当前消息的另外的数据帧，并且所述目的地节点处理器进一步被配置为确定所述消息结尾标识是否已经被置位，如果已经置位，那么所述当前消息是完整的并可以进一步以接收的所述状态报告消息的所述当前消息偏移值来确定所述消息边界。
23.根据权利要求22所述的装置，其中：
所述目的地节点处理器进一步被配置为根据所述目的地节点接收的所述状态报告消息中的所述当前偏移值和由所述目的地节点传输的所述当前偏移值之间的比较来确定所述当前消息是否已经被完成，所述当前消息的数据帧是否被丢失；并且进一步的，其中所述目的地节点进一步被配置为根据算法从以前的数据内插入丢失的数据。
24.根据权利要求23所述的装置，其中插值算法包括视频数据插值算法。
25.根据权利要求20所述的装置，进一步包括：
被配置为在传输所述状态查询消息时开始倒数的具有第二过期值的主计时器；以及其中
所述目的地节点收发器被配置为在第二计时器过期时重传所述状态查询消息。
26.根据权利要求14所述的装置，其中：
所述目的地节点收发器进一步被配置为当确定所述消息边界丢失时发送同步丢失消息；
所述目的地节点进一步被配置为在接收所述传输的同步丢失消息的响应之前，接收新消息的新数据帧，其中所述新数据帧包括置位的消息结尾标识，状态报告消息，并且其中
所述目的地节点处理器被配置为同步先前接收到的消息数据，使得根据所述新数据帧确定先前消息边界。
27.根据权利要求14所述的装置，其中所述装置是蜂窝电话。
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