CN112583822B - 通信设备及通信方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种通信设备及通信方法。用于解决网内设备的通信问题。本申请实施例中，在网络中提供一种预设通信协议来支持网络内不同设备的信息交互；该预设通信协议中UDP数据包的有效数据部分被进一步划分为至少一个指定字段和有效数据载荷部分；其中有效数据载荷部分用于携带需要传递的指定信息，指定字段用于描述指定信息。设备将需要传递的有效信息存储在有效载荷部分，将该UDP数据包发送至指定网内，要与该设备进行交互的接收设备从指定网内接收到该UDP数据包，并解析该UDP数据包，从而达到信息交互的目的。本申请实施例中的通信方法采用的UDP数据包可应用于多种业务场景。

Description

通信设备及通信方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种通信设备及通信方法。

背景技术

目前常用的局域网内设备发现技术受限于各路由器厂商对组播协议支持的完整程度和技术水平，在不同的路由器或交换机组成的局域网内，会出现组播无法有效在局域网内正常传递的情况，进而导致无法发现局域网内的设备的问题。

为了克服上述问题，相关技术中多采用用户数据报(User Datagram Protocol，UDP)协议。UDP设备发现协议中，可采用广播通信技术来发现网内其他设备。由于广播通信技术相对于组播简单可靠许多，且大多数路由器或交换机厂商均支持UDP广播通信技术，故此，采用UDP设备发现协议应用比较广泛。

发明人发现，随着业务需求的不断增加，仅仅使用UDP设备发现协议来发现网内的设备已经不能满足业务发展需求，如何更好的使得网内的设备进行通信成为业内需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种通信设备及通信方法，用于解决以下问题：无法及时发现网内设备进而导致设备无法通信的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种通信设备，所述通信设备包括处理器和存储器：

所述存储器，用于存储可被所述处理器执行的计算机程序；

所述处理器与所述存储器连接，被配置为：

按照预设通信协议和网络中的其他设备采用UDP数据包进行信息交互；其中，

所述预设通信协议中所述UDP数据包的有效数据部分包括至少一个指定字段和有效数据载荷部分；其中所述有效数据载荷部分用于携带需要传递的指定信息，所述指定字段用于描述所述指定信息。

在一个实施例中，所述指定信息包括以下中的任一种：用于搜索发现其他设备的搜索信息、设备信息、上线通知、下线通知、文件信息、用于指示重传指定分片的重传信息、用于告知允许的传输速率的速率信息。

在一个实施例中，所述指定字段包括以下中的至少一种：数据包类型、当前会话标识、分片信息。

在一个实施例中，所述分片信息包括：最大分片标识和当前分片标识；

所述最大分别标识用于指示所述指定信息被分片处理后得到的总片数，所述当前分片标识，用于指示当前分片的标识。

在一个实施例中，若从所述网络中接收到待处理UDP数据包，则执行所述按照预设通信协议和网络中的其他设备采用UDP数据包进行信息交互时，所述处理器被配置为：

对所述待处理UDP数据包的数据包类型字段的进行有效性校验；

若所述数据包类型字段有效，则检测所述待处理UDP数据包的所述当前会话标识是否为有效会话标识；

若所述当前会话标识为有效会话标识，则根据所述待处理UDP数据包的分片信息对所述待处理UDP数据包携带的所述指定信息进行相应处理操作。

在一个实施例中，所述搜索信息中包括第一设备类型信息，所述第一设备类型信息用于指示满足所述设备类型信息的设备对所述搜索信息进行响应；

所述上线通知中包括第二设备类型信息，所述第二设备类型信息用于指示发送所述上线通知的设备类型；

所述下线通知中包括第三设备类型信息，所述第三设备类型信息用于指示发送所述下线通知的设备类型。

在一个实施例中，当所述指定信息为所述重传信息时；所述重传信息中包括所述指定分片的分片标识、用于发送所述重传信息的重传UDP数据包中的数据包类型为用于指示重传操作的操作符、当前会话标识为所述指定分片对应的会话标识、分片信息为所述重传UDP数据包的分片信息。

在一个实施例中，所述速率信息包括单位时间内可接收的分片总数。

第二方面，本申请实施例提供一种通信方法，所述方法包括：

按照预设通信协议和网络中的其他设备采用UDP数据包进行信息交互；其中，

所述预设通信协议中所述UDP数据包的有效数据部分包括至少一个指定字段和有效数据载荷部分；其中所述有效数据载荷部分用于携带需要传递的指定信息，所述指定字段用于描述所述指定信息。

在一个实施例中，所述指定信息包括以下中的任一种：用于搜索发现其他设备的搜索信息、设备信息、上线通知、下线通知、文件信息、用于指示重传指定分片的重传信息、用于告知允许的传输速率的速率信息。

在一个实施例中，所述指定字段包括以下中的至少一种：数据包类型、当前会话标识、分片信息。

在一个实施例中，所述分片信息包括：最大分片标识和当前分片标识；

所述最大分别标识用于指示所述指定信息被分片处理后得到的总片数，所述当前分片标识，用于指示当前分片的标识。

在一个实施例中，当从所述网络中接收到待处理UDP数据包时，所述按照预设通信协议和网络中的其他设备采用UDP数据包进行信息交互，包括：

对所述待处理UDP数据包的数据包类型字段的进行有效性校验；

若所述数据包类型字段有效，则检测所述待处理UDP数据包的所述当前会话标识是否为有效会话标识；

若所述当前会话标识为有效会话标识，则根据所述待处理UDP数据包的分片信息对所述待处理UDP数据包携带的所述指定信息进行相应处理操作。

在一个实施例中，所述搜索信息中包括第一设备类型信息，所述第一设备类型信息用于指示满足所述设备类型信息的设备对所述搜索信息进行响应；

所述上线通知中包括第二设备类型信息，所述第二设备类型信息用于指示发送所述上线通知的设备类型；

所述下线通知中包括第三设备类型信息，所述第三设备类型信息用于指示发送所述下线通知的设备类型。

在一个实施例中，当所述指定信息为所述重传信息时；所述重传信息中包括所述指定分片的分片标识、用于发送所述重传信息的重传UDP数据包中的数据包类型为用于指示重传操作的操作符、当前会话标识为所述指定分片对应的会话标识、分片信息为所述重传UDP数据包的分片信息。

在一个实施例中，所述速率信息包括单位时间内可接收的分片总数。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本申请实施例提供的一种通信设备中的UDP数据包的结构图；

图1b为本申请实施例提供的一种通信设备中的UDP数据包中的有效数据部分的结构图；

图2为本申请实施例提供的一种通信设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种通信设备的软件结构框图；

图4为本申请实施例提供的一种通信方法的应用场景图；

图5为本申请实施例提供的一种通信方法的端口连接图；

图6为本申请实施例提供的一种通信方法的UDP数据包结构示意图；

图7a为本申请实施例提供的一种通信方法的搜索包的示意图；

图7b为本申请实施例提供的一种通信方法的确认包的示意图；

图7c为本申请实施例提供的一种通信方法的发送搜索包并收到确认包的实施流程图；

图7d为本申请实施例提供的一种通信方法的重传数据包的示意图；

图7e为本申请实施例提供的一种通信方法的速率信息指示包的示意图；

图7f为本申请实施例提供的一种通信方法的上线通知包的示意图；

图7g为本申请实施例提供的一种通信方法的下线通知包的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种通信方法的整体流程图。

具体实施方式

本申请实施例中术语″和/或″，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符″/″一般表示前后关联对象是一种″或″的关系。

本申请实施例中术语″多个″是指两个或两个以上，其它量词与之类似。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为便于理解本申请实施例提供的技术方案，下面先对本申请实施例涉及的一些关键名词进行解释说明：

局域网：一定区域内的各种计算机、外部设备和数据库连接起来形成的计算机通信网；组网：指定多个局域网共同构成的通信网络；

本申请实施例适用于局域网和上述的组网内的设备通信。

目前常用的局域网内设备发现技术受限于各路由器厂商对组播协议支持的完整程度和技术水平，在不同的路由器或交换机组成的局域网内，会出现组播无法有效在该局域网内正常传递的情况，进而导致无法发现该局域网内的设备的问题。

鉴于UDP设备发现协议相对于组播简单可靠，且大多数路由器或交换机厂商均支持UDP广播通信技术，故此，采用UDP设备发现协议应用比较广泛。所以本申请采用基于UDP广播的方式，让各个设备协商确认设备信息，达到设备发现的目的，相较于已有的UDP设备发现协议，本申请实施例中的设备发现场景可携带多种原来UDP设备发现协议不支持的信息。此外，本申请实施例提供的通信方法不仅适用于设备发现场景，还适用于文件的传输和投屏场景等。

如图1a所示，UDP数据包由源端口号、目的端口、数据长度、数据校验和以及有效数据5部分组成。为了能够更好的满足网络内不同设备之间的通信业务需求。本申请实施例中，提出能够兼容UDP数据包且能够适用不同业务场景的改进的UDP数据包。基于这一构思，本申请实施例中，对图1a所示的UDP数据包的前4部分不进行改动以此来支持原有UDP协议，也即得到多数设备的支持，通过修改图1a所示的有效数据部分来实现设备的信息交互来适应不同业务场景的需求。故此，本申请实施例中提出的技术方案可概括为：在前述的网络中提供一种预设通信协议来支持网络内不同设备的信息交互；如图1b所示，该预设通信协议中UDP数据包的有效数据部分被进一步划分为至少一个指定字段和有效数据载荷部分；其中有效数据载荷部分用于携带需要传递的指定信息，指定字段用于描述指定信息。设备将需要传递的有效信息存储在有效载荷部分，将该UDP数据包发送至网络内，要与该设备进行交互的接收设备从网络内接收到该UDP数据包，并解析该UDP数据包，从而达到信息交互的目的。

基于上述的发明构思，本申请实施例提供一种通信设备以及通信方法。为了便于理解，接下来，首先介绍根据本申请的实施例实施方式的通信设备。本申请提供的通信设备可以为各种智能设备。包括但不限于计算机、笔记本电脑、智能电话、平板电脑、智能冰箱、智能空调、智能电视等具有通信功能的设备，或是其他类型的通信设备。

首先，图2给出了一种通信设备100的结构示意图。

下面以通信设备100为例对本申请实施例进行具体说明。应该理解的是，图2所示通信设备100仅是一个范例，并且通信设备100可以具有比图2中所示的更多的或者更少的部件，可以组合两个或多个的部件，或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。

图2中示例性示出了根据示例性实施例中通信设备100的硬件配置框图。如图2所示，通信设备100包括：射频(radio frequency，RF)电路110、存储器120、显示单元130、摄像头140、传感器150、音频电路160、无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)模块170、处理器180、蓝牙模块181、以及电源190等部件。

RF电路110可用于在收发信息中信号的接收和发送，可以接收基站的下行数据后交给处理器180处理；可以将上行数据发送给基站。通常，RF电路包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等器件。

存储器120可用于存储软件程序及数据。处理器180通过运行存储在存储器120的软件程序或数据，从而执行通信设备100的各种功能以及数据处理。存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。存储器120存储有使得通信设备100能运行的操作系统。本申请中存储器120可以存储操作系统及各种应用程序，还可以存储执行本申请实施例所述方法的程序代码。

显示单元130可用于接收输入的数字或字符信息，产生与通信设备100的用户设置以及功能控制有关的信号输入，具体地，显示单元130可以包括设置在通信设备100正面的触摸屏131，可收集用户在其上或附近的触摸操作，例如点击按钮，拖动滚动框等。

显示单元130还可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及通信设备100的各种菜单的图形用户界面(graphical user interface，GUI)。具体地，显示单元130可以包括设置在通信设备100正面的显示屏132。其中，显示屏132可以采用液晶显示器、发光二极管等形式来配置。显示单元130可以用于本申请中的投屏场景中进行显示投屏信息。

其中，触摸屏131可以覆盖在显示屏132之上，也可以将触摸屏131与显示屏132集成而实现通信设备100的输入和输出功能，集成后可以简称触摸显示屏。本申请中显示单元130可以显示应用程序以及对应的操作步骤。

摄像头140可用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coUpled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给处理器180转换成数字图像信号。

通信设备100还可以包括至少一种传感器150，比如加速度传感器151、距离传感器152、指纹传感器153、温度传感器154。通信设备100还可配置有陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器、光传感器、运动传感器等其他传感器。

音频电路160、扬声器161、麦克风162可提供用户与通信设备100之间的音频接口。音频电路160可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器161，由扬声器161转换为声音信号输出。通信设备100还可配置音量按钮，用于调节声音信号的音量。另一方面，麦克风162将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路160接收后转换为音频数据，再将音频数据输出至RF电路110以发送给比如另一终端，或者将音频数据输出至存储器120以便进一步处理。例如：向智能终端发送语音指令，智能终端将该语音指令转化为本申请实施例中提出的UDP数据包并将该UDP数据包发送至电视，电视通过解析该UDP数据包来执行响应的指令。

Wi-Fi属于短距离无线传输技术，通信设备100可以通过Wi-Fi模块170帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。

处理器180是通信设备100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器120内的软件程序，以及调用存储在存储器120内的数据，执行通信设备100的各种功能和处理数据。在一些实施例中，处理器180可包括一个或多个处理单元；处理器180还可以集成应用处理器和基带处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，基带处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述基带处理器也可以不集成到处理器180中。本申请中处理器180可以运行操作系统、应用程序、用户界面显示及触控响应，以及本申请实施例所述的通信方法。另外，处理器180与显示单元130耦接。

蓝牙模块181，用于通过蓝牙协议来与其他具有蓝牙模块的蓝牙设备进行信息交互。例如，通信设备100可以通过蓝牙模块181与同样具备蓝牙模块的可穿戴电子设备(例如智能手表)建立蓝牙连接，从而进行数据交互。

通信设备100还包括给各个部件供电的电源190(比如电池)。电源可以通过电源管理系统与处理器180逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电以及功耗等功能。通信设备100还可配置有电源按钮，用于通信设备的开机和关机，以及锁屏等功能。

图3是本申请实施例的通信设备100的软件结构框图。

分层架构将软件分成若干个层，每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中，可将Android系统分为四层，从上至下分别为应用程序层，应用程序框架层，安卓运行时(Android runtime)和系统库，以及内核层。

应用程序层可以包括一系列应用程序包。

如图3所示，应用程序包可以包括相机，图库，日历，通话，地图，导航，WLAN，蓝牙，音乐，视频，短信息等应用程序。

应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface，API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。

如图3所示，应用程序框架层可以包括窗口管理器，内容提供器，视图系统，电话管理器，资源管理器，通知管理器等。

窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小，判断是否有状态栏，锁定屏幕，截取屏幕等。

内容提供器用来存放和获取数据，并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频，图像，音频，拨打和接听的电话，浏览历史和书签，电话簿、短信息等。

视图系统包括可视控件，例如显示文字的控件，显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如，包括短信息通知图标的显示界面，可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。

电话管理器用于提供通信设备100的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通，挂断等)。

资源管理器为应用程序提供各种资源，比如本地化字符串，图标，图片，布局文件，视频文件等。

通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息(例如短信息的消息摘要，消息内容)，可以用于传达告知类型的消息，可以短暂停留后自动消失，无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成，消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在系统顶部状态栏的通知，例如后台运行的应用程序的通知，还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息，发出提示音，终端振动，指示灯闪烁等。

Android Runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓系统的调度和管理。

核心库包含两部分：一部分是java语言需要调用的功能函数，另一部分是安卓的核心库。

应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等功能。

系统库可以包括多个功能模块。例如：表面管理器(surface manager)，媒体库(Media Libraries)，三维图形处理库(例如：OpenGL ES)，2D图形引擎(例如：SGL)等。

表面管理器用于对显示子系统进行管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。

媒体库支持多种常用的音频，视频格式回放和录制，以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式，例如：MPEG4，H.264，MP3，AAC，AMR，JPG，PNG等。

三维图形处理库用于实现三维图形绘图，图像渲染，合成，和图层处理等。

2D(一种动画方式)图形引擎是2D绘图的绘图引擎。

内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动，摄像头驱动，音频驱动，传感器驱动。

下面结合捕获拍照场景，示例性说明通信设备100软件以及硬件的工作流程。

当触摸屏131接收到触摸操作，相应的硬件中断被发给内核层。内核层将触摸操作加工成原始输入事件(包括触摸坐标，触摸操作的时间戳等信息)。原始输入事件被存储在内核层。应用程序框架层从内核层获取原始输入事件，识别该输入事件所对应的控件。以该触摸操作是触摸单击操作，该单击操作所对应的控件为相机应用图标的控件为例，相机应用调用应用框架层的接口，启动相机应用，进而通过调用内核层启动摄像头驱动，通过摄像头140捕获静态图像或视频。

在介绍完本申请实施例提供的通信设备之后，接下来为了便于理解本申请提出的通信方法，以手机端与电视端进行信息交互为例，下面对本申请实施例提出的通信方法进行详细说明。

本申请实施例提供的方法中，涉及的主要数据包包括：

搜索包：用于发现网内其他设备的UDP数据包，搜索包的有效载荷中存储有用于指示发现其他设备的搜索信息；

确认包：用于回应搜索包的UDP数据包，确认包的有效载荷中存储有自身的设备信息的UDP数据包，以便于将自身的设备信息通知给其他设备；

文件信息包：用于在网络内传输文件的UDP数据包，传输的文件可包括文档类文件，也可以为音视频文件。

上线通知包：设备上线后可通过上线通知包通知网内的其他设备自己已上线，以便于其他设备及时了解到新上线的设备；

下线通知包：针对下线的设备，该设备可将通过下线通知包通知告知网内的其他设备自己已下线，以便于网内其他设备获取自身的状态；总之，本申请实施例中通过上线通知包和下线通知包能够及时了解设备的上下线情况，实现网络内设备的″热插拔″状态的及时感知。

重传数据包：当需要传输的信息数据量较大时，可采用分片机制分片传输。故此，分片传输的背景下，可能存在丢包的情况。本申请实施例中，接收端在确定丢包后，可采用重传数据包告知发送设备重新传输丢掉的分片；

速率信息指示包：用于告知网络内其他设备自身在单位时间内可接收分片的数量(即接收速率)，以便于发送设备按接收速率发送数据包，防止丢包、避免网络拥塞。

如图4所示，为本申请实施例提供的一种通信方法的应用场景图，图4中的智能设备包括：设备10、设备20、移动终端30，当然图4中可以根据实际需求增加或减少智能设备，均适用于本申请实施例。这些智能设备之间通过网络40进行通信，可包括至少一个路由器和/或至少一个交换机。

在图4所构建的网络中，可用于设备发现也可以用于传输文件信息的场景，还可以应用于投屏业务。

其中，以搜索发现网内其他设备的场景为例，图4所示的智能设备之间可按照预设通信协议通过网络40进行信息交互；设备10向网络40内发送含有搜索信息的搜索包。设备20、移动终端30、智能电视50从网络40中获取该搜索包，解析该搜索包之后进行响应。响应该搜索包时生成含有各自设备信息的确认包，并将确认包发送至网络40中以便于设备10能够接收到这些确认包，并从确认包中解析出设备信息，以完成设备发现。当然，实施时，搜索包可以指定满足回应条件的智能设备对搜索包进行回应，例如假设智能电视的满足回应条件，则智能电视应答搜索包，而不满足回应的条件的智能设备对搜索包不予应答，由此可降低在网络中传输的数据了，有效的利用网络带宽。

在另一实施例中，以智能设备之间传输文件为例，假设移动终端30需要向智能电视50传递多媒体文件请求智能电视50进行播放时，移动终端30可以将多媒体文件作为指定信息携带在UDP数据包的有效数据里，发送给智能电视50，智能电视50根据本申请实施例提供的预设通信协议对移动终端30发送的UDP数据包进行解析，从该UDP数据包的有效数据中解析出多媒体文件数据进行播放。当多媒体文件数据量较大，一个UDP数据包难以携带完整的多媒体文件数据时，可以对多媒体文件进行分片处理，然后分片传输。

在另一个实施例中，以移动终端30投屏到智能电视50为例，移动终端30将投屏请求通过本申请实施例提供的UDP数据包的形式发送给智能电视50，智能电视50对此确认之后，移动终端30可以将需要投屏的屏幕界面内容发送至网络40中，智能电视50从网络40中获取该投屏包，并对该投屏包进行解析，然后显示移动终端的界面以此完成移动终端向智能电视的投屏操作。

当然，需要说明的是，本申请实施例提供的通信方法适用于各种在网络中通信的业务场景，包括但不限于，设备发现、投屏信息、文件传输、上线通知、下线通知等。

为便于理解，下面以设备发现为例，对本申请实施例的通信方法进行说明。

在一个实施例中，在设备发现场景中采用UDP网络协议向网络内发送UDP数据包时(包括但不限于前面所列举的搜索包、确认包、上下线通知包等等)，可采用广播地址发送UDP数据包。网内所有设备均可收到该UDP数据包。其中，广播地址是一种特殊的地址形式，可包括直接广播地址和有限广播地址。直接广播地址包含一个有效的网络号和一个全″1″的主机号，如202.163.30.255，255是一个主机号。有限广播地址是32位全1的IP地址(如255.255.255.255)，有限广播将广播限制在一定的范围内。

如图5所示的局域网内，路由器连接有手机、电视1和电视2。其中，电视1和电视2绑定了端口n。则在如图5所示的局域网内，发送任何UDP数据包时，若该UDP数据包需要被电视1和电视2接收到，则基于UDP协议，UDP数据包的目标的端口可设置为端口n。假设图5所示的局域网网段地址为：192.168.1.0，子网掩码为255.255.255.0，手机端此时想发现网内的两台电视设备并获取电视设备的一些设备信息，手机端需要向网内广播携带搜索信息的搜索包，广播IP可优先选择直接广播地址。该直接广播地址可通过对局域网网段地址192.168.1.0和子网掩码255.255.255.0进行与运算处理得到，即直接广播地址为192.168.1.255。其次在广播UDP数据包时，也可选择有限广播地址，即255.255.255.255。假若图5中系统为手机分配的端口为m，则该搜索包中的源端口号设置为m，目的端口号。基于该搜索包，图5的电视1和电视2均可以接收该搜索包并解析搜索包中的搜索信息并对搜索包进行响应，以便于手机能够得到携带设备信息的确认包。

为便于理解本申请实施例提供的通信方法，下面以设备发现场景中可能使用的本申请实施例提供的预设通信协议的UDP数据包为例，对此进行详细说明。

如图6所示，为本申请实施例提供的通信方法中的UDP数据包结构示意图。UDP数据包的有效数据部分包含的指定字段可包括：数据包类型、当前会话标识、最大分片标识和当前分片标识中的至少一种。其中：

数据包类型，顾名思义，用于指示传输的UDP数据包的类型，例如前面所述的搜索包、确认包中均分别为一种数据包类型。实施时，数据包类型中可用1个字节表示，由此，可涵盖255种数据包类型。当然，随着业务场景的需求不同，数据包类型也可以采用多字节来表示，可根据实际需求设定，本申请实施例对此不作限定。

当前会话标识，用于确认当前UDP数据包属于哪一个会话。例如，不同的搜索包表是不同的会话，确认包中携带与搜索包相同的当前会话标识，用于区分确认包是针对哪个搜索包进行的应答。再例如，当分片传输时，通过当前会话标识，可得知哪些分片属于一个整体。当前会话标识也可占用1个字节或多个字节，本申请实施例中增加了当前会话标识的通信方式，可以异步同时发起多路会话，无需排队等待其他会话的结束，故此充分利用了UDP无连接的优势。在设备发现场景中，有了当前会话标识字段，就可以通过UDP协议可以同时向网内发起多个设备发现请求，有效的保障了设备发现的成功率和效率。

本申请实施例中，由于UDP通信协议是基于报文通信的，若UDP数据包中携带的单个指定信息的数据量大于预设数据量阈值，则需要对该指定信息进行分片处理，得到多个分片信息；针对每个分片信息，可单独生成一个对应的待发送UDP数据包，该待发送UDP数据包中携带有该分片信息的当前分片标识以及多个分片信息对应的最大分片标识；以便于能够通过本申请实施例提供的通信协议完成对数据量较大的信息的传输。

在一个实施例中，在指定字段中用来表示UDP数据包最大被切分为多少片时采用指定算法来计算。接收端可以根据当前分片标识与最大分片标识确定是否接收到了完整的数据。

其中指定算法为：quotient＝session_length/548

remainder＝session_length％548

max_slice_num＝remainder＝＝0？quotient：quotient+1

其中：quotient＝session_length/548表示：UDP数据包中的指定信息的总数据量除以预设数据量阈值的商；

remainder＝session_length％548表示：UDP数据包中的指定信息的总数据量除以预设数据量阈值的余数；

max_slice_num＝remainder＝＝0？表示：余数是否等于0，若余数等于0，则最大分片标识为quotient；若余数不等于0，则表示使用quotient的分片不足以承载所有的指定信息；需要增加一片来承载剩余的指定信息，此时最大分片标识为quotient+1。

鉴于分片处理的情况，本申请实施例中可采用最大分片标识和当前分片标识。其中，最大分片标识，用于存储当前UDP数据包的最大分片数；例如，一个多媒体文件被划分为5片，通过最大分片标识，可以使得接收方或者多媒体文件的总分分片数，以便于确认自己是否接收到完整文件是否丢包，或重复接收到同一数据包。

当前分片标识，用于存储当前UDP数据包的当前分片的标识。以便于接收方能够确认是否接收完整的数据包，是否丢包或重复接收同一数据包。

基于上述的UDP数据包的协议格式，下面对本申请实施例中涉及到的数据包举例进行说明。

1、搜索包

在一个实施例中，生成搜索包可实施为：确定搜索包类型，并将该数据包类型存储到指定字段中的数据包类型中；确定搜索包的当前会话标识，并将该标识存储到指定字段的当前会话标识中；

如图7a所示，为本申请实施例提供的一种搜索包的结构示意图，其中，指定字段中数据包类型为1，当前会话标识为会话A，最大分片标识为1，当前分片标识为1；即该搜索包未分片；其中有效载荷部分中的指定信息为搜索信息，其中搜索信息包括第一设备类型信息，该第一设备类型信息用于指示满足该设备类型信息的设备对该搜索信息进行响应。例如，搜索包的第一设备类型信息可以为设备型号、设备厂商名称等。则当广播搜索包时，虽然网络内多个设备会收到搜索包，则满足第一设备类型信息要求的设备才会回复该搜索包。

2、确认包

如图7b为本申请实施例提供的一种确认包的结构示意图，其中，指定字段中数据包类型为2，当前会话标识为会话A，最大分片标识为3，当前分片标识为1；即该确认包进行了分片处理，当前是第一片；其中有效载荷部分中的指定信息为设备信息，其中设备信息包括响应搜索包的设备的全部设备信息，该设备信息用于指示确认包对搜索包进行响应。下面结合图7c对基于搜索包和确认包的设备发现过程进行说明。假设第一设备期望发现网络内的第二设备，则在步骤701中：第一设备向指定网内发送搜索包A；

假设确认包中需要携带设备信息。则在步骤702中：第一设备等待搜索包A的确认包，若在预设时间内未接收到搜索包A的确认包，则认为本次设备发现失败或网内无设备，在步骤703，第一设备将该搜索包A的当前会话标识设置为无效标识。实施时，可将当前会话标识添加到无效标识列表中。

在一个实施例中，预设时间可以根据网络的情况和设备发现频率调整，预设时间与网路和系统有关，例如网络较为庞大通信链路长可设置长一些，系统复杂度较高预设时间可设置长一些。

在步骤704中：第一设备若在预设时间内接收到确认包，可以判定该确认包的数据包类型是否为有效类型，若不是有效类型，则在步骤705中由第一设备将该确认包进行丢弃处理；

例如：适用于本申请通信方法的UDP数据包的数据包类型有1-255种类型，其中每个数字代表一种数据包类型，若接收到的数据包类型为266，则表示该数据包的数据包类型为无效类型，故此可将该数据包进行丢弃处理。

若是有效类型，则在步骤706中：第一设备判定该确认包的当前会话标识，若该确认包的当前会话标识为有效会话标识，则执行步骤707，若为无效会话表示则执行步骤705。

在步骤707中：第一设备判定该确认包是否为多个分片中的一个分片，若否，执行步骤708，若是，则执行步骤710。

在步骤708中：第一设备继续等待确认包，之后执行步骤709；

在步骤709中，判断确认包的所有分片是否均接收到，若是执行步骤710，若否可以执行步骤705丢弃搜索包A的所有确认包，并确认搜索失败，或执行步骤711，通过发送重传数据包给第二设备，以使第二设备重新发送确认包。

其中，可以根据最大分片标识和接收到的搜索包A的所有确认包的当前分片标识来判断是否收到确认包的所有分片。

在步骤710中：读取确认包的中携带的所有设备信息；

其中，重传数据包可以指示第二设备将确认包的所有分片均重新发送，也可以要求第二设备仅发送未接收到的分片。下面对重传数据包进行说明。

3、重传数据包

在一个实施例中，该重传数据包中的指定信息为重传信息，该重传信息中包括需要重传的指定分片的分片标识、用于发送重传信息的重传数据包中的数据包类型为用于指示重传操作的操作符、当前会话标识为指定分片对应的会话标识、分片信息为重传数据包的分片信息。接收端可通过解析该重传数据包来重新发送该指定分片对应的UDP数据包。

如图7d所示为重传数据包的结构示意图，其中，指定字段中数据包类型为255，当前会话标识为会话B，最大分片标识为3，当前分片标识为2；即需要重传的为确认包中的第二片；其中有效载荷部分中的指定信息为重传信息，该重传信息用于指示第二设备重新发送确认包中的第二片。

在另一个实施例中，通信的设备双方可支持的传输速率可能不一致，故此，为了能够提高网络通信的稳定性，本申请实施例中，可通过速率信息指示包来协调两设备之前的通信速率。

4、速率信息指示包

在一个实施例中，第一设备可以通过发送速率信息指示包将自己单位时间内可接收的分片总数通知给第二设备。该速率信息指示包中的指定信息为速率信息，该速率信息中数据包类型为用于指示速率信息指示操作的操作符、当前会话标识为该速率信息指示包对应的会话标识，分片信息为速率信息指示包的分片信息。接收端接收到该速率信息指示包后可通过解析该速率信息指示包来按照指定速率发送确认包。

如图7e所示，为速率信息指示包的结构示意图，其中，指定字段中数据包类型为254，当前会话标识为会话C，最大分片标识为1，当前分片标识为1；即该速率指示信息包未分片；其中有效载荷部分中的指定信息为速率信息，该速率信息用于将自己单位时间内可接收的分片总数通知给第二设备。

上述方法保证了UDP数据包的可靠性、解决了由于发送端和接收端收发速率不一致引起的丢包问题、丢包后也可以选择指定片重传降低包丢失引起的全部数据无效问题。

此外，本申请实施例中可以通过上线通知包和下线通知包来感知网络内的设备上下线情况。

5、上线通知包

在一个实施例中，以手机为发送端，电视为接收端为例，上线通知可由以下两种方式实现：

1、方式1

智能设备可以以时钟的方式每隔预设时间向指定网内发送一个搜索包，响应搜索包的响应设备收到该搜索包后会回复一个确认包作为该响应设备的上线通知包；其中，预设时间可以根据业务的具体需求来设置。

方式1依赖于智能终端的后台时钟定时发送的搜索包，上线的快慢依赖于网络情况和预设之间。故此，可以采用方式2来提高感知设备上线情况的效率。

2、方式2

智能设备主动向指定网内发送上线通知包；该上线通知包中包括第二设备类型信息，该第二设备类型信息用于指示发送上线通知的设备类型；该上线通知包中携带有设备信息，手机端收到该上线通知包后可从该上线通知包中获取该电视端的设备信息。

如图7f所示，为上线通知包的结构示意图，其中，指定字段中数据包类型为3，当前会话标识为会话E，最大分片标识为1，当前分片标识为1；其中有效载荷部分中的指定信息为上线通知信息。例如，上线通知包中的第二设备类型信息可以为设备型号、设备厂商名称等。当广播上线通知包时，虽然网络内多个设备会收到上线通知包，则满足第二设备类型信息要求的设备才会回复该上线通知包。

6、下线通知包

在一个实施例中，以手机为发送端，电视为接收端为例；

下线通知包用于及时告知设备下线。如图7g所示，为下线通知包的结构示意图，其中，指定字段中数据包类型为4，当前会话标识为会话E，最大分片标识为1，当前分片标识为1；其中有效载荷部分中的指定信息为下线通知信息，用于告知设备本机已下线。

若电视端正常下线，则发送向手机端发送下线通知包，手机端通过解析该下线通知包来判定电视端下线，该下线通知包中包括第三设备类型信息，该第三设备类型信息用于指示发送下线通知的设备类型。

例如，下线通知包中的第三设备类型信息可以为设备型号、设备厂商名称等。则当广播下线通知包时，虽然网络内多个设备会收到下线通知包，但满足第三设备类型信息要求的设备才会回复该下线通知包。

为了便于理解本申请实施例提出的通信方法，如图8所示，下面对本申请实施例的整体流程进行举例说明，需要说明的是图8中步骤编号仅用于标识每个步骤，并不对步骤的执行先后顺序进行限定，实施时，可根据实际需求，设置步骤的执行顺序：

在步骤801中：智能终端发送搜索包；

在步骤802中：冰箱接收该搜索包，并对该搜索包进行解析；

在步骤803中：冰箱根据该搜索包中的指令生成用于回复的确认包；该确认包中含有冰箱的设备信息；

其中：在生成确认包时，判定该设备信息的数据量是否大于预设数据量阈值，若该设备信息的数据量大于预设数据量阈值，则对该设备信息进行分片处理，得到多个分片信息，针对每个分片信息，单独生成一个确认包，该确认包中携带有该分片信息的当前分片标识以及该多个分片信息对应的最大分片标识。

在步骤804中：冰箱发送确认包；

在步骤805中：智能终端对接收的确认包进行解析，确定该确认包为有效数据包(即数据包类型为指定类型，当前会话标识为有效标识)；

在步骤806中：判定该确认包是否为多个分片中的一个分片，若否，则第一设备继续等待确认包，并读取确认包的中携带的所有设备信息；若是，则判断确认包的所有分片是否均接收到，若是则读取确认包的中携带的所有设备信息，若未全收到，则发送重传数据包或将该确认包丢弃。

在步骤807中：发送重传数据包；

在步骤808中：接收重传数据包并进行解析；

在步骤809中：发送重传数据包中指定分片对应的UDP数据包；

在步骤810中：接收该指定分片对应的UDP数据包并进行解析；

在步骤811中：电视发送通过发送上线通知包来告知智能终端本机已上线；

在步骤812中：智能终端接收该上线通知包并解析；

在步骤813中：电视发送速率告知包，来告知智能终端本机单位时间内可接收数据包的数据量；

在步骤814中：智能终端接收该速率告知包并进行解析。

步骤815，智能终端根据电视的速率向电视发送多媒体文件。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述设备响应的方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预设通信协议和网络中的其他设备采用UDP数据包进行信息交互；其中，

所述预设通信协议中所述UDP数据包的有效数据部分包括至少一个指定字段和有效数据载荷部分；其中所述有效数据载荷部分用于携带需要传递的指定信息，所述指定字段用于描述所述指定信息；所述指定字段包括以下中的至少一种：数据包类型、当前会话标识、分片信息，其中，所述当前会话标识用于确定所述UDP数据包属于的会话，所述数据包类型用于指示所述UDP数据包的类型；所述分片信息包括：最大分片标识和当前分片标识；所述最大分片 标识用于指示所述指定信息被分片处理后得到的总片数，所述当前分片标识，用于指示当前分片的标识。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当从所述网络中接收到待处理UDP数据包时所述按照预设通信协议和网络中的其他设备采用UDP数据包进行信息交互，包括：

对所述待处理UDP数据包的数据包类型字段的进行有效性校验；

若所述数据包类型字段有效，则检测所述待处理UDP数据包的所述当前会话标识是否为有效会话标识；

若所述当前会话标识为有效会话标识，则根据所述待处理UDP数据包的分片信息对所述待处理UDP数据包携带的所述指定信息进行相应处理操作。

3.根据权利要求1-2中任一所述的方法，其特征在于，所述指定信息包括以下中的任一种：用于搜索发现其他设备的搜索信息、设备信息、上线通知、下线通知、文件信息、用于指示重传指定分片的重传信息、用于告知允许的传输速率的速率信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述搜索信息中包括第一设备类型信息，所述第一设备类型信息用于指示满足所述设备类型信息的设备对所述搜索信息进行响应；

所述上线通知中包括第二设备类型信息，所述第二设备类型信息用于指示发送所述上线通知的设备类型；

所述下线通知中包括第三设备类型信息，所述第三设备类型信息用于指示发送所述下线通知的设备类型。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述指定信息为所述重传信息时；所述重传信息中包括所述指定分片的分片标识、用于发送所述重传信息的重传UDP数据包中的数据包类型为用于指示重传操作的操作符、当前会话标识为所述指定分片对应的会话标识、分片信息为所述重传UDP数据包的分片信息。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述速率信息包括单位时间内可接收的分片总数。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述文件信息包括文档类文件或音视频文件。

8.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括处理器和存储器：

所述存储器，用于存储可被所述处理器执行的计算机程序；

所述处理器与所述存储器连接，被配置为执行如权利要求1-7中任一所述的方法。

Images