CN116032436A - 数据传输方法、装置、发送端设备及接收端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据传输方法、装置、发送端设备及接收端设备，该方法包括：发送端设备在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧；本发明实施例将滑动窗口分为问题窗口和传输窗口，当传输窗口中出现未成功传输数据帧时，未成功传输的数据帧由问题窗口锁定，传输窗口继续向后滑动，从而避免传输窗口卡在某一位置的问题，提升了数据传输的可靠性，避免了网络资源浪费。

Description

数据传输方法、装置、发送端设备及接收端设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是指一种数据传输方法、装置、发送端设备及接收端设备。

背景技术

目前链路层的选择重传协议和TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)滑动窗口协议均允许多个数据帧在通信设备之间同时传输。

对于链路层的选择重传协议，其改进了回退N帧协议，当发生数据丢失时，只重传真正丢失的分组。同时选择重传协议为每个分组使用一个计时器，当某个计时器超时后，只有相应的分组被重传。但若某个帧因为网络或设备故障数据长时间未到达接收端，则发送端窗口不能滑动，停留在同一个位置，因此影响了后续数据的传输。

对TCP滑动窗口协议，TCP会话的发送方，任何时候在其发送缓存内的数据都可以分为4类，“已经发送并得到对端ACK(确认信息)的”，“已经发送但还未收到对端ACK的”，“未发送但对端允许发送的”，“未发送且对端不允许发送”。“已经发送但还未收到对端ACK的”和“未发送但对端允许发送的”这两部分数据称之为发送窗口；接收窗口与发送窗口大小一致，包括允许接收的数据、未按序收到数据，窗口外为不允许接收数据。发送窗口只有接收到接收窗口的确认信息后才会向后滑动。若出现未按序收到的数据反馈，窗口将不会向后滑动并重传数据。若在持续计时器(timer)时间内发送端仍未收到接收端反馈，则将重传数据。与选择重传协议类似，TCP滑动窗口协议当某一个数据因为网络或设备故障数据长时间未到达接收端，则发送端窗口不能滑动，停留在同一个位置，因此影响了后续数据的传输。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种数据传输方法、装置、发送端设备及接收端设备，以解决现有技术中未成功传输的数据帧会导致传输窗口无法向后滑动从而影响后续数据传输的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种数据传输方法，由发送端设备执行，包括：

在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧。

其中，所述方法还包括：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

其中，所述方法还包括：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

其中，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

其中，所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

本发明实施例还提供一种数据传输方法，由接收端设备执行，包括：

在传输窗口内接收发送端设备发送的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内接收所述接收端设备发送的数据帧。

其中，所述方法还包括：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

其中，所述方法还包括：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

其中，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

其中，

所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

本发明实施例还提供一种数据传输装置，应用于发送端设备，包括：

第一发送模块，用于在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；

第一运行模块，用于若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

第二发送模块，用于控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧。

本发明实施例还提供一种发送端设备，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，所述处理器用于执行以下操作：

在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧。

其中，所述处理器还用于执行以下操作：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

其中，所述处理器还用于执行以下操作：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

其中，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

其中，所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

本发明实施例还提供一种数据传输装置，应用于接收端设备，包括：

第一接收模块，用于在传输窗口内接收发送端设备发送的数据帧；

第二运行模块，用于若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

第二接收模块，用于控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内接收所述接收端设备发送的数据帧。

本发明实施例还提供一种接收端设备，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，所述处理器用于执行以下操作：

在传输窗口内接收发送端设备发送的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内接收所述接收端设备发送的数据帧。

其中，所述处理器还用于执行以下操作：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

其中，所述处理器还用于执行以下操作：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

其中，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

其中，所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

本发明实施例还提供一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的数据传输方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的数据传输方法中的步骤。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本发明实施例的数据传输方法、装置、发送端设备及接收端设备中，将滑动窗口分为问题窗口和传输窗口，当传输窗口中出现未成功传输数据帧时，未成功传输的数据帧由问题窗口锁定，传输窗口继续向后滑动，从而避免传输窗口卡在某一位置的问题，一方面实现了数据的合理、高效传输，提升了确定性网络的性能；另一方面提升了数据传输的可靠性，避免了网络资源浪费。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的数据传输方法的步骤流程图之一；

图2表示本发明实施例提供的数据传输方法的应用示例一；

图3表示本发明实施例提供的数据传输方法的应用示例二；

图4表示本发明实施例提供的数据传输方法的应用示例三；

图5表示本发明实施例提供的数据传输方法的应用示例四；

图6表示本发明实施例提供的数据传输方法的应用示例五；

图7表示本发明实施例提供的数据传输方法的应用示例六；

图8表示本发明实施例提供的数据传输方法的应用示例七；

图9表示本发明实施例提供的数据传输方法的应用示例八；

图10表示本发明实施例提供的数据传输方法的应用示例九；

图11表示本发明实施例提供的数据传输方法的步骤流程图之二；

图12表示本发明实施例提供的数据传输装置的结构示意图之一；

图13表示本发明实施例提供的发送端设备的结构示意图；

图14表示本发明实施例提供的数据传输装置的结构示意图之二；

图15表示本发明实施例提供的接收端设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例还提供一种数据传输方法，由发送端设备执行，包括：

步骤101，在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；

步骤102，若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

步骤103，控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧。

本发明实施例将滑动窗口分为问题窗口和传输窗口，其中，问题窗口主要负责异常数据的锁定、重传，问题窗口可以为1个或多个(具体数量为用户或网络定义)；传输窗口为正常传输数据的窗口，当传输窗口中出现未成功传输的数据帧时，未成功传输的数据帧由问题窗口锁定，传输窗口继续向后滑动。

如图2所示，传输窗口的大小为4个数据帧(如帧3，帧4，帧5以及帧6)，发送端设备在传输窗口内进行数据传输，如图2所示数据帧4丢失，则接收端设备缓存其他帧(即帧3，帧5以及帧6)，数据帧4被问题窗口锁定；传输窗口继续后移，且接收端设备反馈NACK 4，以及ACK3、ACK5、ACK6给发送端设备，发送端设备确定数据帧4丢失，则利用问题窗口锁定数据帧4，传输窗口继续后移；发送端在问题窗口内重传数据帧4，在滑动后的传输窗口内传输数据帧7、数据帧8、数据帧9、数据帧10。

作为一个可选实施例，发送端设备和接收端设备可以为手机、客户前置设备(Customer Premise Equipment，CPE)、交换机、AGV小车等终端设备，也可以是平台。

作为另一个可选实施例，上述传输窗口可以为选择重传协议对应的窗口，也可以为TCP滑动窗口协议对应的窗口。其中，对于选择重传协议，窗口大小＜2^(n-1)，其中n为传输的字节数；对于TCP滑动窗口协议，窗口大小由接收端缓存区域大小决定。

在本发明的至少一个实施例中，所述方法还包括：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

例如，问题窗口仅包括数据帧4，则数据帧4成功传输(即发送端接收到棘接收端反馈的ACK 4)，则关闭所述问题窗口。再例如，问题窗口包括数据帧4和数据帧6，若数据帧4成功传输(即发送端接收到棘接收端反馈的ACK 4)，则缩小问题窗口的长度，使得问题窗口至少包括数据帧6即可。

在实际应用中，可能会因为网络拥塞或设备故障导致某个数据帧长时间无法到达接收端。针对此种场景，本发明实施例设计了优先距离的滑动窗口机制，从而避免某个数据帧长时间无法到达，但正常传输窗口持续向后滑动，导致数据整体无法使用，网络资源浪费的情况。即所述方法还包括：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

发送端和接收端可设置问题窗口和正常传输窗口的极限距离为滑动次数N或间隔帧数m。当某个数据帧长时间未到达接收端时，该数据帧一直被问题窗口锁定；当正常窗口向后滑动n次或当正常窗口的末端与问题窗口起始段的距离第一次≥m时，正常窗口不再向后滑动，必须等待问题窗口数据帧成功传输后才能向后移动。

如图3所示，以最远间隔数据帧个数m＝10为例，当问题窗口锁定数据帧4时，当传输窗口后移到“帧16-帧19”后，问题窗口与传输窗口之间的间隔为11个数据帧，即间隔大于m，则传输窗口不再向后移动，停留在“帧16-帧19”，等待问题窗口数据帧成功传输后才能向后移动。

如图4所示，以最远滑动次数N＝6为例，当问题窗口锁定数据帧4时，当传输窗口向后移动6后，移动到“帧15-帧16”，则传输窗口不再向后移动，停留在“帧15-帧16”，等待问题窗口数据帧成功传输后才能向后移动。

在本发明的至少一个实施例中，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；即一个问题窗口仅锁定一个问题帧；例如，如图2所示，问题窗口锁定数据帧4；该情况下，只要问题窗口内的问题数据成功传输则问题窗口向后滑动或消失；

多个问题帧；即一个问题窗口可以锁定多个问题帧，例如，如图5所示，数据帧4、数据帧7、数据帧8以及数据帧9未成功传输，则问题窗口可以锁定数据帧4至数据帧9。再例如，数据帧4和数据5未成功传输，则问题窗口锁定数据帧4和数据帧5；该情况下只要问题窗口内的所有的问题数据成功传输则问题窗口向后滑动或消失；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；实际网络传输时，可能存在多个帧组成同一组信息的问题，如帧3，帧4组合表示设备运行信息，具体来说，可以是帧3表示5号设备，帧4表示设备连接错误，3、4帧在同一窗口内同时传输更好。因此当4帧出现问题时，问题窗口锁定帧3和帧4；

一个传输窗口，即一个传输窗口内只要有一个数据帧未传输成功，问题窗口锁定整个传输窗口内的数据帧；例如，如图6所示，数据帧4未成功传输，则数据帧4所在的传输窗口被问题窗口锁定，该情况下只要问题窗口内的问题数据成功传输则问题窗口向后滑动或消失。

需要说明的是，在问题窗口包括至少一个成功传输的数据帧的情况下，发送端设备在进行重传时可以仅重传问题窗口中的问题帧，也可以重传问题窗口中的所有数据帧(即问题帧和其他数据帧)；在此不做具体限定。

在本申请的至少一个实施例中，实际网络传输时，可能存在因为网络不稳定导致的数据传输不稳定等问题。例如，问题窗口中的数据帧发送端还未确认传输反馈或接收端没有收到数据，滑动窗口中的数据再次出现发送端还未确认传输反馈或接收端没有收到数据。因此本发明实施例设计了多问题窗口机制，即问题窗口的数量不止1个，用户可按需设定问题窗口的最大数量。一旦出现数据未到达接收端或发送端未收到ACK确认时，该数据帧被问题窗口锁定。当使用多问题窗口时，问题窗口数据传输优先级大于正常窗口数据传输优先级，即：优先传输问题窗口数据。

如图7所示多问题窗口运行机制包括：

接收端通知发送端可发送的窗口大小，如2帧，4帧等，可发送的窗口大小必须＜2^(n-1)，本方案以传输2个数据帧为例

发送端向接收端发送1，2帧，接收端接收后返回ACK1，ACK2确认信息，缓存帧1，帧2并提交给上层应用，传输窗口后移到3，4帧；

发送端接收到ACK1，ACK2信息后传输窗口后移，并发送3，4帧数据；

若3帧丢失，4帧到达，则接收端反馈ACK4，NACK3；同时，第3帧被问题窗口锁定，传输窗口后移到5，6帧；

发送端收到NACK3信息后，同时发送3帧，5帧，6帧数据；接收端接收并缓存3，5，6帧数据，并反馈ACK3，ACK5，ACK6；

若ACK3，ACK5，ACK6丢失，则发送端无法确认接收端是否收到了；则帧3，帧5，帧6被问题窗口锁定，传输窗口后移到7，8帧；并启动超时传输机制，若实际time内没有收到接收端确认信息则重新发送3帧，5帧，6帧数据，并在传输窗口内发送7帧，8帧；

接收端收到帧3，帧5，帧6数据后，识别到已缓存过，因此将帧3，帧5，帧6帧数据丢弃，并再次发送ACK3，ACK5，ACK6信息，直到发送端收到接收端的ACK信息；接收端收到帧7和帧8数据，缓存帧7，帧8并提交给上层应用，传输窗口后移到9，10帧。

如图8所示为单问题窗口的运行机制包括：

接收端通知发送端可发送的窗口大小，如2帧，4帧等，可发送的窗口大小必须＜2^(n-1)，本方案以传输2个数据帧为例

发送端向接收端发送1，2帧，接收端接收后返回ACK1，ACK2确认信息，缓存帧1，帧2并提交给上层应用，传输窗口后移到3，4帧；

发送端接收到ACK1，ACK2信息后传输窗口后移，并发送3，4帧数据；

若3帧丢失，4帧到达，则接收端反馈ACK4，NACK3；同时，第3帧被问题窗口锁定，传输窗口后移到5，6帧；

发送端收到NACK3信息后，同时发送3帧，5帧，6帧数据；接收端接收并缓存3，5，6帧数据，并反馈ACK3，ACK5，ACK6；

若ACK3，ACK5，ACK6丢失，则发送端无法确认接收端是否收到了；则启动超时传输机制，若实际time内没有收到接收端确认信息则重新发送3帧，5帧，6帧数据；

接收端收到帧3，帧5，帧6数据后，识别到已缓存过，因此将帧3，帧5，帧6帧数据丢弃，并再次发送ACK3，ACK5，ACK6信息，直到发送端收到接收端的ACK信息。

在本发明的至少一个可选实施例中，实际网络传输时，可能存在因为网络不稳定导致的问题数据多次传输不成功或出现多个问题窗口等问题。为保证传输质量和节省运营商网络资源，避免后续传输数据无效情况，因此本发明实施例提出窗口优先级方案。具体来说，当出现多个问题窗口，或问题窗口长时间传输不成功，正常窗口一直后移时，则问题窗口优先级高于正常窗口优先级，或者，多问题窗口时，问题窗口优先级按出现的时间顺序依次降低。网络需优先保障优先级高的数据传输。

例如，如图9所示，所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。例如图10所示，问题窗口1的优先级高于问题窗口2的优先级，问题窗口2的优先级高于传输窗口的优先级。

未来垂直行业业务发展对5G网络提出来的差异化的需求，包括可靠性、数据传输速率、时延等。针对不同业务数据传输的不同要求，当数据传输出现问题时，网络需快速处理并协调问题数据与后续正常传输数据间的调度关系。因此，采用本发明实施例优化可靠数据的重传机制，设计了多滑动窗口(一个传输窗口和至少一个问题窗口)的数据重传机制，并细化了有限距离的滑动窗口机制和具有优先级的滑动窗口机制，一方面实现了数据的合理、高效传输，提升了确定性网络的性能；另一方面提升了数据传输的可靠性，避免了网络资源浪费。

综上，本发明实施例改善了传统数据重传方案中当且仅当窗口内数据传输并接受完毕后窗口才能滑动，数据传输效率低的问题，提升了数据传输的效率；且在多窗口情况下，明确了传输优先级和组合数据帧需同时传输的可变滑动传动机制，保证问题窗口数据优先到达，保证组合数据帧数据同时传输和到达，提升了数据传输的可靠性。

如图11所示，本发明实施例还提供一种数据传输方法，由接收端设备执行，包括：

步骤1101，在传输窗口内接收发送端设备发送的数据帧；

步骤1102，若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

步骤1103，控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内接收所述接收端设备发送的数据帧。

本发明实施例将滑动窗口分为问题窗口和传输窗口，其中，问题窗口主要负责异常数据的锁定、重传，问题窗口可以为1个或多个(具体数量为用户或网络定义)；传输窗口为正常传输数据的窗口，当传输窗口中出现未成功传输的数据帧时，未成功传输的数据帧由问题窗口锁定，传输窗口继续向后滑动。

如图2所示，传输窗口的大小为4个数据帧(如帧3，帧4，帧5以及帧6)，发送端设备在传输窗口内进行数据传输，如图2所示数据帧4丢失，则接收端设备缓存其他帧(即帧3，帧5以及帧6)，数据帧4被问题窗口锁定；传输窗口继续后移，且接收端设备反馈NACK 4，以及ACK3、ACK5、ACK6给发送端设备，发送端设备确定数据帧4丢失，则利用问题窗口锁定数据帧4，传输窗口继续后移；发送端在问题窗口内重传数据帧4，在滑动后的传输窗口内传输数据帧7、数据帧8、数据帧9、数据帧10。

作为一个可选实施例，发送端设备和接收端设备可以为手机、客户前置设备(Customer Premise Equipment，CPE)、交换机、AGV小车等终端设备，也可以是平台。

作为另一个可选实施例，上述传输窗口可以为选择重传协议对应的窗口，也可以为TCP滑动窗口协议对应的窗口。其中，对于选择重传协议，窗口大小＜2^(n-1)，其中n为传输的字节数；对于TCP滑动窗口协议，窗口大小由接收端缓存区域大小决定。

在本发明的至少一个实施例中，所述方法还包括：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

例如，问题窗口仅包括数据帧4，则数据帧4成功传输(即发送端接收到棘接收端反馈的ACK 4)，则关闭所述问题窗口。再例如，问题窗口包括数据帧4和数据帧6，若数据帧4成功传输(即发送端接收到棘接收端反馈的ACK 4)，则缩小问题窗口的长度，使得问题窗口至少包括数据帧6即可。

在实际应用中，可能会因为网络拥塞或设备故障导致某个数据帧长时间无法到达接收端。针对此种场景，本发明实施例设计了优先距离的滑动窗口机制，从而避免某个数据帧长时间无法到达，但正常传输窗口持续向后滑动，导致数据整体无法使用，网络资源浪费的情况。即所述方法还包括：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

发送端和接收端可设置问题窗口和正常传输窗口的极限距离为滑动次数N或间隔帧数m。当某个数据帧长时间未到达接收端时，该数据帧一直被问题窗口锁定；当正常窗口向后滑动n次或当正常窗口的末端与问题窗口起始段的距离第一次≥m时，正常窗口不再向后滑动，必须等待问题窗口数据帧成功传输后才能向后移动。

在本发明的至少一个实施例中，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；即一个问题窗口仅锁定一个问题帧；例如，如图2所示，问题窗口锁定数据帧4；该情况下，只要问题窗口内的问题数据成功传输则问题窗口向后滑动或消失；

多个问题帧；即一个问题窗口可以锁定多个问题帧，例如，如图5所示，数据帧4、数据帧7、数据帧8以及数据帧9未成功传输，则问题窗口可以锁定数据帧4至数据帧9。再例如，数据帧4和数据5未成功传输，则问题窗口锁定数据帧4和数据帧5；该情况下只要问题窗口内的所有的问题数据成功传输则问题窗口向后滑动或消失；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；实际网络传输时，可能存在多个帧组成同一组信息的问题，如帧3，帧4组合表示设备运行信息，具体来说，可以是帧3表示5号设备，帧4表示设备连接错误，3、4帧在同一窗口内同时传输更好。因此当4帧出现问题时，问题窗口锁定帧3和帧4；

一个传输窗口，即一个传输窗口内只要有一个数据帧未传输成功，问题窗口锁定整个传输窗口内的数据帧；例如，如图6所示，数据帧4未成功传输，则数据帧4所在的传输窗口被问题窗口锁定，该情况下只要问题窗口内的问题数据成功传输则问题窗口向后滑动或消失。

需要说明的是，在问题窗口包括至少一个成功传输的数据帧的情况下，发送端设备在进行重传时可以仅重传问题窗口中的问题帧，也可以重传问题窗口中的所有数据帧(即问题帧和其他数据帧)；在此不做具体限定。

在本申请的至少一个实施例中，实际网络传输时，可能存在因为网络不稳定导致的数据传输不稳定等问题。例如，问题窗口中的数据帧发送端还未确认传输反馈或接收端没有收到数据，滑动窗口中的数据再次出现发送端还未确认传输反馈或接收端没有收到数据。因此本发明实施例设计了多问题窗口机制，即问题窗口的数量不止1个，用户可按需设定问题窗口的最大数量。一旦出现数据未到达接收端或发送端未收到ACK确认时，该数据帧被问题窗口锁定。当使用多问题窗口时，问题窗口数据传输优先级大于正常窗口数据传输优先级，即：优先传输问题窗口数据。

在本发明的至少一个可选实施例中，实际网络传输时，可能存在因为网络不稳定导致的问题数据多次传输不成功或出现多个问题窗口等问题。为保证传输质量和节省运营商网络资源，避免后续传输数据无效情况，因此本发明实施例提出窗口优先级方案。具体来说，当出现多个问题窗口，或问题窗口长时间传输不成功，正常窗口一直后移时，则问题窗口优先级高于正常窗口优先级，或者，多问题窗口时，问题窗口优先级按出现的时间顺序依次降低。网络需优先保障优先级高的数据传输。

例如，如图9所示，所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。例如图10所示，问题窗口1的优先级高于问题窗口2的优先级，问题窗口2的优先级高于传输窗口的优先级。

未来垂直行业业务发展对5G网络提出来的差异化的需求，包括可靠性、数据传输速率、时延等。针对不同业务数据传输的不同要求，当数据传输出现问题时，网络需快速处理并协调问题数据与后续正常传输数据间的调度关系。因此，采用本发明实施例优化可靠数据的重传机制，设计了多滑动窗口(一个传输窗口和至少一个问题窗口)的数据重传机制，并细化了有限距离的滑动窗口机制和具有优先级的滑动窗口机制，一方面实现了数据的合理、高效传输，提升了确定性网络的性能；另一方面提升了数据传输的可靠性，避免了网络资源浪费。

综上，本发明实施例改善了传统数据重传方案中当且仅当窗口内数据传输并接受完毕后窗口才能滑动，数据传输效率低的问题，提升了数据传输的效率；且在多窗口情况下，明确了传输优先级和组合数据帧需同时传输的可变滑动传动机制，保证问题窗口数据优先到达，保证组合数据帧数据同时传输和到达，提升了数据传输的可靠性。

如图12所示，本发明实施例还提供一种数据传输装置，应用于发送端设备，包括：

第一发送模块1201，用于在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；

第一运行模块1202，用于若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

第二发送模块1203，用于控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧。

作为一个可选实施例，所述装置还包括：

第一窗口处理模块，用于若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，用于若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

作为一个可选实施例，所述装置还包括：

第二窗口处理模块，用于在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

作为一个可选实施例，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

作为一个可选实施例，所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

本发明实施例将滑动窗口分为问题窗口和传输窗口，当传输窗口中出现未成功传输数据帧时，未成功传输的数据帧由问题窗口锁定，传输窗口继续向后滑动，从而避免传输窗口卡在某一位置的问题，一方面实现了数据的合理、高效传输，提升了确定性网络的性能；另一方面提升了数据传输的可靠性，避免了网络资源浪费。

需要说明的是，本发明实施例提供的数据传输装置是能够执行上述数据传输方法的装置，则上述数据传输方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。

如图13所示，本发明实施例还提供一种发送端设备，包括处理器1300和收发器1310，所述收发器1310在处理器1300的控制下接收和发送数据，所述处理器1300用于执行以下操作：

在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧。

作为一个可选实施例，所述处理器还用于执行以下操作：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

作为一个可选实施例，所述处理器还用于执行以下操作：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

作为一个可选实施例，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

作为一个可选实施例，所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

本发明实施例将滑动窗口分为问题窗口和传输窗口，当传输窗口中出现未成功传输数据帧时，未成功传输的数据帧由问题窗口锁定，传输窗口继续向后滑动，从而避免传输窗口卡在某一位置的问题，一方面实现了数据的合理、高效传输，提升了确定性网络的性能；另一方面提升了数据传输的可靠性，避免了网络资源浪费。

需要说明的是，本发明实施例提供的发送端设备是能够执行上述数据传输方法的发送端设备，则上述数据传输方法的所有实施例均适用于该发送端设备，且均能达到相同或相似的有益效果。

如图14所示，本发明实施例还提供一种数据传输装置，应用于接收端设备，包括：

第一接收模块1401，用于在传输窗口内接收发送端设备发送的数据帧；

第二运行模块1402，用于若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

第二接收模块1403，用于控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内接收所述接收端设备发送的数据帧。

作为一个可选实施例，所述装置还包括：

第三窗口处理模块，用于若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，用于若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

作为一个可选实施例，所述装置还包括：

第四窗口处理模块，用于在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

作为一个可选实施例，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

作为一个可选实施例，所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

本发明实施例将滑动窗口分为问题窗口和传输窗口，当传输窗口中出现未成功传输数据帧时，未成功传输的数据帧由问题窗口锁定，传输窗口继续向后滑动，从而避免传输窗口卡在某一位置的问题，一方面实现了数据的合理、高效传输，提升了确定性网络的性能；另一方面提升了数据传输的可靠性，避免了网络资源浪费。

需要说明的是，本发明实施例提供的数据传输装置是能够执行上述数据传输方法的装置，则上述数据传输方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。

如图15所示，本发明实施例还提供一种接收端设备，包括处理器1500和收发器1510，所述收发器1510在处理器1500的控制下接收和发送数据，所述处理器1500用于执行以下操作：

在传输窗口内接收发送端设备发送的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内接收所述接收端设备发送的数据帧。

作为一个可选实施例，所述处理器还用于执行以下操作：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

作为一个可选实施例，所述处理器还用于执行以下操作：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

作为一个可选实施例，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

作为一个可选实施例，所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

本发明实施例将滑动窗口分为问题窗口和传输窗口，当传输窗口中出现未成功传输数据帧时，未成功传输的数据帧由问题窗口锁定，传输窗口继续向后滑动，从而避免传输窗口卡在某一位置的问题，一方面实现了数据的合理、高效传输，提升了确定性网络的性能；另一方面提升了数据传输的可靠性，避免了网络资源浪费。

需要说明的是，本发明实施例提供的接收端设备是能够执行上述数据传输方法的接收端设备，则上述数据传输方法的所有实施例均适用于该接收端设备，且均能达到相同或相似的有益效果。

本发明实施例还提供一种通信设备，该通信设备为发送端设备或接收端设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的数据传输方法实施例中的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的数据传输方法实施例中的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

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读存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)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实施例的方法、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、嵌入式处理机或其它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它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它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储介质中，使得存储在该计算机可读存储介质中的指令产生包括指令装置的纸制品，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它可编程数据处理设备上，使得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科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。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (24)

1.一种数据传输方法，由发送端设备执行，其特征在于，包括：

在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

6.一种数据传输方法，由接收端设备执行，其特征在于，包括：

在传输窗口内接收发送端设备发送的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内接收所述接收端设备发送的数据帧。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

11.一种数据传输装置，应用于发送端设备，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；

第一运行模块，用于若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

第二发送模块，用于控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧。

12.一种发送端设备，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，其特征在于，所述处理器用于执行以下操作：

在传输窗口内向接收端设备发送对应的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内向所述接收端设备发送对应的数据帧。

13.根据权利要求12所述的发送端设备，其特征在于，所述处理器还用于执行以下操作：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

14.根据权利要求12所述的发送端设备，其特征在于，所述处理器还用于执行以下操作：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

15.根据权利要求12所述的发送端设备，其特征在于，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

16.根据权利要求12所述的发送端设备，其特征在于，

所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

17.一种数据传输装置，应用于接收端设备，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于在传输窗口内接收发送端设备发送的数据帧；

第二运行模块，用于若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

第二接收模块，用于控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内接收所述接收端设备发送的数据帧。

18.一种接收端设备，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，其特征在于，所述处理器用于执行以下操作：

在传输窗口内接收发送端设备发送的数据帧；

若所述传输窗口内存在未成功传输的问题帧，运行至少一个问题窗口；所述问题窗口内至少包含一个问题帧；

控制所述传输窗口向后滑动，并在滑动后的传输窗口以及问题窗口内接收所述接收端设备发送的数据帧。

19.根据权利要求18所述的接收端设备，其特征在于，所述处理器还用于执行以下操作：

若问题窗口内的问题帧均成功传输，关闭所述问题窗口；

或者，

若问题窗口内的部分问题帧成功传输，缩小问题窗口的窗口长度使得缩小后的问题窗口不包含已成功传输的问题帧。

20.根据权利要求18所述的接收端设备，其特征在于，所述处理器还用于执行以下操作：

在所述问题窗口与滑动后的传输窗口之间的距离大于或者等于第一门限的情况下，或者，在所述传输窗口向后滑动N次后，控制所述传输窗口停止向后滑动，直到问题窗口内的问题帧传输成功。

21.根据权利要求18所述的接收端设备，其特征在于，所述问题窗口包括以下任一项：

一个问题帧；

多个问题帧；

一个组合数据帧，所述组合数据帧包括：问题帧以及至少一个传输成功的数据帧；

一个传输窗口。

22.根据权利要求18所述的接收端设备，其特征在于，

所述问题窗口的传输优先级高于所述传输窗口的传输优先级；

和/或，

多个问题窗口的传输优先级与问题窗口的起始运行时刻成正相关。

23.一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任一项所述的数据传输方法，或者实现如权利要求6-10任一项所述的数据传输方法。

24.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的数据传输方法中的步骤，或者实现如权利要求6-10任一项所述的数据传输方法中的步骤。

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