[发明专利]一种在通信网络中使用UDP协议进行数据可靠传输的方法

权利要求书

1.一种在通信网络中采用UDP协议进行数据可靠传输的方法，其特征在于，它首先由数据包发送端与接收端之间进行连接握手，数据包发送端通信层通知应用层可靠性传输通道建立；在数据包传输过程中，数据包发送端通信层通过心跳机制检测传输通道的通道状态，如果通道状态发生变化则通知应用层；在数据包传输包括以下过程：

(1)发送端通信层设立发送缓存队列和重传队列，应用层发送的数据包到达通信层后，每个数据包封装上包含应用层标识的协议头并统一编排序号进入发送缓存队列，发送缓存队列中的数据包采用先入先出的方式，数据包由通信层传输后，从发送缓存队列删除所发的数据包，将其保存到重传队列中，发送端通信层在收到接收端包含数据包序号的数据传输确认报文后将已确认的数据包从重传队列中删除；

(2)接收端通信层设立接收缓存队列，接收端通信层将接收到的数据包存入接收缓存队列中，向发送端回应数据传输确认报文，此过程中，若接收缓存队列中数据包最小序号符合期望序号，则解析该最小序号数据包的协议头，按照应用层标识将数据包传送给接收端应用层，将此数据包从接收缓存队列中删除，并更新期望序号；

(3) 过程(1)和过程(2)重复执行，直至所有数据包传送完毕，数据包发送端与接收端之间关闭传输通道。

2.根据权利要求1所述的一种在通信网络中采用UDP协议进行数据可靠传输的方法，其特征在于，如果传输通道的通道状态发生变化，采用如下步骤：

步骤一，若传输通道出现链路故障，通知应用层停止向通信层发送数据包；

步骤二，若传输通道的链路恢复，通知应用层继续发送数据包。

3.根据权利要求2所述的一种在通信网络中采用UDP协议进行数据可靠传输的方法，其特征在于，过程(2)接收端通信层同时采用两种方法向发送端回应数据传输确认报文：

方法一，定时法，每隔预定时间就回应一个数据传输确认报文；

方法二，窗口法，规定数据包数量作为一个窗口，当窗口的数据包数量要求得到满足时，回应一个数据传输确认报文。

4.根据权利要求3所述的一种在通信网络中采用UDP协议进行数据可靠传输的方法，其特征在于，所述连接握手过程采用如下步骤：

第一、发送端应用层通知通信层，发送端与接收端建立可靠性传输通道；

第二、发送端通信层发送建立通道请求报文到接收端预定的UDP端口，建立通道请求报文中包含数据包传输的初始序号，包含与接收端协商的心跳间隔时间、链接请求间隔时间、重传时间、重传次数；

第三、接收端通信层收到建立通道请求报文后，发送建立通道确认报文作为回应，建立通道确认报文包含协商后所同意的心跳间隔时间、链接请求间隔时间、重传时间、重传次数；

第四、发送端通信层收到建立通道确认报文，连接握手过程完成。

5.根据权利要求4所述的一种在通信网络中采用UDP协议进行数据可靠传输的方法，其特征在于，对于保存在重传队列里的数据包，如果在预定时间内未能收到数据传输确认报文，发送端通信层会重新发送这样的数据包。

6.根据权利要求5所述的一种在通信网络中采用UDP协议进行数据可靠传输的方法，其特征在于，在执行过程(1)和过程(2)期间，若传输通道发生链路故障，且在总心跳时间内未恢复，则发送端的发送缓存队列和重传队列中所有数据包按序号整理，全部保存到发送缓存队列，数据包发送端与接收端之间重新进行连接握手，建立通道报文中包含的数据包传输初始序号为整理后发送缓存队列中第一个数据包的序号，此后进入过程 (1)、(2)、（3）继续进行剩余数据包的传输。

7.根据权利要求5所述的一种在通信网络中采用UDP协议进行数据可靠传输的方法，其特征在于，发送端通信层重新发送预定时间内未能收到数据传输确认报文的数据包，若重传次数超过阈值依然未能收到数据传输确认报文，则发送端的发送缓存队列和重传队列中所有数据包按序号整理，全部保存到发送缓存队列，数据包发送端与接收端之间重新进行连接握手，建立通道报文中包含的数据包传输初始序号为整理后发送缓存队列中第一个数据包的序号，此后进入过程 (1)、(2)、（3）继续进行剩余数据包的传输。