CN113906700A - 在网络传输协议中传递确认的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于确保通信网络中数据可靠性的协议。为此，本公开提出第一网络设备，该第一网络设备用于：从第二网络设备中接收数据包；以及确定在第一网络设备未被正确接收的一组数据包。特别地，第一网络设备用于向第二网络设备传输一个或多个状态信息，其中，一个或多个状态信息指示该组数据包的子集。此外，本申请还提出第二网络设备，该第二网络设备用于：向第一网络设备传输数据包；从第一网络设备接收一个或多个状态信息；以及，相应地，将数据包的子集重新传输给第一网络设备。

Description

在网络传输协议中传递确认的设备和方法

技术领域

本申请涉及通信网络，并且更具体地，涉及通信网络的数据传输中的数据可靠性。本申请提出了一种以紧凑而持续的方式传递确认信息的设备和方法。

背景技术

在数据网络中，当两台计算机相互通信时，通常需要确保数据可靠性。为此，发送方给每个数据包上附加一个序列号，接收方通知发送方哪些数据包已被接收以及哪些数据包已经丢失。发送方必须重新传输丢失的的数据包，直到接收方接收全部数据包。

用于确保数据可靠性的协议可以分为三大类：停等式(Stop-and-Wait)，回退N帧(go-back-N)，以及选择性重传(Selective-Repeat)。

在停等式中，发送方发送数据包，并等待数据包的确认(acknowledgement，ACK)。一旦ACK到达发送方，它会传输下一个数据包。如果未接收到ACK，它会再次重新传输先前的数据包。

在回退N帧中，接收方在接收到数据包编号为N之前的所有数据包后，只接收数据包编号为N+1的数据包。如果未接收到数据包N+1，但是接收了序列号更高的数据包，例如，N+2，则接收方会丢弃该乱序的数据包。当发送方被告知数据包N+1丢失时，它知道自己不仅必须重新传输这个数据包，还必须传输所有后续的数据包。停等式实际上是回退N帧的一种特殊情况，其中N＝1。

在选择性重传中，接收方愿意接收乱序的数据包。接收方将这些数据包放在一个重新排序缓冲区中。然后，它仅通知发送方丢失的数据包的信息，并且发送方仅重新发送丢失的数据包。

值得注意的是，选择性重传是一个更有效的协议，因为只有不能到达接收方的数据包才会被重传。但是，出于两个主要原因，选择性重传的实现难度比回退N帧更大。第一个原因是，选择性重传需要接收方在一个特殊的缓冲区中存储乱序的数据包，直到接收到丢失的数据包(它不能将乱序的数据包传递给应用程序)。第二个原因是，通知发送方哪些数据包已被接收，哪些数据包已经丢失，这在一个异步且不可靠的网络中是一项艰巨的任务。特别地，可能接收方会通知发送方数据包丢失了，而该数据包的(重新)传输能够很快到达接收方。因此，选择性重传的发送方总是很难决定是否服从重新传输的请求。

发明内容

鉴于上述限制，本申请的实施例旨在介绍一种改进的方案，用于确保数据可靠性。特别地，目的是提供一种确保数据可靠性的通用协议，并且使其可适用于大量丢失的数据包以及用于ACK信息的位数有限的情况。一个目的是实现ACK范围的紧凑而持续的表示。

此目的通过所附的独立权利要求提供的实施例实现。从属权利要求进一步限定了实施例的有利实施方式。

特别地，本申请的实施例提出了几种算法，用于确定在ACK中报告哪些丢失的范围。此外，本申请的实施例还提出了触发ACK的灵活方法。

本申请的第一方面提供了第一网络设备，用于：从第二网络设备接收数据包；确定在所述第一网络设备上未被正确接收的一组数据包；以及向所述第二网络设备发送一个或多个状态信息，其中，所述一个或多个状态信息指示所述一组数据包的子集。

通过被配置为仅报告丢失的数据包的一部分，所述第一网络设备(接收方)提供了一种用于确保数据稳定性的紧凑的解决方案。特别地，该解决方案确保数据可靠性，并且适用于存在大量丢失数据包的情况。

在第一方面的一种实施方式中，所述一组数据包包括N个范围，N是正整数，每个范围包括一个或多个连续的数据包，以及，所述一个或多个状态信息指示所述N个范围的子集。

通常地，状态信息的目的是通知发送方，在正确接收到轮询信息之前哪些数据包发送了，哪些数据包丢失了。本申请的实施例提议仅报告状态信息中的丢失范围的子集。

在第一方面的一种实施方式中，所述一个或多个状态信息还指示最后接收的数据包。

可选地，所述第一网络设备还可以在状态信息中指示最后接收的数据包的序列号(例如，正整数L)。值得注意的是，这是为了通知发送方(即，第二网络设备)，接收方(即，第一网络设备)接收了数据包编号L之前的所有数据包，但状态信息中报告的丢失范围除外。

在第一方面的一种实施方式中，所述第一网络设备还用于从所述N个范围中选择前X个范围作为所述一个或多个状态信息中指示的子集，X是小于N的正整数。

根据第一种算法，所述第一网络设备可以总是在状态信息中报告第一丢失范围。值得注意的是，它允许发送方(即，第二网络设备)尽可能早地重新传输第一丢失范围。

在第一方面的一种实施方式中，在所述一个或多个状态信息中指示的最大范围数是Y，Y是正整数，以及，如果Y大于X，所述第一网络设备还用于：使用循环策略从所述N个范围中进一步选择Y-X个范围，或从所述N个范围中进一步随机选择Y-X个范围；以及使用所述选择的前X个范围和Y-X个范围作为所述一个或多个状态信息中指示的子集。

例如，丢失的范围可以是间隙1，间隙2，间隙3，间隙4和间隙5，并且Y＝2和X＝1。根据该算法，第一状态信息将报告间隙1(第一个丢失的范围)和另一个间隙，该间隙从间隙2，间隙3，间隙4和间隙5中随机选出。

在第一方面的一种实施方式中，所述第一网络设备还用于使用轮询策略从所述N个范围中选择前X个范围作为所述一个或多个状态信息中指示的子集，X是小于N的正整数。

根据本算法，如果丢失的范围是，例如，间隙1，间隙2，间隙3，间隙4和间隙5，并且接收方仅能报告两个间隙，那么它在第一状态信息中报告间隙1和间隙2，在第二状态信息中报告间隙3和间隙4，在第三状态信息中报告间隙5和间隙1，依此类推。

在第一方面的一种实施方式中，所述第一网络设备用于：从所述N个范围中随机选择X个范围作为所述一个或多个状态信息中指示的子集，X是小于N的正整数。

根据该算法，丢失的范围可以由所述第一网络设备随机选择。

在第一方面的一种实施方式中，其中，所述N个范围的每个范围与概率参数相关联，以及，所述第一网络设备基于所述概率参数，从所述N个范围中随机选择X个范围。

即，所述第一网络设备可以将不同的权重分配给不同的丢失的范围。例如，可以使用分配的权重/概率随机选择第一范围，然后可以选择第二范围。可选地，如果再次选择第一范围，该算法可以进行另一个随机选择，直到选择了不同的范围。可选地，可以根据第一选择调整概率。

在第一方面的一种实施方式中，所述第一网络设备用于：指示所述N个范围中的丢失的范围，通过指示所述丢失范围的第一丢失数据包的序列和所述第一丢失数据包后的丢失数据包的数量；或者指示所述丢失的范围的第一丢失数据包的序列和所述丢失的范围的最后一个丢失数据包的序列。

值得注意的是，当报告丢失的范围时，可以采用不同的方式来展示间隙。优选地，为了报告最小比特使用中的间隙，可以使用数据包序列号的开头和结尾。可选地，可以使用丢失的序列的开头和指示从该点如何丢失数据包的计数器来展示间隙。

在第一方面的一种实施方式中，所述第一网络设备用于从所述第二网络设备接收一个或多个对所述状态信息的请求；以及

响应于每个请求，向所述第二网络设备传输一个或多个所述状态信息。

可选地，状态信息可以报告给发送方以响应来自发送方的请求。

在第一方面的一种实施方式中，所述一个或多个请求中的至少一个是轮询信息或数据信息。

例如，在状态信息中传输丢失的范围，以响应轮询信息或数据信息(如在传输控制协议(TCP)中)。

在第一方面的一种实施方式中，所述第一网络设备用于向所述第二网络设备周期性地传输所述一个或多个状态信息。

可能地，状态信息可以周期性地发送，而不需要轮询信息。

在第一方面的一种实施方式中，所述第一网络设备用于将所述一个或多个状态信息搭载在所述第二网络设备的一个或多个数据包上。

可选地，状态信息可以不必是单独的信息，即，相反地，可以搭载在数据包上。

在第一方面的一种实施方式中，所述一个或多个状态信息中的至少一个还包括一个指示，指示所述至少一个状态信息包括的信息是部分信息，以及，所述第一网络设备还用于：向所述第二网络设备传输包括剩余信息的一个或多个以下状态信息。

可选地，可以通知所述第二网络设备，即发送方，状态信息的信息是部分信息还是完整信息。

在第一方面的一种实施方式中，所述一个或多个状态信息包括位图，指示所述数据包的子集，以及，可选地，指示一个或多个在所述第一网络设备接收的一个或多个数据包。

可选地，可以使用覆盖特定序列号范围的位图来展示丢失的范围。例如，每个丢失的数据包的位图可以是“0”，而每个非丢失的数据包的位图可以是“1”。

本申请的第二方面提供了第二网络设备，所述第二网络设备用于向第一网络设备传输数据包；从所述第一网络设备接收一个或多个状态信息，其中，所述一个或多个状态信息指示一组数据包的子集，其中，所述一组数据包在所述第一网络设备未被正确接收；以及向所述第一网络设备重新传输所述数据包的子集。

所述第二网络设备(发送方)可以获得确认部分丢失的数据包的状态信息。相应地，所报告的丢失的数据包应当重新传输至所述第一网络设备(接收方)。

在第二方面的一种实施方式中，所述第二网络设备还用于向所述第一网络设备传输一个或多个对状态信息的请求；以及响应于每个请求，从所述第一网络设备接收一个或多个状态信息。

在第二方面的一种实施方式中，所述一个或多个请求中的至少一个是轮询信息或数据信息。

在第二方面的一种实施方式中，所述第二网络设备还用于从所述第一网络设备接收一个或多个数据包，其中，所述一个或多个状态信息被搭载在一个或多个数据包上。

在第二方面的一种实施方式中，所述一个或多个状态信息中的至少一个还包括一个指示，指示所述至少一个状态信息包括的信息是部分信息，以及，所述第二网络设备还用于：从所述第一网络设备接收包括剩余信息的一个或多个以下状态信息。

本公开的第三方面提供一种由第一网络设备执行的方法，其中，所述方法包括从第二网络设备接收数据包；确定在所述第一网络设备未被正确接收一组数据包；以及向所述第二网络设备传输一个或多个状态信息，其中，所述一个或多个状态信息指示所述一组数据包的子集。

第三方面的实施方式可以对应于上述第一方面的所述第一网络设备的实施方式。第三方面的所述方法及其实施方式取得了与上述第一方面的所述第一网络设备及其实施方式相同的优势和效果。

本公开的第四方面提供一种由第二网络设备执行的方法，其中，所述方法包括：向第一网络备传输数据包；从所述第一网络设备接收一个或多个状态信息，其中，所述一个或多个状态信息指示一组数据包的子集，其中，所述一组数据包在所述第一网络设备未被正确接收；以及向所述第一网络设备再传输所述数据包的子集。

第四方面的实施方式可以对应于上述第二方面的所述第二网络设备的实施方式。第四方面的所述方法及其实施方式取得了与上述第二方面的所述第二网络设备及其实施方式相同的优势和效果。

本公开的第五方面提供一种计算机程序产品，包括程序代码，当所述程序代码在处理器上运行时，执行第三方面以及第三方面的任何实现形式，或第四方面以及第四方面的任何实现形式所述的方法。

需要注意的是，本申请所描述的所有设备、元件、单元和方法均可在软件或硬件元件或它们的任意组合中实现。本申请中描述的各种实体所执行的所有步骤以及所描述的各种实体要执行的功能旨在表示各个实体用于执行各个步骤和功能。即使在以下特定实施例的描述中，由外部实体完全执行的特定功能或步骤没有反映在执行该特定步骤或功能的该实体的特定详细元件的描述中，对于本领域技术人员来说，这些方法和功能可以在相应的软件或硬件元件或其任意类型的组合中实现应该是清楚的。

附图说明

结合附图，将在以下对具体实施例的描述中解释本公开的上述方面和实施方式，其中：

图1示出了选择性重传法的歧义性问题。

图2示出了选择性重传法的示例。

图3示出了选择性重传法的示例。

图4示出了检查点模式法的示例。

图5示出了根据本公开的实施例的第一网络设备。

图6示出了根据本公开的实施例的算法。

图7示出了根据本公开的实施例的另一种算法。

图8示出了根据本公开的实施例的第二网络设备。

图9示出了根据本公开的实施例的方法。

图10示出了根据本公开的实施例的方法。

具体实施方式

参考附图描述的用于在通信***中进行有效的传输数据包的方法，设备和程序产品的说明性实施例。尽管此描述提供了可能的实施方式的详细示例，但应当注意，这些细节仅是示例性的作用，绝不限制本申请的范围。

此外，一个实施例/示例可以涉及其他实施例/示例。例如，在一个实施例/示例中提到的包括但不限于术语，要素，过程，说明和/或技术优势的任何描述适用于其他实施例/示例。

众所周知，用于确保数据可靠性的协议可以分为三大类：停等式，回退N帧，以及选择性重传。在这些协议中，选择性重传是一种更有效率的协议。

例如，如图1所示的情况。特别地，在接收到数据包4后，接收方知道数据包3丢失了，因为如果未丢失，应该在数据包4之前收到它。接收方相应地需要通知发送方。它可以发送一个否定的ACK(NACK)，或者，可选地，接收方可以通知发送方它已经接收的全部数据包和未接收的数据包。该信息可以命名为ACK/NACK。

当发送方接收到此ACK/NACK信息时，它将重新传输数据包3。但一段时间后，它又收到另一个ACK/NACK，这指示数据包5-6也丢失了。该ACK/NACK还通知数据包3(仍然)丢失。当接收方接收该ACK/NACK时，它不知道重新传输的数据包3的副本是什么状态。一方面，如果它忽略了该ACK/NACK指示数据包3(仍然)丢失的事实，那么，它将永远无法知道重新传输的数据包3的副本丢失了。另一方面，如果它再次重新传输数据包3，但接收方已经接收到先前的重新传输，那么，该第二次重新传输就是浪费资源。

一种解决上述“ACK/NACK”歧义性的方法是每个ACK/NACK仅报告一次每个丢失的数据包，并且表明接收方已经正确接收的数据包有哪些。图2示出了发送方仅就新间隙发送NACK的情况。值得注意的是，当数据包不连续时，会出现间隙。

此外，发送方需要知道之前被NACK的数据包(即，用NACK指示的数据包)的重新传输是否也丢失了。实现这一目标的一种有前景的方法是将逻辑计时器与每次重新传输相关联。即，如果在超时时间段内没有对特定的重新传输进行ACK确认(即，用ACK指示的数据包)，则重复该过程。图3示出了一个示例。值得注意的是，图3并未展示所有已发送或可以发送的ACK信息。当发送方在序列号中检测到新的间隔时，通常会发送NACK。每当发送方接收到数据包时，都可以发送ACK。

但是，上述方法存在两个问题。第一，它需要许多逻辑计时器。这些计时器的操作很困难，尤其是在硬件上实现协议时。第二，协议需要调整超时，这是非常困难的任务。尤其是因为往返时间(RTT)在实践中可能经常变化。值得注意的是，RTT是发送信号所花费的时间加上接收该信号的ACK所花费的时间。对RTT的错误估计可能会导致不必要的重新传输(如果超时太短)或额外的延迟(如果超时太长)。

检查点模式(CPM)是实现选择性重复的另一种方法。特别地，CPM使用三类控制信息：(1)轮询信息，由发送方定期发送；(2)状态(STAT)信息，由接收方发送作为对接收的轮询信息的回复；以及(3)未经请求的状态(USTAT)信息，由接收方在任何检测到接收的数据包的序列号中的新间隙的时候发送。

通常，发送方维护两个序列号计数器。第一个计数器用于分配给数据包的序列号。它称为信息序列号(MSN)。第二个计数器用于分配给轮询信息的序列号。因此它称为轮询信息序列号(PMSN)。

当发送方发送新的数据包时，它会在新的数据包上附加新的MSN，并增加MSN计数器。如果接收方在接收到的数据包中检测到新间隙，它会发送USTAT信息，并且告诉发送方检测到的间隙是什么。然后，发送方使用其原始的MSN重新发送丢失的数据包。有时，发送方会创建新的轮询信息并将其发送给接收方。一个轮询信息分配一个PMSN，其等于最后一个轮询信息+1的PMSN。轮询信息也包含一个Max-MSN字段，其是最后传输的新数据包的MSN。

当发送方首次发送数据包，或作为重新传输时，它会将最后发送的轮询信息的PMSN与该数据包的MSN相关联。这样的关联可以被保存在发送方的存储器中。

当接收方接收轮询信息时，它会以STAT信息响应。STAT信息的目的是通知发送方在发送轮询消息之前，哪些数据包已被正确接收，哪些数据包已丢失。通常，STAT信息具有三个字段：(a)PMSN,其是从STAT响应的轮询信息中复制的；(b)Max-MSN值，其也是从轮询信息中复制的；(c)序列号小于Max-MSN且尚未被接收方接收的数据包列表。

协议中的一些重新传输的规则如下。首先，发送方始终遵循每个USTAT信息，除非发送方已经重新传输了报告为丢失的数据包(如果数据包X丢失了，并且发送方在发送数据包(X+1)之前发送轮询信息，会发生这种情况。因此，有关丢失的数据包X的第一份报告是由STAT而非USTAT接收的)。这是为了确保对于接收方接收的这些每一个重新发送的数据包来说，都将是接收方首次接收到这种数据包。其次，当接收到STAT信息时，对于每个报告丢失的数据包来说，当且仅当与此数据包相关联的PMSN小于与轮询/STAT握手相关联的PMSN时，发送方才重新发送该数据包。

上述协议是按照第二层协议开发的，并且它假设数据包是按照顺序接收的。在这种假设下，上述重传规则保证了所有数据包最终都将由接收方接收，并且发送方不会不必要的重传任何数据包。

图4示出了CPM法的一个示例。在该示例中，USTAT信息不仅用于报告新间隙，还用于报告正确接收的数据包。例如，数据包3丢失了，当接收方接收到数据包4时，会发送报告此丢失的USTAT信息。当发送方接收到USTAT信息时，它会立即重新发送数据包3。另一方面，报告数据包5和数据包6丢失的USTAT信息丢失了，因此，仅在下一次成功的轮询/STAT握手之后才会重新发送这些数据包。

第一个轮询信息接收PMSN＝1，请求接收方报告直到序列号7的丢失的数据包。当发送方接收到响应此轮询信息的STAT信息时，发送方正在等待关于数据包1-8的ACK。除了PMSN＝2的3和8之外，所有这些数据包都在发送方与PMSN＝1相关联，因为，它们的最后一次传输发生在第一个轮询信息发送之后。如表1所示。

数据包编号(MSN)	1	2	3	4	5	6	7	8
									PMSN	1	1	2	1	1	1	1	2

表1：发送方窗口的状态

当发送方接收到响应于第一个轮询信息的STAT信息时，该STAT信息报告数据包3，5和6丢失了。通过将该STAT信息的PMSN(即PMSN＝1)与同数据包3，5和6(即分别为2，1和1)相关连的PMSN相比较，发送方了解到数据包3的最后一次传输发生在该STAT信息响应的轮询信息传输之后。这意味着该STAT信息实际上并没有指示3的最后一次传输是否成功。因此，发送方忽视了对数据包3重新传输的请求(并且，事实上，没有必要重新传输该数据包因为已经正确接收了最后一次重新传输)，但是，它服从了对数据包5和数据包6的重新传输请求。

数据包6的重新传输丢失了。但是在此丢失后不会发送USTAT，因为只有在每个数据包第一次传输时才会发送USTAT。然后，发送方继续发送新的数据包(例如，数据包9)。当最大的MSN为9时，发送第一个STAT信息。响应的STAT信息指示数据包6仍然丢失。通过将第二个STAT信息的PMSN(即，PMSN＝2)与同数据包6相关联的PMSN相比较，当接收到STAT信息时(即PMSN＝1)，发送方了解到最后一次传输已丢失，并且它会第三次传输该数据包。

可以看出，当接收方需要指示哪些数据包已经接收，哪些数据包已经丢失时，可能存在接收方可以报告的NACK范围数量受到限制的情况。这种限制可能有很多原因，例如，该实现在数据包报头中为NACK范围分配固定长度字段。例如，该字段最多可以容纳X个范围，例如X＝3。在另一个示例中，该协议可以由硬件实现，并且为了方便起见，可以生成具有NACK范围的最大编号X的STAT。

可靠的传输协议，例如，TCP，快速用户数据报协议网络连接(QUIC)，和远程直接数据存取(RDMA)使用确认范围。特别地，每个范围是一组已经成功接收的连续的数据包或帧(或一组未成功接收的数据包)。确认的数据包的每个范围在接收的数据包/帧中都有一个相应的“间隙”。传输协议中的每个端点都向对等端点发送确认信息。

值得注意的是，如果在接收的数据包中存在大量的“间隙”，从接收方发送到发送方的确认信息可能需要大量的字段(因此在每个方向上都需要传输大量的比特)。但是，ACK信息中的比特数应该相对较小，以避免线路上的开销，并且使得硬件实现的每个数据包可以解析的比特数有限。当前，仍然没有解决此问题的公知解决方案。

图5示出了根据本公开的实施例的第一网络设备500。第一网络设备500可以包括用于执行，进行或发起本文所述的第一网络设备500的各种操作的处理电路(未示出)。处理电路可以包括硬件和软件。硬件可以包括模拟电路或数字电路，或模拟电路和数字电路。数字电路可以包括例如专用集成电路(ASIC)，现场可编程阵列(FPGA)，数字信号处理器(DSP)或多功能处理器之类的组件。第一网络设备500还可以包括存储器电路，该存储器电路存储可以由处理器或由处理电路执行，特别是在软件的控制下可以执行的一个或多个指令。例如，存储器电路可以包括存储可执行软件代码的非暂时性存储介质，当该可执行代码由处理器或处理电路执行时，使得第一网络设备500的各种操作可以执行。在一个实施例中，处理电路包括一个或多个处理器和连接到一个或多个处理器的非暂时性存储器。非暂时性存储器可以携带可执行程序代码，当该可执行程序代码由一个或多个处理器执行时，使得第一网络设备500执行，进行或发起本文所述的操作或方法。

为了解决前述的限制和不足，本公开的实施例提出了几种备选算法，用于决定在STAT消息的NACK字段中包括哪些范围。算法可以由第一网络设备500实现。

特别地，第一网络设备500用于从第二网络设备510接收数据包501。因此，特别地，相较于先前附图中示出的接收方和发送方，第一网络设备500可以被称为“接收方”，第二网络设备可以被称为“发送方”。第一网络设备500还用于确定在第一网络设备未被正确接收一组数据包。然后，特别地，第一网络设备500用于向第二网络设备510传输一个或多个状态信息502，其中，一个或多个状态信息502指示该组数据包的子集。

本公开的实施例为STAT信息或报告丢失的范围的任何其他消息中的NACK字段不报告全部丢失的范围的情况提供了若干算法。

特别地，报告间隙或范围的方式将不仅限于给出的示例，还可以包含：

1、数据包序列号的开头和结尾。

2、数据包序列号的开头和指示从该点开始丢失多少数据包的计数器，按间隙处理。

3、从开始报告的缺失序列开始的相对编号。

4、覆盖一定序列号范围的位图中，每个丢失的数据包都为“0”，每个未丢失的数据包都为“1”。

算法1：

第一个算法是接收方，即第一网络设备500，总是报告第一丢失范围。

图6示出了根据本公开的实施例的报告状态信息中第一范围的示例。为了简单起见，该图及所有的后续图均未显示USTAT信息(可以假定所有这些信息都丢失了，并且它们没有影响示例)。在该实施例中，有四个丢失范围：2-3，5-6，8-9和11。图6示出了发送方，即图5中示出的第一网络设备500，可以仅报告状态信息中的两个范围，即图5示出的一个或多个状态信息，并且它总是报告前两个范围。

通常，每个状态信息502包含两个参数(例如，字段)：ACK和NACK。该信息的语义是状态信息发送方(第一网络设备500)接收至数据包编号ACK的所有数据包，除了在NACK字段中指示的数据包。这意味着，当改变NACK字段时，也需要相应地调整ACK字段。出于这个原因，图6中的第一状态信息中的ACK字段的值为7而非10。

值得注意的是，必须按以下方式读取该状态信息：接收方接收直到数据包编号7的所有数据包，除了2-3和5-6外。应该注意的是，没有报告序列号大于7的数据包的状态。

该算法具有重要影响。即，它允许发送方，即第二网络设备510，尽可能早地重新传输第一个丢失的范围。但是，这可能会延迟时间，直到重新传输所有的丢失范围。从图6中可以看出，从前两个丢失的重新传输数据包需要一个RTT，并且，从最后两个丢失的范围中重新传输数据包需要另一个RTT。因此，如果有N个丢失的范围，接收方，即第一网络设备510，可以报告每个STAT中的X个丢失的范围。需要N/X个STAT报告所有丢失的范围。

算法2：

在该算法中，根据本公开的实施例，第一网络设备500在丢失的范围之间使用循环策略。这意味着，如果它具有5个丢失的范围：间隙1，间隙2，间隙3，间隙4和间隙5，但第一网络设备可以仅报告两个间隙，然后它在第一状态信息中报告间隙1和间隙2，在第二状态信息中报告间隙3和间隙4，在第三状态信息中报告间隙5和间隙1，依此类推。

图7示出了根据该实施例的算法2的示例。假定NACK字段可以报告最多两个丢失的范围。当发送第一个STAT时，有3个丢失的范围：2-3，5-6和8-9。该STAT的NACK字段报告前两个丢失的范围。当发送第二个STAT时，有4个丢失的范围：2-3，5-6，8-9和11。因为在第一个STAT中报告了前两个范围，第二个STAT报告了随后两个范围。当发送第三个STAT时，仅有一个丢失范围，并且报告了该范围。

由于仅在NACK字段中发送部分信息，因此必须相应地调整ACK字段。出于该原因，第二个STAT的ack＝1。该STAT表示直到编号1的所有数据包都已被接收(即，仅数据包1)，并且丢失了8-9和11。该STAT无法传达更多信息。但是，因为先前的STAT指示直到数据包编号7的所有数据包，除了2-3和5-6之外，已被接收，接收方已经知道数据包1，4和7已被正确接收。

即，可选地，一个或多个状态信息502中的至少一个可以进一步包括一个指示，指示至少一个状态信息中包括的信息是部分信息。因此，第一网络设备500可以进一步被配置为向第二网络设备510发送包括剩余信息的一个或多个以下状态消息502。

算法3：

根据本公开的实施例，在该算法中，当第一网络设备500需要发送具有达到X个NACK范围的STAT，但是其具有N＞X个丢失范围时，其从N个丢失范围中随机选择X个范围，并报告它们。

例如，假定必须发送STAT时，丢失范围为间隙1，间隙2，间隙3，间隙4和间隙5，但接收方可以仅报告两个丢失的范围。它随机选择2个范围，例如，间隙3和间隙5，并报告它们。当它必须发送下一个STAT时，丢失范围为间隙1，间隙2，间隙3，间隙4和间隙5。它随机选择2个范围，例如，间隙3和间隙7，并报告它们。

算法4：

根据本公开的实施例，除了第一网络设备将不同的权重分配给不同的丢失的范围之外，该算法与算法2类似。

例如，当必须发送STAT信息时，丢失范围为间隙1，间隙2，间隙3，间隙4和间隙5。第一网络设备500可以仅报告两个丢失范围。假设第一网络设备500想要以比晚期丢失范围更高的概率报告早期丢失范围。因此，它可以按如下方式分配概率：间隙1 0.6，间隙2 0.2，间隙3 0.1，间隙4 0.08和间隙5 0.02(注意，概率之和为1)。使用上述概率随机选择第一个范围，然后选择第二个范围。如果再次选择第一范围，该方法可以进行另一个随机选择，直到选择了不同的范围。可替代地，可以根据第一选择调整概率。

算法5：

根据本公开的实施例，算法5旨在最大化STAT信息中发送的信息量。因此，第一网络设备500可以选择具有最大丢失的数据包的范围。

例如，如果数据包1-10，20-25和40-60丢失了，则只能包括一个范围。第一网络设备500可以选择包括状态信息502中包括的最后范围40-60。可选地，该信息可以作为位图发送，并且第一网络设备处的完整信息是下一个预期的数据包，编号为500，并且从该数据包中的完整位图显示为：

500	501	502	503	504	505	506	507	508	509
										0	0	1	1	0	1	1	1	0	1

例如，如果状态信息502可以包含6个位的位图。那么，第一网络设备500的可能方式是发送关于500-505的信息(0 0 1 1 0 1)。

算法6：

可以希望使用STAT信息报告丢失的范围的最大编号，而不是关注第一个丢失的范围。但是，有时，重要的是，即使STAT信息丢失，也要保证有关第一个范围的信息成功传递。

根据本公开的先前实施例，算法1允许第一网络设备500决定STAT报告的前X个丢失的范围是具有最小序列号的那些。此外，如果STAT信息可以包括Y＞X个范围，根据本实施例，可以在循环中进一步选择剩余的Y-X个范围。

在一个示例中，丢失的范围可以是间隙1，间隙2，间隙3，间隙4和间隙5，X＝1并且Y＝2。根据本实施例，第一个STAT信息将报告间隙1和间隙2，第二个将报告间隙1和间隙3，第三个将报告间隙1和间隙4，第四个将报告间隙1和间隙5，第五个将报告间隙1和间隙2，以此类推。

算法7：

根据本公开的实施例，除了剩余的Y-X个范围是在不是前X个范围的缺失的范围之中随机选择的，该算法类似算法6。

算法8：

根据本公开的实施例，除了根据算法5中所述的“最大范围”选择剩余的Y-X个范围，该算法类似算法6或7。

算法9：

根据本公开的实施例，在该算法中，根据每个发送的轮询信息，可以将一些STAT信息发送回去。特别地，STAT信息可以具有一个特殊的内部序列，该序列指示少数STAT信息是递增的。即，先前的STAT可以指示是否有额外的数据包(指向下一个数据包的“指针”)。

如前所述，现有协议建议背靠背发送多个STAT消息，或通过报告除第一个丢失的数据包序列号之外的最后一个NACK范围。相比之下，本公开的实施例描述了响应于轮询消息而在STAT消息中发送的范围。可以将同样的方法用于定期发送的ACK消息(无轮询消息)，或响应数据消息(如TCP)。

值得注意的是，在本发明中描述的范围可以是正范围，指定接收到的数据包，或负范围，指定未接收到的数据包。此外，可以在STAT信息中发送ACK范围，或者可以将其承载在数据包上(如在TCP选择性ACK(SACK)中)。

图8示出了根据本公开的实施例的第二网络设备510。第二网络设备510可以包括用于执行，进行或发起本文所述的第一网络设备500的各种操作的处理电路(未示出)。处理电路可以包括硬件和软件。硬件可以包括模拟电路或数字电路，或模拟电路和数字电路。数字电路可以包括例如专用集成电路(ASIC)，现场可编程阵列(FPGA)，数字信号处理器(DSP)或多功能处理器之类的组件。第二网络设备510还可以包括存储器电路，该存储电路存储可以由处理器或由处理电路执行，特别是在软件的控制下可以执行的一个或多个指令。例如，存储器电路可以包括存储可执行软件代码的非暂时性存储介质，当该可执行代码由处理器或处理电路执行时，使得第一网络设备510的各种操作可以执行。在一个实施例中，处理电路包括一个或多个处理器和连接到一个或多个处理器的非暂时性存储器。非暂时性存储器可以携带可执行程序代码，当该可执行程序代码由一个或多个处理器执行时，使得第一网络设备510执行，进行或发起本文所述的操作或方法。

特别地，第二网络设备510用于向第一网络设备500传输数据包501。因此，特别地，相较于先前附图中示出的发送方和接收方，第二网络设备510可以被称为“发送方”，第一网络设备500可以被称为“接收方”。此外，第二网络设备用于从第一网络设备500中接收一个或多个状态信息502。特别地，一个或多个状态信息502指示指示一组数据包的子集，其中，一组数据包在第一网络设备500未被正确接收。相应地，第二网络设备510用于向第一网络设备500重新传输数据包的子集。可能地，如图5所示，第一网络设备500是第一网络设备，并且第二网络设备510可以是图5所示的第二网络设备510。

第二网络设备510(发送方)可以获得确认部分丢失的数据包的状态信息。相应地，所报告的丢失的数据包应当重新传输至所述第一网络设备500(接收方)。

可选地，第二网络设备510用于向第一网络设备500传输对状态信息502的一个或多个请求。此外，第二网络设备510用于响应于每个请求，从第一网络设备500中接收一个或多个状态信息502。

特别地，一个或多个请求中的至少一个是轮询信息或数据信息。

可能地，第二网络设备510还可能用于从第一网络设备500接收一个或多个数据包，其中，一个或多个状态信息502被背负到一个或多个数据包上。

值得注意的是，一个或多个状态信息502中的至少一个可以进一步包括一个指示，指示至少一个状态信息502中包括的信息是部分信息。特别地，第二网络设备510还用于接收一个或多个以下状态信息502，包括从第二网络设备500接收的剩余信息。

可以看出，流量是双向的，因此，每个端点既是发送方，又是接收方。可能地，如图5所示，第一网络设备500可以是具体实施例中如图8所示的第二网络设备510。

图9示出了根据本公开的实施例的方法900。在本公开的特定实施例中，方法900由图5所示的第一网络设备500执行。方法900包括：步骤901，从第二网络设备510接收数据包501；步骤902，确定未在第一网络设备500未被正确接收的一组数据包；步骤903，向所述第二网络设备510传输一个或多个状态信息502，其中，一个或多个状态信息502指示一组数据包的子集。可能地，第二网络设备510是如图5或图8所示的第二网络设备。

图10示出了根据本公开的实施例的方法1000。在本公开的特定实施例中，方法1000由图8所示的第二网络设备510执行。方法100包括：步骤1001，向第一网络设备500传输数据包501；步骤1002，从第一网络设备500接收一个或多个状态信息502，其中，一个或多个状态信息502指示一组数据包的子集，其中，一组数据包在所述第一网络设备500未被正确接收；步骤1003，向所述第一网络设备500重新传输所述数据包的子集501。可能地，第一网络设备500是是如图5或图8所示的第一网络设备。

已经结合作为实例的不同实施例以及实施方式描述了本公开。但本领域技术人员通过实践所请发明，研究附图、本公开以及独立权项，能够理解并获得其它变体。在权利要求以及描述中，术语“包括”不排除其他元件或步骤，且“一个”并不排除复数可能。单个元件或其它单元可满足权利要求书中所叙述的若干实体或项目的功能。在仅凭某些措施被记载在相互不同的从属权利要求书中这个单纯的事实并不意味着这些措施的组合不能在有利的实施方式中使用。

此外，根据本发明实施例的任何方法可以在具有代码装置的计算机程序中实现，在由处理装置运行时使得该处理装置执行该方法的步骤。该计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质可以基本上包括任何存储器，例如，ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、闪存、EEPROM(电可擦除PROM)、或硬盘驱动。

此外，本领域技术人员认识到，第一网络设备500和第二网络设备510的实施例分别包括以例如功能、装置、单元、元件等形式的必要的通信能力，用于执行本解决方案。其他此类装置、单元、元件和功能的示例是：处理器、存储器、缓冲器、控制逻辑、编码器、解码器、速率匹配器、降速匹配器、映射单元、乘法器、决策单元、选择单元、开关、交织器、解交织器、调制器、解调器、输入端、输出端、天线、放大器、接收器单元、发射器单元、DSP、TCM编码器、TCM解码器、电源单元、馈电装置、通信接口、通信协议等，这些均被适当地布置一起用于执行本解决方案。

特别地，第一网络设备500和第二网络设备510的处理器可以包括例如中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、微处理器或可以解释和执行指令的其他处理逻辑的一个或多个实例。因此，表述“处理器”可以表示包括多个处理电路的处理电路，例如，上述中的任何、一些或全部处理电路。处理电路还可以执行用于输入、输出和处理数据的数据处理功能，包括数据缓冲和设备控制功能，例如呼叫处理控制、用户界面控制等。

Claims (23)

1.第一网络设备(500)，用于：

从第二网络设备(510)接收数据包(501)；

确定在所述第一网络设备(500)未被正确接收的一组数据包；以及

向所述第二网络设备(510)传输一个或多个状态信息(502)，其中，所述一个或多个状态信息(502)指示所述一组数据包的子集。

2.根据权利要求1所述的第一网络设备(500)，其中，所述一组数据包包括N个范围，N是正整数，每个范围包括一个或多个连续的数据包，以及，所述一个或多个状态信息(502)指示所述N个范围的子集。

3.根据权利要求1或2所述的第一网络设备(500)，其中，所述一个或多个状态信息(502)还指示最后接收的数据包。

4.根据权利要求2或3所述的第一网络设备(500)，用于：

从所述N个范围中选择前X个范围作为所述一个或多个状态信息(502)中指示的子集，X是小于N的正整数。

5.根据权利要求4所述的第一网络设备(500)，其中，可以在所述一个或多个状态信息(502)中指示的最大范围数是Y，Y是正整数，以及，如果Y大于X，所述第一网络设备(500)还用于：

使用循环策略从所述N个范围中进一步选择Y-X个范围，或从所述N个范围中进一步随机选择Y-X个范围；以及

使用所述选择的前X个范围和Y-X个范围作为所述一个或多个状态信息(502)中指示的子集。

6.根据权利要求2或3所述的第一网络装置(500)，还用于:

使用循环策略从所述N个范围中选择前X个范围作为所述一个或多个状态信息(502)中指示的子集，X是小于N的正整数。

7.根据权利要求2或3所述的第一网络装置(500)，还用于:

从所述N个范围中随机选择X个范围作为所述一个或多个状态信息(502)中指示的子集，X是小于N的正整数。

8.根据权利要求7所述的第一网络设备(500)，其中，所述N个范围的每个范围与概率参数相关联，以及，所述第一网络设备还用于：

基于所述概率参数，从所述N个范围中随机选择X个范围。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的第一网络设备(500)，用于：

指示所述N个范围中的丢失的范围，通过

指示所述丢失的范围的第一个丢失的数据包的序列和所述丢失的范围的所述第一个丢失的数据包后的丢失的数据包的数量；或者

指示所述丢失的范围的第一个丢失的数据包的序列和所述丢失的范围的最后一个丢失的数据包的序列。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的第一网络设备(500)，用于：

从所述第二网络设备(510)接收一个或多个对所述状态信息(502)的请求；以及

响应于每个请求，向所述第二网络设备(510)传输一个或多个所述状态信息。

11.根据权利要求10所述的第一网络设备(500)，其中，所述一个或多个请求中的至少一个是轮询信息或数据信息。

12.根据权利要求1至11任一项所述的第一网络装置(500)，还用于：

向所述第二网络设备(510)周期性地传输所述一个或多个状态信息(502)。

13.根据权利要求1至12任一项所述的第一网络装置(500)，还用于：

将所述一个或多个状态信息(502)背负到所述第二网络设备(510)的一个或多个数据包上。

14.根据权利要求1至13任一项所述的第一网络设备(500)，其中，所述一个或多个状态信息(502)中的至少一个还包括一个指示，指示所述至少一个状态信息(502)包括的信息是部分信息，以及，所述第一网络设备(500)还用于：

向所述第二网络设备(510)传输包括剩余信息的一个或多个以下状态信息(502)。

15.根据权利要求1至14任一项所述的第一网络设备(500)，其中，所述一个或多个状态信息(502)包括位图，指示所述数据包的子集，以及，可选地，指示一个或多个在所述第一网络设备(500)接收的一个或多个数据包。

16.第第二网络设备(510)，用于：

向第一网络设备(500)传输数据包(501)；

从所述第一网络设备(500)接收一个或多个状态信息(502)，其中，所述一个或多个状态信息(502)指示一组数据包的子集，其中，所述一组数据包并在所述第一网络设备(500)未被正确接收；以及

向所述第一网络设备(500)重新传输所述数据包(501)的子集。

17.根据权利要求16所述的第二网络设备(510)，用于:

向所述第一网络设备(500)传输一个或多个对所述状态信息(502)的请求；以及

响应于每个请求，从所述第一网络设备(500)接收一个或多个状态信息(502)。

18.根据权利要求17所述的第二网络设备(510)，其中，所述一个或多个请求中的至少一个是轮询信息或数据信息。

19.根据权利要求16所述的第二网络装置(510)，用于:

从所述第一网络设备(500)接收一个或多个数据包，其中，所述一个或多个状态信息(502)被背负到一个或多个数据包上。

20.根据权利要求16至19任一项所述的第二网络设备(510)，其中，所述一个或多个状态信息(502)中的至少一个还包括一个指示，指示所述至少一个状态信息(502)包括的信息是部分信息，以及，所述第二网络设备(510)还用于：

从所述第一网络设备(500)接收包括剩余信息的一个或多个以下状态信息(502)。

21.一种方法(900)包括：

从第二网络设备(510)接收(901)数据包(501)；

确定(902)在所述第一网络设备(500)未被正确接收一组数据包；以及

向所述第二网络设备(510)传输一个或多个状态信息(502)，其中，所述一个或多个状态信息(502)指示所述一组数据包的子集。

22.一种方法(1000)包括：

向第一网络设备(500)传输(1001)数据包(501)；

从所述第一网络设备(500)接收(1002)一个或多个状态信息(502)，其中，所述一个或多个状态信息(502)指示一组数据包的子集，其中，所述一组数据包在所述第一网络设备(500)未被正确接收；以及

向所述第一网络设备(500)再传输(1003)所述数据包的子集。

23.一种计算机程序产品，包括程序代码，当所述程序代码在处理器上运行时，执行根据权利要求21或22所述的方法。

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