第四章 邏輯幀結構

4.1 幀的組成

Logical_Frame（邏輯幀）是 DTP 的應用層幀結構，由兩部分組成：

┌─────────────────────────────────────────┐
│              Logical_Frame               │
├─────────────────────────────────────────┤
│  Header（幀頭）                          │
│  ┌─────────────────────────────────────┐│
│  │ protocolVersion   協定版本號         ││
│  │ frameType         幀類型標識         ││
│  │ fragmentId        Fragment 唯一標識  ││
│  │ agreementId       約定 ID（可壓縮）  ││
│  │ originTimestamp   原始時間戳記       ││
│  │ dagDependencies   DAG 依賴列表      ││
│  │ encryptionMetadata 加密中繼資料     ││
│  │ sequenceNumber    序列號            ││
│  └─────────────────────────────────────┘│
├─────────────────────────────────────────┤
│  Payload（承載資料）                     │
│  ┌─────────────────────────────────────┐│
│  │ 加密後的實際資料內容                  ││
│  └─────────────────────────────────────┘│
└─────────────────────────────────────────┘

關鍵設計決策：

• 幀頭中的加密中繼資料本身不加密，以便接收方確定解密方式
• Logical_Frame 在終端→Fay 和 Fay→終端兩個方向使用相同的幀結構定義
• 實體傳輸需要分片時，分片操作委託給底層 Transport_Adapter 處理，Logical_Frame 保持完整性

4.2 幀類型

DTP 定義四種幀類型：

幀類型	標識	用途
資料幀	data	承載實際的 Fragment 資料
請求幀	request	發起資料請求或調整傳輸約定
回應幀	response	回覆資料請求，包含接受、拒絕或協商結果
控制幀	control	傳遞錯誤通知、約定終止等控制資訊

4.3 幀頭欄位詳解

協定版本號（protocolVersion）

{ major: number, minor: number }

標識當前幀使用的協定版本。接收方據此判斷是否相容。

幀類型標識（frameType）

標識幀的類型，決定承載資料的解析方式。

Fragment 唯一識別碼（fragmentId）

全域唯一的 UUID v4 識別碼，用於在 DAG 中參照和追蹤。

約定 ID（agreementId）

標識該 Fragment 所屬的約定。支援壓縮傳輸：當連續的 Fragment 屬於同一約定時，僅在該批次的首個 Fragment 標頭攜帶完整的 Agreement_ID，後續 Fragment 可省略（設為 null）。

接收方規則：

• 收到未攜帶 Agreement_ID 的 Fragment 時，關聯到當前上下文中最近一次宣告的 Agreement_ID
• 收到參照了未知 Agreement_ID 的 Fragment 時，丟棄該 Fragment 並傳送「約定不存在」錯誤通知

原始時間戳記（originTimestamp）

資料在來源端實際產生的時刻，使用 UTC 時區和毫秒級精度。與傳輸時間戳記分離儲存，不受傳輸延遲影響。

例如：使用者在捷運中離線記錄了 30 分鐘的心率資料，出站後批次上傳——每筆記錄保留的是實際測量時刻的時間戳記，而非上傳時刻。

DAG 依賴列表（dagDependencies）

宣告與其他 Fragment 的依賴關係，每條依賴包含：

• 目標 Fragment_ID
• 關係類型（derived_from / annotates / supersedes）

支援宣告零個或多個依賴關係。

加密中繼資料（encryptionMetadata）

{ algorithm: string, keyVersion: number }

• algorithm：加密演算法標識（如 "AES-256-GCM"）
• keyVersion：金鑰版本號

加密中繼資料本身不加密，以便接收方確定解密參數。

序列號（sequenceNumber）

傳輸序列編號，在單次工作階段內單調遞增，用於續傳機制。每個傳輸方向維護獨立的序列號空間。

4.4 序列化與反序列化

DTP_Engine 將 Logical_Frame 物件序列化為二進位格式進行傳輸，接收方將二進位資料反序列化為 Logical_Frame 物件。

核心保證——往返一致性：對於任意有效的 Logical_Frame 物件，序列化後再反序列化應產生與原始物件等價的 Logical_Frame。

DTP_Engine 還提供格式化輸出功能（Pretty Printer），將 Logical_Frame 物件轉換為人類可讀的文字格式，便於除錯和日誌記錄。

4.5 上下文中繼資料

每個 Fragment 攜帶結構化的上下文中繼資料（ContextMetadata），包括：

• 資料類型標識（dataType）：描述資料的類型
• 資料來源（source）：區分硬體來源和軟體來源
• 自訂欄位（customFields）：可擴充的鍵值對結構

硬體來源

當資料來源於硬體感測器時，中繼資料包含：

• 感測器類型（sensorType）
• 感測器精度（precision）
• 取樣率（samplingRate，單位 Hz）

軟體來源

當資料來源於軟體共享時，中繼資料包含：

• 來源應用程式標識（appIdentifier）
• 共享方式描述（sharingMethod）