CN100334856C - 级联通信网的通信保证方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种级联通信网的通信保证方法，用于级联通信网中的主节点控制各个从节点完成复位处理，包括设置延时值，所述延时值大于等于主节点和最上一级从节点交互复位命令所用时间及和最下一级从节点交互复位命令所用时间的时间差；主节点并行发送复位命令到每个从节点；每个从节点响应接收的复位命令，反馈响应消息给主节点；并在反馈响应消息的所述延时值后，进行复位处理。本发明可以简化复位处理的复杂度，并提高复位处理的效率，为级联通信网提供了较好的通信保证。

Description

级联通信网的通信保证方法

技术领域

本发明涉及级联通信网的通信方式，尤其涉及一种级联通信网的通信保证方法。

背景技术

目前的通信网络结构主要包括链状连接、树形连接和环形连接等拓扑结构，如图1所示为树形连接拓扑结构的组网模型图；如图2所示为链状连接拓扑结构的组网模型图；如图3所示为环形连接拓扑结构的组网模型图；上述图1、图2和图3所示的这些组网结构都为级联网络结构，在这些网络结构中都存在各个网络节点多级级联的情况，其中级联网络中的主节点(MN，Master Node)用于管理网络中的各个从节点(SN，Slave Node)；而各个从节点SN之间也是多级级联的，当两个从节点SN在网络上有级联关系时，则离主节点MN级数较少的从节点SN相对另外一个从节点SN而言为其上级节点，而离主节点MN级数较多的从节点SN相对另外一个从节点SN而言为其下级节点；而同时有上级节点和下级节点的从节点称之为中间节点。

在级联通信网中，主节点到某些从节点之间的通信消息可能需要通过一级或几级中间从节点；这样，如果中间节点的通信处理出现问题，比如中间节点正处于复位期间，则主节点和通过这些中间节点级联的从节点之间的通信也会出现中断现象。

在一些特殊情况下，比如主节点命令所有从节点进行复位，主节点如果同时向所有从节点发送复位命令，则可能会出现中间节点提前接收到复位命令进行复位操作后，而该中间接点的下级节点滞后接收到复位命令，以致还没有完成和主节点的消息交互，而和其级联的中间节点已经出现复位，致使自身不能完成复位操作，并导致主节点不能了解该从节点的运行状况。

为解决级联通信网中的通信保证问题，现有的处理方式主要是通过由主节点来了解级联网络拓扑结构中的级联情况，然后控制各个从节点之间的消息交互次序来进行控制。即主节点要首先和最远端的从节点完成消息交互，才会指示该从节点执行影响通信进程的相应操作，如复位操作等；在最远端各个从节点均完成消息交互后，然后再和最远端从节点的上一级从节点进行这样的重复处理，这样逐级向上进行消息交互；也就是说所有的中间节点都必须等到其所有下级节点完成消息交互后，才能进行自身和主节点的消息交互及其相关操作。

请参阅图4，该图是现有技术中由主节点控制各个从结点进行复位操作的处理过程示意图；如图所示，在该级联通信网络中，在物理连接角度看，主节点MN只是和从节点SN1连接，而从节点SN1只是和从节点SN2.1相连，而从节点SN2.1又只是和从节点SN2.2连接；但是对于通信过程中的逻辑连接关系而言，主节点MN却要和从节点SN1、从节点SN2.1和从节点SN2.2之间分别进行通信，所以当主节点MN决定要复位所有从节点SN时，主节点MN需要先和与自己在物理连接上最远的从节点SN2.2完成复位命令的信令交互处理，然后再和从节点SN2.2的上一级从节点SN2.1完成复位命令的信令交互处理，最后再和从节点SN2.1的上一级从节点SN1完成复位命令的信令交互处理。这样，每级从节点收到主节点的复位命令后进行复位操作导致通信中断时，因其下级从节点的信令交互处理已经完成，因此对其下级从节点的复位处理就没有什么影响了。

尽管上述现有技术所采用的在级联通信网中进行通信保证的处理方式可以避免由于中间节点的提前复位而导致通信中断，致使其下级从节点不能正常地完成复位的弊端；但是由于其实现方式的限制，同样存在着一些不可避免的缺陷，具体如下：

(1)主节点和各个从节点之间在处理可能影响通信中断的消息时(如复位处理中的复位命令等)，必须要首先了解整个级联通信网的物理拓扑结构，并考虑级联通信网的物理拓扑结构对处理消息所产生的影响，因此这种处理方式不符合把通信系统从逻辑层次和物理层次两方面来分层描述和实现的开放系统互联(OSI，Open Systems Interconnection)通信规则的要求。

另一方面，主节点在和各个从节点交互可能会影响通信中断的消息(如会导致从节点复位的复位命令)时，首先要将整个级联通信网按拓扑结构进行分类处理，并根据分类结果来分批和各个从节点进行消息交互；但是由于就处理的消息本身而言，对各个从节点并没有要求这种逻辑分类处理，因此这种分批处理方式必定会增加通信处理的复杂度。

同时主节点需记录并实时更新网络拓扑结构分类的结果，而且在网络拓扑结构发生变化时，主节点还要及时了解网络拓扑结构的相应变化，并在拓扑结构分类和分批处理的机制上也要作相应的调整，这样也会增加通信处理的复杂度。

(2)由于主节点要和各个从节点之间以分批处理方式来交互可能会导致通信中断的消息，即使得本来没有逻辑联系可以并行处理的消息串行起来处理，这样势必延长了整个通信处理的时间，导致处理效率降低；并且其延长时间会伴随网络拓扑结构的变化而发生相应变化，从而导致整个级联通信网系统的总体性能下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种可以简化处理复杂度和提高处理效率的级联通信网的通信保证方法。

为解决上述问题，本发明提出了一种级联通信网的通信保证方法，用于级联通信网中的主节点控制各个从节点完成复位处理，包括步骤：

设置延时值，所述延时值大于等于主节点和最上一级从节点交互复位命令所用时间及和最下一级从节点交互复位命令所用时间的时间差；

主节点并行发送复位命令到每个从节点；

每个从节点响应接收的复位命令，反馈响应消息给主节点；并

在反馈响应消息的所述延时值后，进行复位处理。

其中所述延时值根据级联通信网的拓扑结构确定，并设置在主节点中。其中主节点发送给每个从节点的复位命令中包含有所述延时值信息；及每个从节点根据复位命令中包含的延时值信息，在反馈响应消息的该延时值后，进行复位处理。

其中所述延时值分别设置在每个从节点中；及每个从节点根据自身设置的延时值，在反馈响应消息的该延时值后，进行复位处理。

其中所述延时值设置在每个从节点的过程包括：

根据级联通信网的拓扑结构确定所述延时值，并设置到主节点；

主节点发送包含有所述延时值的设置消息到每个从节点；

每个从节点分别根据接收的设置消息，对设置消息中包含的延时值进行记录。

或者所述延时值直接设置在从节点的系统软件中。

其中所述主节点发送的复位命令为直接复位命令或立即复位命令；并每个从节点根据复位命令的类型进行相应的直接复位处理或立即复位处理。本发明级联通信网的通信保证方法能够达到如下有益效果：

1)由于本发明提出在存在中间节点的级联通信网中，在由主节点控制各个从节点完成复位处理过程中，通过分别为每个从节点设置延时值，而所设置的延时值能够保证所有从节点顺利完成与主节点的复位消息交互，每个从节点在和主节点交互完复位消息的所述延时值后再陆续进行复位处理，因此这种处理方式主节点无需了解整个级联通信网的拓扑结构，并无需根据级联通信网的拓扑结构对所有从节点进行分类分批处理，从而这种处理方式相对于现有技术而言简化了处理复杂度；

2)一般情况下，级联通信网中每个从节点的复位处理时间要远远长于从节点和主节点之间交互复位消息的时间，如从节点的复位处理时间以分钟为单位计量，则从节点和主节点之间复位消息的交互是以秒为单位计量的，因此本发明采用主节点同时并行发送复位命令到每个从节点，每个从节点在和主节点交互完复位消息的延时值后再陆续进行复位处理，这样就可以避免现有技术中每个中间节点要等到其下级从节点完成复位处理后，再和主节点交互复位消息；同时不会出现由于中间结点提前复位而导致通信中断以致使其下级从节点不能顺利完成和主节点的复位消息交互，因此这种处理方式相对于现有技术而言提高了处理效率。

附图说明

图1为树形连接拓扑结构的组网模型图；

图2为链状连接拓扑结构的组网模型图；

图3为环形连接拓扑结构的组网模型图；

图4是现有技术中由主节点控制各个从结点进行复位操作的处理过程示意图；

图5是本发明级联通信网的通信保证方法的实现原理流程图；

图6是本发明级联通信网的通信保证方法的第一具体实施例流程图；

图7是本发明级联通信网的通信保证方法的第二具体实施例流程图；

图8是本发明级联通信网的通信保证方法实现主节点控制各个从节点完成复位处理过程的示意图。

具体实施方式

本发明级联通信网的通信保证方法设计宗旨是：提供一种技术方案，使得在存在中间节点的级联通信网中，主节点和各个从节点之间交互影响通信的消息(主要指复位消息，进而包括直接复位消息，用于主节点控制各个从节点进行直接复位处理；或立即复位消息，用于主节点控制各个从节点系统运行后进行立即复位处理)时，可以保证所有从节点在进行复位处理前能够顺利完成和主节点的复位消息交互，且主节点不需要了解级联通信网的拓扑结构，不需要对所有从节点进行分类分批控制；各个从节点和主节点之间的复位消息交互可以同步进行，以简化主节点的处理复杂度，并减小复位处理过程所用时间，提高复位处理的效率。

下面结合附图对本发明级联通信网的通信保证方法的具体实施过程进行详细的说明阐述。

请参阅图5，该图是本发明级联通信网的通信保证方法的实现原理流程图；其实现过程如下：

步骤S10，预先设置一个延时值Δt，该延时值Δt应根据级联通信网的具体拓扑结构来确定，应保证级联通信网中的所有从节点和主节点之间的复位消息交互能够顺利完成，归纳起来该设置的延时值Δt应该大于等于主节点和最上一级从节点交互复位命令所用时间及和最下一级从节点交互复位命令所用时间的时间差；这样收到复位命令的从节点，在延时值Δt指定的时间后再执行复位处理时，该从节点的所有下级节点就已全部完成与主节点的复位消息交互，即该从节点在和主节点交互完复位消息的延时值Δt后再进行复位处理，就不会因为复位处理而出现的通信中断而导致其下级节点不能顺利完成和主节点的复位消息交互，影响其复位处理过程。

步骤S11，主节点并行发送用于指示从节点进行复位处理的复位命令到每个从节点，其中主节点发送的复位命令可以为直接复位命令或立即复位命令；

步骤S12，每个从节点响应接收的复位命令，反馈一个响应消息给主节点，告知主节点自身已经接收到复位命令，至此该从节点已经完成和主节点的复位消息交互；

步骤S13，根据步骤S10设置的延时值Δt，每个从节点在反馈响应消息给主节点的该延时值Δt后，再进行复位处理；如果从节点接收到直接复位命令时，则进行直接复位处理；而如果从节点接收到立即复位命令时，则从节点在自身系统运行后进行立即复位处理。

其中上述步骤S10中根据级联通信网的拓扑结构确定的延时值Δt可以设置在主节点中，这样主节点并行发送到每个从节点的复位命令中要包含有该延时值Δt的信息。请参阅图6，该图是本发明级联通信网的通信保证方法的第一具体实施例流程图；其实施过程如下：

步骤S20，将根据级联通信网的拓扑结构而确定的延时值Δt设置在主节点中；

步骤S21，主节点并行发送用于指示从节点进行复位处理的复位命令到每个从节点，其中主节点发送的复位命令中包含有延时值Δt信息；

步骤S22，每个从节点响应接收的复位命令，反馈一个响应消息给主节点，告知主节点自身已经接收到复位命令；

步骤S23，每个从节点根据接收到的复位命令中包含的延时值Δt信息，在反馈响应消息给主节点的该延时值Δt后，再进行复位处理。

当然上述步骤S10中根据级联通信网的拓扑结构而确定的延时值Δt也可以分别设置在每个从节点中，其中该延时值Δt参数可以在级联通信网建成后，通过消息传送方式配置到各个从节点中，具体过程如下：

级联通信网建成后，根据级联通信网的拓扑结构确定所述延时值Δt参数(其延时值Δt参数的确定即根据上述所述应该大于等于主节点和最上一级从节点交互复位命令所用时间及和最下一级从节点交互复位命令所用时间的时间差)，并将延时值Δt参数设置到主节点中；

主节点分别发送包含有所述延时值Δt参数的设置消息到每个从节点；

每个从节点分别根据接收的设置消息，对设置消息中包含的延时值Δt参数进行记录，从而完成在每个从节点中设置延时值Δt参数的过程。

当然也可以通过第三方将延时值Δt参数直接设置在每个从节点的系统软件中，即在对每个从节点的系统软件进行设计时直接将延时值Δt参数写入到其软件中。

请参阅图7，该图是本发明级联通信网的通信保证方法的第二具体实施例流程图；其实施过程如下：

步骤S30，将延时值Δt参数分别设置在每个从节点中；

步骤S31，主节点并行发送用于指示从节点进行复位处理的复位命令到每个从节点；

步骤S32，每个从节点响应接收的复位命令，反馈一个响应消息给主节点，告知主节点自身已经接收到复位命令；

步骤S33，每个从节点根据自身设置的延时值Δt参数，在反馈响应消息的该延时值Δt后，再进行复位处理。

请参阅图8，该图是本发明级联通信网的通信保证方法实现主节点控制各个从节点完成复位处理过程的示意图；如图在一个级联通信网中，从物理连接角度上看，主节点(MN)只和从节点(SN1)有连接，从节点(SN1)只和从节点(SN2.1)有连接，而从节点(SN2.1)只和从节点(SN2.2)有连接；但对于消息逻辑连接而言，主节点(MN)却要和从节点(SN1)、从节点(SN2.1)和从节点(SN2.2)均需进行通信；所以当主节点(MN)决定要控制所有从节点进行复位处理时，采用本发明所提出的技术方案，主节点(MN)可以并行向所有从节点(包括SN1、SN2.1和SN2.2)发送复位命令，发送的复位命令中包含延时值Δt参数(当然如上，延时值Δt参数也可以预先设置在每个从节点中，这时主节点发送的复位命令中就不需包含该延时值Δt参数)。各个从节点(SN1、SN2.1和SN2.2)在接收到复位命令后，立即向主节点(MN)回复响应消息，但是这时不马上执行复位处理，而是根据接收的复位命令中包含的延时值Δt参数(或每个从节点直接根据自身设置的延时值Δt参数)，延时指定的时间Δt后，再进行复位处理。

由于各个从节点(SN1、SN2.1和SN2.2)和主节点(MN)之间交互复位消息的时间不一致，所以各个从节点(SN1、SN2.1和SN2.2)接收到复位命令的时间就不一致，主节点(MN)收到每个从节点(SN1、SN2.1和SN2.2)分别反馈的响应消息的时间也就不一致，但是由于延时值Δt参数的存在，使得主节点(MN)和级联通信网中的所有从节点(SN1、SN2.1和SN2.2)之间交互完复位消息后，各个从节点才开始陆续进行复位处理并导致通信中断，如图8所示在从节点SN2.2和主节点MN交互完复位消息后，从节点SN1才开始进行复位处理并导致通信中断，后续依次为从节点SN2.1开始进行复位处理并导致通信中断......从节点SN2.2开始进行复位处理并导致通信中断。

由此可见，上述级联通信网中的复位处理方式可以在保证级联通信网稳定通信的基础上，完成由主节点有序控制各个从节点完成复位处理的过程，且相对于现有技术而言，其处理过程可以减小主节点的控制复杂度，并减小整个复位处理过程的所用时间，因此提高了复位处理的效率。

以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1、一种级联通信网的通信保证方法，用于级联通信网中的主节点控制各个从节点完成复位处理，其特征在于，包括步骤：

设置延时值，所述延时值大于等于主节点和最上一级从节点交互复位命令所用时间及和最下一级从节点交互复位命令所用时间的时间差；

主节点并行发送复位命令到每个从节点；

每个从节点响应接收的复位命令，反馈响应消息给主节点；并

在反馈响应消息的所述延时值后，进行复位处理。

2、根据权利要求1所述的级联通信网的通信保证方法，其特征在于，所述延时值根据级联通信网的拓扑结构确定，并设置在主节点中。

3、根据权利要求2所述的级联通信网的通信保证方法，其特征在于，

主节点发送给每个从节点的复位命令中包含有所述延时值信息；及

每个从节点根据复位命令中包含的延时值信息，在反馈响应消息的该延时值后，进行复位处理。

4、根据权利要求1所述的级联通信网的通信保证方法，其特征在于，

所述延时值分别设置在每个从节点中；及

每个从节点根据自身设置的延时值，在反馈响应消息的该延时值后，进行复位处理。

5、根据权利要求4所述的级联通信网的通信保证方法，其特征在于，所述延时值设置在每个从节点的过程包括：

根据级联通信网的拓扑结构确定所述延时值，并设置到主节点；

主节点发送包含有所述延时值的设置消息到每个从节点；

每个从节点分别根据接收的设置消息，对设置消息中包含的延时值进行记录。

6、根据权利要求4所述的级联通信网的通信保证方法，其特征在于，所述延 时值直接设置在从节点的系统软件中。

7、根据权利要求1～6任一权利要求所述的级联通信网的通信保证方法，其特征在于，

所述主节点发送的复位命令为直接复位命令或立即复位命令；并

所述每个从节点根据复位命令的类型进行相应的直接复位处理或立即复位处理。

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