CN100387018C - 树型组网拓扑结构的获取及地址分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种树型组网通信系统中拓扑结构的获取方法，包括：根据每个从节点上一级节点的Hop编号和与上一级节点之间的级联端口号，通过预先制定的统一编号规则设置每个从节点的Hop编号；从节点若未收到子节点发来的Hop，则将自身的Hop转发给其父节点，主节点根据上报的Hop，通过所述编号规则逆向逐级递推得到该从节点至主节点之间路径上的各级节点。以及在此基础上的地址分配方法，包括：主节点将分配给从节点的地址与其Hop编号绑定在一起，通过广播的形式发送出去；从节点将与自身Hop与绑定在一起的地址设置为自身地址。由此大大提高了系统的可维护性和配置灵活性。

Description

树型组网拓扑结构的获取及地址分配方法

技术领域

本发明涉及通信系统中网络拓扑结构的获取技术，特别是指树型组网的通信系统中拓扑结构的获取方法，及在其基础上的网络节点地址分配方法。

背景技术

在传输通信系统中，存在多种组网方式，如：星型、链型、环型和树型等。对于每种组网，其网管系统，一般由主节点(MN，Master Node)担当，必须能够为每个从节点(SN，Slave Node)分配通信地址，而且必须知道每个从节点在拓扑结构中的位置。

在各种拓扑结构的组网中，树型组网是一种比较常用，也是一种比较复杂的组网方式。这种组网中，主节点为从节点分配地址目前采取的方案主要有以下两种：

第一种为逐级代理方案，该方案的地址分配是从上到下逐级进行的。树型拓扑的每一级节点在为其下级节点分配地址时，根据主节点下发的地址信息为其下级节点分配地址，并上报其下级节点的拓扑位置和所分配的下级节点地址，主节点根据该下级节点的地址和拓扑位置，为更下一级的节点指定地址，并将该地址信息下发到所述下级节点，由该下级节点为其下一级节点其分配地址。以后为描述方便，称某一节点的下一级节点为该节点的子节点，称某一节点的上一级节点为该节点的父节点。

这种方案的缺点是由于只能串行逐级分配地址，使系统启动时间长，并且一旦上一级节点重启或故障，则必须重新获取故障节点的下级节点的拓扑位置，并重新进行地址分配。

第二种方案是通过节点自身的硬件地址来表示节点，并获得各节点在拓扑图中的位置。硬件地址可以通过拨码开关实现，也可以是节点设备出厂时设置的固定序列号。这样，主节点只要知道网络种存在哪些硬件地址，就可以通过广播扫描的方式获得组网的拓扑结构并为不同的硬件地址分配逻辑地址。

但是这种方案的缺点是在进行系统组网和配置时，必须预先获得各节点的拓扑位置和硬件地址，并且必须完全依靠硬件地址的设置，造成系统可维护性差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种树型组网通信系统中拓扑结构的获取方法，使主节点能够自动快速地检测出各从节点的拓扑位置，得到网络拓扑结构，提高系统的可维护性。

基于上述目的本发明提供的一种树型组网通信系统中拓扑结构的获取方法，包括：

a)根据每个从节点上一级节点的级(Hop)编号和与上一级节点之间的级联端口号，通过预先制定的统一编号规则设置每个从节点的Hop编号；

b)每个从节点判断是否收到从下一级节点发来的有效Hop编号，如果是，则将该Hop编号转发给上一级节点，否则，将自身的Hop编号发送给上一级节点；

c)从节点的Hop编号转发到主节点后，主节点根据收到的从节点Hop编号，通过所述统一编号规则逆向逐级递推得到上报的每个Hop编号所对应的从节点至主节点之间路径上的各级节点。

该方法步骤a)包括：

树型组网中的主节点向自身的下一级从节点下发Hop编号；

树型组网中的每个从节点在接收到上一级节点下发的Hop编号后，设置该Hop编号为自身的Hop编号，并通过预先制定的统一编号规则，由自身的Hop编号和与下一级节点之间的下级级联端口号计算出该节点下一级每个节点的Hop编号，分别下发至对应的下级级联端口。

该方法步骤a)包括：树型组网中的每个节点向下一级节点下发自身Hop编号和与下一级节点之间的级联端口号；下一级节点根据收到的Hop编号和级联端口号，通过预先制定的统一编号规则计算Hop编号，将得到的Hop编号设置为自身的Hop编号。

该方法所述编号规则为：下一级节点的Hop编号＝上一级节点的Hop编号×2^k+上一级与该下一级节点之间的级联端口编号，其中，k为整数，且2^k大于等于系统中所述级联端口编号的上限值；

所述的主节点通过所述统一编号规则逆向逐级递推方法为：将当前Hop编号右移k位后所得的结果确定为当前Hop编号对应节点的上一级节点的Hop编号。

该方法所述2^k大于或等于系统中所述级联端口编号的上限值。

该方法所述步骤c)后进一步包括：主节点保存每条路径上末级从节点的Hop编号；

进行路径检测时，被检测路径上的每个从节点判断是否收到从下一级节点发来的有效Hop编号，如果是，则将该Hop编号转发给上一级节点，否则，将自身的Hop编号发送给上一级节点；

主节点从获得的Hop编号中获得路径上当前末级从节点的Hop编号，判断当前末级节点的Hop编号是否已被保存，如果是，则判定当前末级节点所在路径没有变化；否则，通过所述统一编号规则逆向推导当前末级节点的上级节点Hop编号，判断是否已被保存，如果是，则判定当前末级节点是原有路径末级节点基础上新增的下级节点，用该Hop编号替换对应路径上所保存的原有Hop编号；否则，通过所述统一编号规则逆向推导出保存的Hop编号对应节点的上级节点Hop编号，判断所得上级节点Hop编号是否与当前末级节点Hop编号一致，如果是，则判定当前节点所在路径自该节点以下不可用，用当前节点Hop编号替换对应路径上所保存的原有Hop编号，否则，则判定当前节点为原路径以外新增的末级节点，并保存当前节点的Hop编号。

该方法所述步骤c)后进一步包括：主节点保存每条路径上末级从节点的Hop编号；

进行路径检测时，树型组网中的每个从节点判断是否收到从下一级节点发来的有效Hop编号，如果是，则将该Hop编号转发给上一级节点，否则，将自身的Hop编号发送给上一级节点；

主节点从获得的Hop编号中获取路径上末级从节点的Hop编号，并在多个连接到同一个父节点上的叶子节点中的一个或部分叶子节点被删除或断链时，用新获得的Hop编号更新原来保存的Hop编号。

该方法进一步设置0xFF代表无效Hop编号；

所述判断是否收到下一级节点发来的有效的Hop编号的方法包括：如果收到下一级节点发来的Hop编号且该编号不是0xFF，则判定收到的Hop编号为有效，否则，判定收到的Hop编号为无效。

该方法所述Hop编号承载在通信的物理帧中。

本发明的另一主要目的在于提供一种树型组网通信系统中节点地址的分配方法，使地址分配更加灵活快速，提高地址分配效率，增加网络的可维护性。

基于此目的本发明提供的一种树型组网通信系统中节点地址的分配方法，包括：

a)根据每个从节点上一级节点的Hop编号和与上一级节点之间的级联端口号，通过预先制定的统一编号规则设置每个从节点的Hop编号；

b)主节点获取待分配地址的从节点的Hop编号，将分配给该从节点的地址与该从节点的Hop编号绑定在一起，通过广播的形式发送出去；

c)从节点收到所述广播的地址后，判断地址绑定的Hop编号与自身的Hop编号是否一致，若是，则将该地址设置为自身地址。

该方法步骤a)包括：

树型组网中的主节点为自身的下一级从节点分配Hop编号；

树型组网中的每个从节点通过预先制定的统一的编号规则，由自身的Hop编号和与下一级节点之间的级联端口号计算出该节点下一级每个节点的Hop编号，将得到的Hop编号分别分配给级联端口对应的下一级节点。

该方法步骤a)包括：树型组网中的每个节点向下一级节点下发自身Hop编号和与下一级节点之间的级联端口号；下一级节点根据收到的Hop编号和级联端口号，通过预先制定的统一编号规则计算Hop编号，将得到的Hop编号设置为自身的Hop编号。

该方法步骤b)所述主节点获取待分配地址的从节点Hop编号的过程包括：

每个从节点判断是否收到从下一级节点发来的有效Hop编号，如果是，则将该Hop编号转发给上一级节点，否则，将自身的Hop编号发送给上一级节点；

从节点的Hop编号转发到主节点后，主节点保存收到的Hop编号，从中找出待分配地址的从节点的Hop编号；如果待分配地址的从节点的Hop编号不在上报的Hop编号中，则通过所述统一编号规则逆向逐级递推得到待分配地址的从节点的Hop编号。

该方法所述编号规则为：下一级节点的Hop编号＝上一级节点的Hop编号×2^k+上一级与该下一级节点之间的级联端口编号，其中，k为整数，且2^k大于等于系统中所述级联端口编号的上限值。

该方法进一步包括：如果从节点检测到自身的Hop编号发生变化，则置自身的地址为初始无效值。

该方法进一步包括：如果主节点检测到从节点的拓扑位置发生改变，重新为从节点分配地址。

从上面所述可以看出，本发明提供的树型组网通信系统中拓扑结构的获取方法通过建立统一的编号规则，使树型组网网络中的从节点自动获得本节点的编号，主节点自动获得的拓扑结构，并进一步可对系统的拓扑结构变化和故障能够进行自动检测，从而加快了网络拓扑的获取速度，大大提高了系统的可维护性和配置灵活性。本发明在此基础上提出的树型组网通信系统中节点地址的分配方法，实现了地址分配的并行性，使地址分配效率明显提高，并随时可以根据网络拓扑结构的变化，重新设置逻辑地址，提高了网络的可维护性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的树型组网各节点的Hop编号示意图；

图2为本发明较佳实施例的树型组网的Hop编号分配及上报示意图；

图3为本发明实施例中网络拓扑检测流程示意图。

具体实施方式

本发明方案包括：在通信的物理帧中增加级联组网中节点的级编号(Hop编号)字段。其中，这里的物理帧相当于开放式系统互连模型(OSI)层7模型的第一层(L1)，但本发明的实现不限于在L1增加此字段，也可以在其它消息帧中增加该字段，Hop字段的字节数可以根据实际网络规模的大小确定。并预先制定固定的Hop编号规则，使得树型组网中的每个节点只要将自身的Hop编号和自身与其子节点之间的级联端口编号带入该预先制定的编号规则就可以得出该子节点的Hop编号。

具体分配Hop编号时，可以采用两种方案：

方案一，树型组网中的各节点通过物理帧来为其下一级节点分配Hop编号，具体过程如下：

树型组网中的主节点向其下一级的从节点下发Hop编号。组网中的每个从节点在接收到上一级节点下发的Hop编号后，设置该Hop编号为自身的Hop编号；同时通过所指定的编号规则，由自身的Hop编号和下级级联端口号计算出自身每个子节点的Hop编号，并分别下发给对应的子节点；如此直至末级叶子节点。

方案二，树型组网中各节点将自身Hop编号通过物理帧下发给其下一级节点，由下一级节点根据指定的统一编号规则计算自身Hop编号，具体过程如下：

树型组网中包括主节点在内的每个节点向下一级节点下发自身Hop编号和与下一级节点之间的级联端口号；下一级节点根据收到的上一级节点的Hop编号和与该上一级节点之间的级联端口号，通过预先制定的统一编号规则计算Hop编号，将计算得到的Hop编号设置为自身的Hop编号；然后再向自身的下一级节点下发自身Hop编号和与下一级节点间的级联端口号，如此直至末级叶子节点。

每个从节点在设置完成自身的Hop编号后，判断是否收到其子节点发来的有效Hop编号，若是，则将收到的Hop编号转发给其父节点；否则，将自己的Hop编号发给其父节点，这样，使得只有每条路径上的最末级节点，才上报自身的Hop编号。主节点根据从节点上报的Hop编号，通过所述的编号规则进行逆向推导就可以计算得到该从节点的父节点的Hop编号，再对该父节点的Hop编号通过编号规则进行逆向推导就可以得到该父节点的上一级节点的Hop编号，......，如此，逆向逐级递推，就可以得到该从节点至主节点之间路径上的各级节点，进而通过对不同路径上从节点Hop编号的计算，就得到整个组网的拓扑。

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明的较佳实施例中，Hop的编号遵从以下规则：

子节点的Hop＝其父节点的Hop×2^k+父节点与子节点间的级联端口号。

其中，k为整数，k的取值与网络中节点之间的级联端口数有关，为了避免Hop编号重复，2^k应大于等于系统中各级联端口号的上限值；可以看出，这一Hop编号规则使得子节点的Hop右移k位(bit)，即Hop＞＞k，便可得到其父节点的Hop。

Hop字段的字节数根据网络的规模确定，网络中节点多则Hop字段的字节数就应该大，以留有充分的余地，反之，则Hop字段的字节数就可以较少。为了避免Hop字段资源的浪费，2^k的较佳取值是恰好大于或等于系统中各级联端口编号的上限值。

以上编号规则仅是本发明的一个较佳实施例，本领域技术人员应该很容易想到还有很多其它的编号规则，比如：子节点的Hop＝其父节点的Hop×2^k+父节点与子节点间的级联端口号+某个自然数，等等，只要该编号规则能够被树型组网中的所有从节点采用，并且不会引起Hop编号重复等问题，都可适用于本发明，并在本发明的保护范围之内。

另外，可规定所有字节均为0xFF表示无效Hop；0保留未用，可以认为是主节点的Hop。这里，本领域技术人员应很容易想到，所述的无效Hop和主节点Hop也可以用其它值表示。

参见图1所示的树型组网，假设该网络中每个节点下面最多下挂7个节点，级联端口号范围为0～6，则可以取k＝3；根据该组网规模，选择Hop字段的长度为2个字节，这是因为2个字节长度是16位，又由k＝3可知拓扑树的每层节点占用字段的3位，因此16/3共至少可以表示5层节点的Hop编号，对于图1所示4层树型组网已经足够了。当然，如果考虑到以后扩展需要Hop编号也可以取更大的k值和更长的字段长度。

根据上述编号规则可以知，与MN直接相连的SN₁的Hop＝1，另外对于与MN直接相连的SN其Hop编号也可任意指定；其它SN的Hop＝Hop_父×8+级联端口号，其中，这里级联端口号取值范围为0～6。各SN的编号可参见图1所示，SN1.0的Hop编号Hop _SN1.0＝Hop_SN1×8+0＝8，SN1.0.1的Hop编号Hop_SN1.0.1＝Hop_SN1.0×8+1＝8×8+1＝65，......，其它SN的编号都可以按照此规则计算得到。

参见图2所示的树型组网，以上述方案一的Hop编码分配过程为例进行具体说明。

下行方向：

对于MN，由于其只有一个子节点，因此在发送物理帧时Hop字段上始终填1。

对于SN，接收从自身父节点发来的物理帧，提取Hop字段，将其中的Hop编码设置为本节点的Hop；根据编码规则将该Hop乘以8，分别加上与其子节点间的级联端口号0、...、6通过物理帧下发到端口号对应的下级级联端口，即将Hop×8+0转发到端口0，将Hop×8+1转发到端口1，......。

例如：SN1.1接收其父节点SN1发来的物理帧，从中提取出所分配的Hop编码9，将9设置为自身的Hop。同时根据编码规则分别计算其子节点的Hop，得到SN1.1.0的Hop＝9×8+0＝72，将该Hop编号放在物理帧中下发通过级联端口0下发给SN1.1.0；得到SN1.1.1的Hop＝9×8+1＝73，将该Hop编号放在物理帧中下发通过级联端口1下发给SN1.1.1，其它节点以此类推。具体可参见图2所示，其中虚线代表下行路径，实线代表上行路径。

上行方向：

对于SN，SN为自身的子节点分配完Hop后，会判断是否收到上报的有效Hop编号，如果没有收到子节点发来的Hop编号(该Hop编号不一定是子节点的)或发来的Hop编号为无效编号，即由0xFF组成，则将本地的Hop通过物理帧发送给自身的父节点。由于正常情况下，只有树型组网每条路径上的最末级SN，即叶子节点才会无法收到下级SN上报的Hop编码，因此最终MN收到的将是树型拓扑上所有叶子节点的Hop编号。其中，为防止由于子节点上报Hop编号的时间延误而导致父节点的判断错误，可以设置SN下发完Hop编码后，延迟一段时间再进行上述判断；或设置在一段时间内反复判断，如果仍没有收到有效Hop，则再上报自身的Hop。

对于MN，将上报的Hop记录在Hop列表中。这里，优选方案是MN只将叶子节点的Hop，记录在Hop列表中，其中，为保障Hop列表中保存的全部是叶子节点，MN可以对上报的Hop编号进行筛选，筛选叶子节点Hop的方法可以有很多，比如：将当前获取的Hop编号左移k位，即Hop＜＜k，在已获取的编号中比较是否有与其具有相同字段的，如果有，说明当前获取的Hop对应的节点不是叶子节点，将该Hop丢弃，否则，说明当前获取的Hop对应的节点在已获取Hop的节点中是某条路径最末级的，可将其保存。这样当网络中所有节点的Hop分配过程都进行完毕之后，根据Hop列表，MN就可以获得整个网络的拓扑结构。

当网络拓扑结构变化时，MN通过将当前检测到的叶子节点的Hop与Hop列表中保存叶子节点Hop进行比较，就可以很容易地检测出来，并获知网络新的拓扑结构。

下面仍以图2所示的树型组网为例对网络拓扑的检测过程进行说明。

针对图2所示的k＝3的拓扑树，MN中保存的叶子节点的Hop列表，参见表1所示：

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表1

进行网络拓扑检测的触发机制很多，比如：开通某项业务前，MN会与从节点进行一次握手，要求某条路径上的从节点上报自身的Hop编号。上报Hop过程可以采用与上述相同的方案，即被检测路径上的每个从节点判断是否收到从下一级节点发来的有效Hop编号，如果是，则将该Hop编号转发给上一级节点，否则，将自身的Hop编号发送给上一级节点，从而保证正常情况下主节点收到的Hop编号都是叶子节点的。此后的过程参见图3所示：

步骤301～303，MN收到上报的Hop编号后，为保障Hop列表中保存的全部是叶子节点，可以对上报的Hop编号进行筛选，找出其中的叶子节点，判断当前叶子节点的Hop是否已在Hop列表中列出，如果是，则说明该叶子节点所在路径没有变化。

步骤304，如果当前上报的某个叶子节点的Hop不在Hop列表中，则推导该叶子节点的父节点的Hop编号，即计算：

Hop_父＝Hop＞＞k(右移k个bit)

步骤305～306，判断得到的Hop_父是否在当前叶子节点Hop列表中，如果是，则说明该节点是原来叶子节点下新增加了一个节点，从Hop列表中删除原来的叶子节点的Hop并将此节点的Hop保存到叶子节点Hop列表中；否则，可以进一步对得到的Hop_父继续右移k位，并与Hop列表中的Hop比较。

如果经多次右移后始终在Hop列表中找不到与其一致的Hop编号，则说明该Hop对应节点不是在已知叶子节点下增加的新节点，此时需要判断该Hop对应节点是否为原路径上的节点，如果是，则说明原来的叶子节点断链或删除，其父节点变为了叶子节点；否则，说明该叶子节点是在原路径以外新增的叶子节点。具体包括步骤307～310。

步骤307～310，推导Hop列表中叶子节点的父节点的Hop编号，即对Hop列表中的Hop执行上述右移操作Hop_父＝Hop＞＞k(右移k个bit)，如果发现某个列表中的叶子Hop(其Hop要大于新检测到的Hop)经一个或多个k位右移后与该新检测的Hop相同，则判定当前节点所在路径自该节点以下不可用，此时可能是原来的叶子节点断链或被删除，将Hop列表中该路径原来的叶子节点Hop删除，并替换为新的叶子节点Hop；否则，判定该新Hop为原路径以外增加的新节点，此时只需要在Hop列表中增加新的叶子节点即可。

此外，还有一种情况就是多个连接到同一个父节点上的叶子节点中的一个或部分叶子节点被删除或断链，此时，MN通过上述方案无法准确检测出来，这种情况MN可通过另一套方法检测：主节点通过定期检测，要求网络中的所有SN重新进行上面所述上行方向的上报过程，MN重新构建叶子节点队列，通过比较新的叶子节点队列和原来Hop列表中的叶子节点队列是否相同来发现网络中增加和减少的叶子节点，并用新的Hop队列替换原Hop列表中的Hop队列。

以上所述的检测方案只是举例，本领域人员应很容易想到与其类似的其它方案；并且由于构建了Hop列表，MN就已获知了整个网络的拓扑结构，因此，目前已有的各有检测方法也可以被采用来实现本发明组网的拓扑变化的检测。

在Hop分配的基础上进行地址分配，可以使网络中节点的地址分配过程大大简化，具体分配方法包括：

在所有从节点SN获得自己的Hop的同时，主节点也获得了网络的拓扑结构。此时，主节点就可以并行地为各子节点分配逻辑链路的地址，以建立第二层(L2)链路。地址分配采用广播方式，MN向整个网络广播地址分配消息，消息内容包括所分配的节点地址和该节点的Hop，并且节点地址与节点Hop绑定在一起；SN在收到地址分配消息后，比较本节点的Hop和地址分配消息中Hop，如果Hop相同，则将该Hop对应的地址设置为本节点的逻辑地址，否则，丢弃。

当由于节点前面插入或删除了SN节点等原因引起节点位置改变时，SN将检测到自身的Hop发生变化，此时置自身的逻辑地址为初始无效值，等待MN重新分配；当MN检测到SN的拓扑位置发生改变时，重新为SN分配逻辑地址并为SN重新建立连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种树型组网通信系统中拓扑结构的获取方法，其特征在于，包括：

a)根据每个从节点上一级节点的级编号即Hop编号，和与上一级节点之间的级联端口号，通过预先制定的统一编号规则设置每个从节点的Hop编号；

b)每个从节点判断是否收到从下一级节点发来的有效Hop编号，如果是，则将该Hop编号转发给上一级节点，否则，将自身的Hop编号发送给上一级节点；

c)从节点的Hop编号转发到主节点后，主节点根据收到的从节点Hop编号，通过所述统一编号规则逆向逐级递推得到上报的每个Hop编号所对应的从节点至主节点之间路径上的各级节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：

树型组网中的主节点向自身的下一级从节点下发Hop编号；

树型组网中的每个从节点在接收到上一级节点下发的Hop编号后，设置该Hop编号为自身的Hop编号，并通过预先制定的统一编号规则，由自身的Hop编号和与下一级节点之间的下级级联端口号计算出该节点下一级每个节点的Hop编号，分别下发至对应的下级级联端口。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：树型组网中的每个节点向下一级节点下发自身Hop编号和与下一级节点之间的级联端口号；下一级节点根据收到的Hop编号和级联端口号，通过预先制定的统一编号规则计算Hop编号，将得到的Hop编号设置为自身的Hop编号。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述编号规则为：下一级节点的Hop编号＝上一级节点的Hop编号×2^k+上一级与该下一级节点之间的级联端口编号，其中，k为整数，且2^k大于等于系统中所述级联端口编号的上限值；

所述的主节点通过所述统一编号规则逆向逐级递推方法为：将当前Hop编号右移k位后所得的结果确定为当前Hop编号对应节点的上一级节点的Hop编号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述2^k大于或等于系统中所述级联端口编号的上限值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c)后进一步包括：主节点保存每条路径上末级从节点的Hop编号；

进行路径检测时，被检测路径上的每个从节点判断是否收到从下一级节点发来的有效Hop编号，如果是，则将该Hop编号转发给上一级节点，否则，将自身的Hop编号发送给上一级节点；

主节点从获得的Hop编号中获得路径上当前末级从节点的Hop编号，判断当前末级节点的Hop编号是否已被保存，如果是，则判定当前末级节点所在路径没有变化；否则，通过所述统一编号规则逆向推导当前末级节点的上级节点Hop编号，判断是否已被保存，如果是，则判定当前末级节点是原有路径末级节点基础上新增的下级节点，用该Hop编号替换对应路径上所保存的原有Hop编号；否则，通过所述统一编号规则逆向推导出保存的Hop编号对应节点的上级节点Hop编号，判断所得上级节点Hop编号是否与当前末级节点Hop编号一致，如果是，则判定当前节点所在路径自该节点以下不可用，用当前节点Hop编号替换对应路径上所保存的原有Hop编号，否则，则判定当前节点为原路径以外新增的末级节点，并保存当前节点的Hop编号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c)后进一步包括：主节点保存每条路径上末级从节点的Hop编号；

进行路径检测时，树型组网中的每个从节点判断是否收到从下一级节点发来的有效Hop编号，如果是，则将该Hop编号转发给上一级节点，否则，将自身的Hop编号发送给上一级节点；

主节点从获得的Hop编号中获取路径上末级从节点的Hop编号，并在多个连接到同一个父节点上的叶子节点中的一个或部分叶子节点被删除或断链时，用新获得的Hop编号更新原来保存的Hop编号。

8.根据权利要求1、6、7任意一项所述的方法，其特征在于，进一步设置0xFF代表无效Hop编号；

所述判断是否收到下一级节点发来的有效的Hop编号的方法包括：如果收到下一级节点发来的Hop编号且该编号不是0xFF，则判定收到的Hop编号为有效，否则，判定收到的Hop编号为无效。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Hop编号承载在通信的物理帧中。

10.一种树型组网通信系统中节点地址的分配方法，其特征在于，包括：

a)根据每个从节点上一级节点的Hop编号和与上一级节点之间的级联端口号，通过预先制定的统一编号规则设置每个从节点的Hop编号；

b)主节点获取待分配地址的从节点的Hop编号，将分配给该从节点的地址与该从节点的Hop编号绑定在一起，通过广播的形式发送出去；

c)从节点收到所述广播的地址后，判断地址绑定的Hop编号与自身的Hop编号是否一致，若是，则将该地址设置为自身地址。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：

树型组网中的主节点为自身的下一级从节点分配Hop编号；

树型组网中的每个从节点通过预先制定的统一的编号规则，由自身的Hop编号和与下一级节点之间的级联端口号计算出该节点下一级每个节点的Hop编号，将得到的Hop编号分别分配给级联端口对应的下一级节点。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：树型组网中的每个节点向下一级节点下发自身Hop编号和与下一级节点之间的级联端口号；下一级节点根据收到的Hop编号和级联端口号，通过预先制定的统一编号规则计算Hop编号，将得到的Hop编号设置为自身的Hop编号。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤b)所述主节点获取待分配地址的从节点Hop编号的过程包括：

每个从节点判断是否收到从下一级节点发来的有效Hop编号，如果是，则将该Hop编号转发给上一级节点，否则，将自身的Hop编号发送给上一级节点；

从节点的Hop编号转发到主节点后，主节点保存收到的Hop编号，从中找出待分配地址的从节点的Hop编号；如果待分配地址的从节点的Hop编号不在上报的Hop编号中，则通过所述统一编号规则逆向逐级递推得到待分配地址的从节点的Hop编号。

14.根据权利要求10至13任意一项所述的方法，其特征在于，所述编号规则为：下一级节点的Hop编号＝上一级节点的Hop编号×2^k+上一级与该下一级节点之间的级联端口编号，其中，k为整数，且2^k大于等于系统中所述级联端口编号的上限值。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：如果从节点检测到自身的Hop编号发生变化，则置自身的地址为初始无效值。

16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：如果主节点检测到从节点的拓扑位置发生改变，重新为从节点分配地址。

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