CN103685489A - 无线网络中文件传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线网络中文件传输方法，主站服务器和从站终端通过已建立的无线数据通信链路进行传输；主站服务器或从站终端中作为数据接收端保存已经接收的传输文件数据、文件信息、文件大小和已接收字节数信息，并在回复时回复已接收字节数信息，实现文件传输过程可随时中断、恢复；本发明实现了一种时间上不连续，文件空间上连续的文件传输控制机制，结合文件校验，实现了无线环境下文件的可靠传输，为装置程序升级、配置文件升级、日志及数据文件调用分析提供支撑；由于共享已建立的数据链路，无须建立另外的链路，节省了网络资源；由于支持传输中断、恢复机制，对装置硬件资源有限、网络资源有限的嵌入式无线设备有重要价值。

Description

无线网络中文件传输方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种无线网络中可随时中断及恢复的文件传输方法。

背景技术

随着通信技术的不断发展，嵌入式无线通信技术日趋成熟，例如：WIFI、GPRS，嵌入式无线通信设备越来越多,许多设备位于偏远地区，有的安装在移动车辆上，通过无线通信方式与主站服务器进行数据通信，上送监测数据，接收执行主站服务器下发的命令。因升级、配置等需求，需要与这些设备间进行文件传输，最为理想的方式是通过设备上已有的无线通信方式进行文件传输，与这些设备进行文件传输的方法大致有两种：一种是公用的FTP、HTTP技术；一种是专用自开发文件连续传输技术。但由于很多嵌入式无线通信设备硬件及软件的限制，无法部署FTP、HTTP之类的重量级的文件传输应用，特别是有些嵌入式无线通信设备只支持一条TCP或UDP连接，文件传输过程中还要进行周期性或突发性信息的上送，不支持文件传输独占链路和时间。

此外无线通信在信号强度、连接稳定性上不能完全保证，文件传输随时可能被中断。

因此，设计一种在无线网络中可随时中断及恢复的文件传输方法对于嵌入式无线通信设备进行可靠的文件传输具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减少网络资源占用，可随时中断及恢复的无线网络中文件传输方法，实现可靠文件传输。

为实现上述目的，本发明的无线网络中文件传输方法的技术方案如下：主站服务器作为文件传输的控制端发起文件传输命令，从站终端响应命令，通过已建立的无线数据通信链路进行传输；主站服务器或从站终端中作为数据接收端保存已经接收的传输文件数据、文件信息、文件大小和已接收字节数信息，并在回复时回复已接收字节数信息，实现文件传输过程可随时中断、恢复。

所述文件信息包括文件名和校验参数。

主站服务器向从站终端传输文件的步骤为：

（11）主站服务器向从站终端发送文件写命令，包括文件信息和文件总字节数；

（12）从站终端接收到命令后，判定缓存中的文件是否与主站服务器要传输的文件相同，如果不同，则是全新的文件传输，重置缓存；然后向主站服务器回复已经接收的字节数；

（13）主站服务器接收到回复后，从回复的已接收字节的下一位置读取一定数量的字节数据，连同读取的起始位置一块发送给从站终端，起始位置记为传输位置；

（14）从站终端接收到命令后，判定传输位置是否是缓存的下一位置，如果大于，回复中断传输；如果小于等于，更新缓存；然后向主站服务器回复已经接收的字节数。

（15）重复（13）、（14），直到主站服务器收到已接收字节数等于文件总字节数的回复或中断回复。

步骤（15）中如果全部接收完成，从站终端根据文件信息中的校验方式计算校验并与文件信息中的校验比较，如果相同，替换缓存的文件到最终文件；如果不同，清除缓存：清除已接收的传输文件数据缓存。

从站终端向服务器传输文件的步骤为：

（21）主站判定缓存中的文件是否与要读取的文件名相同，如果不同，删除缓存；然后主站服务器向从站终端发送文件读命令，包括文件信息中的文件名；

（22）从站终端接收到命令后，判定如果文件存在，对于在读过程中会变化的文件，复制一个当前镜像文件，回复文件信息及文件总字节数；如果文件不存在，则回复中断；

（23）主站服务器接收到回复后，如果文件名不同，中断；否则如果文件校验、总字节数不同，重置缓存；向从站终端发送已经接收的字节数；

（24）从站终端接收到命令，从回复的已接收字节的下一位置读取一定数量字节数据，连同读取的起始位置一块发送给主站服务器，起始位置记为传输位置；

（25）主站服务器接收到回复后，判定传输位置是否是缓存的下一位置，如果是大于，回复中断传输；如果小于等于，更新缓存，向从站终端发送已经接收的字节数；

（26）重复步骤（24）、（25），直到主站服务器收到已接收字节数等于文件总字节数的回复或中断回复。

步骤（26）中如果全部接收完成，主站服务器根据文件信息中的校验方式计算校验并与文件信息中的校验比较，如果相同，替换缓存的文件到最终文件；如果不同，清除缓存；从站终端如果用到了镜像文件，传输成功后删除镜像文件。

如果主站服务器或从站终端中任一方想中断传输，均可向对方发送的信息中置中断标识为真，否则为假，另一方接收到中断标识为真时中断传输，但接收端的传输文件数据缓存和传输相关信息缓存并不删除，以备下一次从中断处恢复。

主站服务器在每一次文件传输命令发出后启动定时器，在指定的时间内，如果未收到另一端的回复，则重发。

向从站终端升级程序或更新配置，文件传输成功后，如果需要从站终端重启，主站服务器启动一个新的文件写命令，文件信息为Reboot来重启从站终端；从站终端收到这个文件传输命令后，重启，使新程序或配置生效。

本发明的无线网络中文件传输方法，实现了一种时间上不连续，文件空间上连续的文件传输控制机制，结合文件校验，实现了无线环境下文件的可靠传输，为装置程序升级、配置文件升级、日志及数据文件调用分析提供支撑；由于共享已建立的数据链路，无须建立另外的链路，节省了网络资源；由于支持传输中断、恢复机制，对装置硬件资源有限、网络资源有限的嵌入式无线设备有重要价值。

附图说明

图1是主站服务器向从站终端传输文件流程图；

图2是从站终端向主站服务器传输文件流程图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种无线通信环境下可随时中断及恢复的文件传输方法，通过共享已建立的数据链路，而不再新建立TCP或UDP或其它形式的协议连接，在现有数据链路上通过扩展应用协议或插入应用协议，实现文件传输，以达到减少网络资源占用的目的；通过接收端保存已经接收的数据文件，以及文件信息（文件名、校验参数）、文件大小、已接收字节数信息，并且在回复时回复已接收字节数，实现传输过程可随时中断，先行传输其它信息，再在中断处恢复传输的功能，结合校验码校验，减少无线通信不稳定的影响，实现可靠文件传输的目的。本发明在不影响装置正常通信功能的情况下实现诸如远程装置程序升级、配置文件升级的功能、为日志及数据文件调用分析之类的应用提供支撑，实现了快捷、方便的维护与诊断，达到节省人力、物力的目的。

主站服务器在每一次文件传输命令发出后启动定时器，在指定的时间T0内，如果未收到另一端的回复，重发；传输双方经过多个时间上可以不连续的文件片断数据传输交互，完成整个文件的传输并进行校验检查，从而实现文件的可靠传输功能。由于无须专用链路且可以随时中断传输、随时恢复传输，实现了链路共享，减少无线通信不稳定的影响，实现了可靠文件传输的目的。同时由于传输可随时中断，文件传输过程中可进行其它优先信息的传输，不影响装置的正常数据通信功能。

在接收端保存已经接收的传输文件数据、文件信息（文件名、校验参数）、文件大小、已接收字节数信息，在保存时间上并不进行限制（允许接收端由于空间或其它原因主动删除，删除时清除所有缓存信息），双方可以在一天内、几天、几个月、甚至若干年内根据这些缓存的数据进行文件传输恢复。

为了便于控制、中断、恢复，把主站服务器作为文件传输的控制端，文件传输命令只能由服务器发起，但双方任一方均可中断传输。

传输中使用最长255个可见有效字符串标识文件信息，形式为：

文件名参数1参数2…参数n

其中文件名为必须的要素，不能为空；参数为可选项，可以为空。文件名以“/”进行文件路径分隔（不能有空格），文件名与参数间、参数与参数间以一个或多个空格分隔。每个参数以“-”开始，包含参数名和参数值两部分，以“_”分隔。例如参数：-crc32_0x12345678，表示参数名为-crc32参数值为0x12345678。

为保证文件传输的可靠性，使用校验码作为文件可靠传输的保证；较优的，使用CRC32方式进行校验，校验信息传给接收端时，不单独存在，以参数的形式包含在文件名中。使用CRC32时形式为:-crc32_0x12345678，后面的0x12345678为文件的CRC32一个示例值。

向从站终端升级程序或更新配置，文件传输成功后，如果需要从站终端重启，主站服务器启动一个新的文件写命令，文件信息为

Reboot

来重启从站终端；从站终端收到这个文件传输命令后，重启，使新程序或配置生效。

主站服务器、从站终端建立正常的数据通信链路，并控制文件传输引擎利用命令或数据队列方式与现有数据通道交换数据，在有文件传输需求时，主站服务向从站终端发送文件传输命令，从站终端向主站进行回复，双方交互，直到任一方中断或文件传输完成。对具体的交互说明如下：

1.主站服务器向从站终端装置传输文件时，基本的流程如图1所示，步骤为：

第一步：主站服务器向从站终端装置发送文件写命令，包括文件信息字符串（文件名、校验参数），以及文件总字节数。

第二步：从站终端装置接收到命令后，判定缓存中的文件是否与这个文件相同，如果不同（文件名、字节数、校验任一个不同），则是全新的文件传输，重置缓存：清除已接收的文件缓存，置文件信息＝新文件信息、总字节数＝0、已接收字节数＝0，保存。然后向主站服务器回复已经接收的字节数（如果已接收字节数大于0，就是恢复上次的传输）。

第三步：主站服务器接收到回复后，从回复的已接收字节的下一位置读取一定数量的字节数据，连同读取的起始位置（记为传输位置），一块发送给从站终端装置。

第四步：从站终端装置接收到命令后，判定传输位置是否是缓存的下一位置，如果是大于，回复中断传输；如果小于等于，更新缓存：从传输位置处融合到传输文件数据缓存并保存，更新已接收字节数，保存。然后向主站服务器回复已经接收的字节数。

后续步骤：重复第三步、第四步直到主站服务器收到已接收字节数等于文件总字节数的回复或中断回复。如果全部接收完成，从站终端装置根据文件信息中的校验方式计算校验并与文件信息中的校验比较，如果相同，替换缓存的文件到最终文件；如果不同，清除缓存：清除已接收的传输文件数据缓存，置文件信息＝“”、总字节数＝0、已接收字节数＝0，保存。

如果任一方想中断传输，均可向对方发送的信息中置中断标识为真，否则为假，另一方接收到中断标识为真时中断传输，但接收端的传输文件数据缓存和传输相关信息缓存并不删除（允许由于空间或其它原因主动删除，删除时清除所有缓存信息），以备下一次从中断处恢复。

上述主站服务器端在向从站终端装置发出任一命令后，重置定时器，在指定的时间T0内，如果未收到从站终端装置的回复，则重发。

2.从站终端装置向服务器传输文件时，基本的流程如图2所示，步骤为：

第一步：主站判定缓存中的文件是否与要读取的文件名相同，如果不同，删除缓存：清除已接收的文件缓存，置文件信息＝“”、总字节数＝0、已接收字节数＝0，保存。然后主站服务器向从站终端装置发送文件读命令，包括文件信息字符串（仅文件名）。

第二步：从站终端装置接收到命令后，判定如果文件存在，对于在读过程中会变化的文件，复制一个当前镜像文件（完成传输后删除）。回复文件信息字符串(文件名、校验参数)及文件总字节数。如果文件不存在，则回复中断。

第三步：主站服务器接收到回复后，如果文件名不同，中断；否则如果文件校验、总字节数不同，重置缓存：清除已接收的文件缓存，置文件信息＝新文件信息、总字节数＝0、已接收字节数＝0，保存。向从站终端装置发送已经接收的字节数（如果已接收字节数大于0，就是恢复上次的传输）。

第四步：从站终端装置接收到命令，从回复的已接收字节的下一位置读取一定数量字节数据（如果用到了镜像文件，则从镜像文件中读取），连同读取的起始位置，记为传输位置，一块发送给主站服务器。

第五步：主站服务器接收到回复后，判定传输位置是否是缓存的下一位置，如果是大于，回复中断传输；如果小于等于，更新缓存：从传输位置处融合到传输文件数据缓存并保存，更新已接收字节数，保存，向从站终端装置发送已经接收的字节数。

第六步：同第四步。

后续步骤：重复第五步、第六步直到主站服务器收到已接收字节数等于文件总字节数的回复或中断回复。如果全部接收完成，主站服务器根据文件信息中的校验方式计算校验并与文件信息中的校验比较，如果相同，替换缓存的文件到最终文件；如果不同，清除缓存：清除已接收的传输文件数据缓存，置文件信息＝“”、总字节数＝0、已接收字节数＝0，保存。从属终端如果用到了镜像文件，传输成功后删除镜像文件。

如果任一方想中断传输，均可向对向发送的信息中置中断标识为真，否则为假，另一方接收到中断标识为真时中断传输，但接收端的传输文件数据缓存和传输相关信息缓存并不删除（允许由于空间或其它原因主动删除，删除时清除所有缓存信息），以备下一次从中断处恢复。

上述主站服务器端在向从站终端装置发出任一命令后，重置定时器，在指定的时间T0内，如果未收到从站终端装置的回复，则重发。

3.中断及恢复

（1）中断

对从站终端装置，因为没有控制权，当有其它优先级更高的信息需要传送时，暂停传送，先送其它信息，再恢复中断传输。如果中断时间超过T0，则主站服务器会重发命令，从站终端装置正常回复，恢复中断继续传输。

对于主站服务器，当有其它优先级更高的信息需要传送时，不再发后续命令，实现中断。与中断恢复时后续命令的间隔可以是几秒、几分、几小时、几天或更长，不做限制。传输其它数据或命令后，主站服务器根据缓存自动从中断处恢复后续文件传输。

两种情况下，缓存数据不做删除（允许由于空间或其它原因主动删除，删除时清除所有缓存信息），以备恢复用。

（2）恢复

接收端有传输缓存，且每一帧命令、回复带有完整的数据信息，例如：

写文件数据命令，包含文件位置，本次字节数；读文件数据命令，包含已接收字节数（相当于文件位置）。

写文件命令回复，包含已接收字节数；读文件数据命令回复包含文件位置，本次字节数。

这使得命令、回复不依赖于上一帧交互数据，由于是问答式交互，命令回复甚至可以不依赖于命令。

对于写，从站终端装置有上次写的缓存，从站终端装置可直接送出被中断的报文；主站服务器命令被中断，恢复时直接送出要送的命令。

对于读，从站终端装置恢复时直接送出被中断的报文；主站服务器由于命令被中断（如果主站服务器重启，重启后通过读取缓存文件即可得到已读取的数据、字节数内容），即未送出，恢复时直接送出要送的命令。特别的，对于在读的过程中文件可能更新的情况，如果主站服务器不想继续读更新前的文件（实际上是镜像文件），主站服务器重置读命令，重新按上述2的第一步开始即可。

本无线网络中文件传输方法，通过在主站服务器和从站终端共享已建立的链路，而不再新建立TCP或UDP或其它形式的协议连接，来进行文件传输。通过在接收端保存已经接收的传输文件数据、文件信息（文件名、校验参数）、文件大小、已接收字节数信息，并且在回复时回复已接收字节数，实现传输过程可随时中断，先行传输其它信息，再在中断处恢复传输的功能。传输双方经过多个时间上可以不连续的文件数据部分传输，完成整个文件的传输并进行校验检查，从而实现文件的可靠传输功能。使用字符串表示文件信息，不但可以在文件名后带校验参数，还可以用写文件名为“Reboot”的文件信息命令来给从站终端装置下重启命令，实现装置的重启功能。最终为在不影响装置正常通信功能的情况下实现诸如从站终端远程程序升级、配置文件升级、日志及数据文件调用分析之类的应用提供支撑，实现了快捷、方便的维护与诊断，达到节省人力、物力的目的。

以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.无线网络中文件传输方法，其特征在于，主站服务器作为文件传输的控制端发起文件传输命令，从站终端响应命令，通过已建立的无线数据通信链路进行传输；主站服务器或从站终端中作为数据接收端保存已经接收的传输文件数据、文件信息、文件大小和已接收字节数信息，并在回复时回复已接收字节数信息，实现文件传输过程可随时中断、恢复。

2.根据权利要求1所述的无线网络中文件传输方法，其特征在于：所述文件信息包括文件名和校验参数。

3.根据权利要求2所述的无线网络中文件传输方法，其特征在于，主站服务器向从站终端传输文件的步骤为：

（11）主站服务器向从站终端发送文件写命令，包括文件信息和文件总字节数；

（12）从站终端接收到命令后，判定缓存中的文件是否与主站服务器要传输的文件相同，如果不同，则是全新的文件传输，重置缓存；然后向主站服务器回复已经接收的字节数；

（13）主站服务器接收到回复后，从回复的已接收字节的下一位置读取一定数量的字节数据，连同读取的起始位置一块发送给从站终端，起始位置记为传输位置；

（14）从站终端接收到命令后，判定传输位置是否是缓存的下一位置，如果大于，回复中断传输；如果小于等于，更新缓存；然后向主站服务器回复已经接收的字节数；

（15）重复（13）、（14），直到主站服务器收到已接收字节数等于文件总字节数的回复或中断回复。

4.根据权利要求3所述的无线网络中文件传输方法，其特征在于，步骤（15）中如果全部接收完成，从站终端根据文件信息中的校验方式计算校验并与文件信息中的校验比较，如果相同，替换缓存的文件到最终文件；如果不同，清除缓存：清除已接收的传输文件数据缓存。

5.根据权利要求2所述的无线网络中文件传输方法，其特征在于，从站终端向服务器传输文件的步骤为：

（21）主站判定缓存中的文件是否与要读取的文件名相同，如果不同，删除缓存；然后主站服务器向从站终端发送文件读命令，包括文件信息中的文件名；

（22）从站终端接收到命令后，判定如果文件存在，对于在读过程中会变化的文件，复制一个当前镜像文件，回复文件信息及文件总字节数；如果文件不存在，则回复中断；

（23）主站服务器接收到回复后，如果文件名不同，中断；否则如果文件校验、总字节数不同，重置缓存；向从站终端发送已经接收的字节数；

（24）从站终端接收到命令，从回复的已接收字节的下一位置读取一定数量字节数据，连同读取的起始位置一块发送给主站服务器，起始位置记为传输位置；

（25）主站服务器接收到回复后，判定传输位置是否是缓存的下一位置，如果是大于，回复中断传输；如果小于等于，更新缓存，向从站终端发送已经接收的字节数；

（26）重复步骤（24）、（25），直到主站服务器收到已接收字节数等于文件总字节数的回复或中断回复。

6.根据权利要求5所述的无线网络中文件传输方法，其特征在于：步骤（26）中如果全部接收完成，主站服务器根据文件信息中的校验方式计算校验并与文件信息中的校验比较，如果相同，替换缓存的文件到最终文件；如果不同，清除缓存；从站终端如果用到了镜像文件，传输成功后删除镜像文件。

7.根据权利要求1所述的无线网络中文件传输方法，其特征在于：如果主站服务器或从站终端中任一方想中断传输，均可向对方发送的信息中置中断标识为真，否则为假，另一方接收到中断标识为真时中断传输，但接收端的传输文件数据缓存和传输相关信息缓存并不删除，以备下一次从中断处恢复。

8.根据权利要求1所述的无线网络中文件传输方法，其特征在于：主站服务器在每一次文件传输命令发出后启动定时器，在指定的时间内，如果未收到另一端的回复，则重发。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的无线网络中文件传输方法，其特征在于：向从站终端升级程序或更新配置，文件传输成功后，如果需要从站终端重启，主站服务器启动一个新的文件写命令，文件信息为Reboot来重启从站终端；从站终端收到这个文件传输命令后，重启，使新程序或配置生效。

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