CN103826252B - 主从设备之间获取及发送序列号的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种主设备获取从设备序列号的方法，包括：构造获取从设备序列号的序列号数据包并广播给所有从设备；接收各个从设备根据所述序列号数据包生成的，并检测的延迟时间到达后发送的应答数据包，其中，所述应答数据包中包含从设备的序列号；从所述应答数据包中提取出从设备的序列号。本发明还提供一种向主设备发送序列号的方法，包括：从设备接收主设备广播的序列号数据包；从设备根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包，并检测延迟时间，在延迟时间后发送所述应答数据包给所述主设备。本发明还提供对应的系统，本发明对从设备序列号的获取过程简单，获取速度快。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信直放站技术和工业控制领域，特别是涉及一种主设备获取从设备序列号的方法，一种主设备获取从设备序列号的系统，一种从设备向主设备发送序列号的方法，以及一种从设备向主设备发送序列号的系统。
背景技术
作为计算机技术与移动通信技术的交叉应用，集中监控技术在对移动通信系统的各个分布式工作节点的监控中起到非常关键的作用。通常一个集中监控系统包括多个工作端，根据不同的拓扑结构组成不同的网络，也就组成了不同的数据链路。现实应用中，集中监控的数据链路结构可以分为两种，即点对点链路和点对多链路，如果这些数据链路是通过半双工物理通道（如RS-485）连接的，则称之为半双工集中监控数据链路结构。
通常，在包含主从设备的分布式系统中，比如常见的集中监控系统，只有一个主控单元，其它皆为覆盖单元。主控单元的作用是为监控中心与覆盖单元提供数据和信息的中继和转发，用来直接和监控中心通信的设备。覆盖单元是指在一个由多个设备组成的本地监控子网络中，不能和监控中心直接通信的设备，覆盖单元所有与监控中心的通信包必须经过主控单元的转发。在半双工集中监控数据链路中，主控单元与覆盖单元之间的通信链路是一直存在的，中间不需要建立链路和拆除链路。所有的单元都可以收到通信链路上的数据包，如果数据包的目的地址与本单元的地址不同，则丢弃该数据包，否则做进一步的处理。
由于主控单元与各变频覆盖单元之间距离较远，组网中变频覆盖单元又比较多，特别是变频覆盖单元安装的地理环境恶劣时，如果变频覆盖单元的维护都要去安装地点，则费时费力。同时随着LTE的市场需求日益增多，分布式网络的变频覆盖单元数量增多，这时，在LTE变频覆盖系统中自动分配变频覆盖单元地址就显得尤为重要。而要自动分配地址，首先就必须获取变频覆盖单元的唯一识别标识，即序列号。传统技术中采用二叉树遍历扫描算法获取变频覆盖单元序列号，该方法步骤复杂，耗费时间长，效率低下。
发明内容
基于此，本发明提供一种主设备获取从设备序列号的方法，一种主设备获取从设备序列号的系统，一种从设备向主设备发送序列号的方法，以及一种从设备向主设备发送序列号的系统，其序列号获取过程简单，获取速度快。
一种主设备获取从设备序列号的方法，包括如下步骤：
构造获取从设备序列号的序列号数据包并广播给所有从设备；
接收各个从设备根据所述序列号数据包生成的，并在检测的延迟时间到达后发送的应答数据包，其中，所述应答数据包中包含从设备的序列号；
从所述应答数据包中提取出从设备的序列号。
一种从设备向主设备发送序列号的方法，包括如下步骤：
从设备接收主设备广播的序列号数据包；
从设备根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包，并检测延迟时间，在延迟时间到达后发送所述应答数据包给所述主设备。
一种主设备获取从设备序列号的系统，包括：
构造模块，用于构造获取从设备序列号的序列号数据包并广播给所有从设备；
应答数据包接收模块，用于接收各个从设备根据所述序列号数据包生成的，并在检测的延迟时间到达后发送的应答数据包，其中，所述应答数据包中包含从设备的序列号；
序列号提取模块，用于从所述应答数据包中提取出从设备的序列号。
一种从设备向主设备发送序列号的系统，包括：
序列号数据包接收模块，用于接收主设备广播的序列号数据包；
生成模块，用于根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包，并检测延迟时间，在延迟时间到达后发送所述应答数据包给所述主设备。
上述主设备获取从设备序列号的方法和系统，以及从设备向主设备发送序列号的方法和系统，主从设备通过广播机制进行通信，主设备构造获取序列号的序列号数据包广播给各个从设备，从设备接收后进行应答，附加自身序列号生成应答数据包，根据预设的延迟时间后返回给主设备；其中各个设备需检测一延迟时间，在延时时间达到后再发送应答数据包，能确保各个从设备在不同的时隙里发送给主设备，防止在某些时隙里出现多个应答数据包，会在链路中产生冲突，导致主设备的数据接收异常，应答数据包可能会发生丢失或者乱码的问题。
附图说明
图1为本发明一种主设备获取从设备序列号的方法在实施例一中的流程示意图。
图2为本发明一种从设备向主设备发送序列号的方法在实施例二中的流程示意图。
图3为LTE变频覆盖系统在实施例三中的获取序列号的流程示意图。
图4为图3中主控单元获取覆盖单元UID的处理顺序图。
图5为图3中变频覆盖单元的处理顺序图。
图6为本发明一种主设备获取从设备序列号的系统在实施例六中的结构示意图。
图7为本发明一种从设备向主设备发送序列号的系统在实施例七中的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一、
如图1所示，是本发明一种主设备获取从设备序列号的方法的流程示意图，本实施例以主设备的处理步骤为例进行说明，包括如下步骤：
S11、构造获取从设备序列号的序列号数据包并广播给所有从设备；
主设备构成序列号数据包，可在其中附加获取序列号的启动控制命令，将序列号数据包广播给所有从设备，其中主设备与从设备之间进行交互的数据包可根据预设的协议格式而构成；
本实施例中，主设备获取从设备的序列号是通过向各个从设备发送询问命令数据包，从设备响应询问数据包来实现的。这种帧格式相对固定的广播数据包被称为广播包，广播包的响应数据包称之为广播回应包，广播包的特征在于它的目的站是除本站外的其他所有站，主从设备采用广播通信机制可加快序列号获取速度。
S12、接收各个从设备根据所述序列号数据包生成的，并在检测的延迟时间到达后后发送的应答数据包，其中，所述应答数据包中包含从设备的序列号；
从设备接收到序列号数据包后进行解析与应答，生成应答数据包，在其中附加其自身的序列号；生成应答数据包后，根据检测到的延迟时间等待一段时间后再发送给主设备；若各个从设备发送应答数据包的延迟时间与其他从设备不同，能确保各个从设备在不同的时隙里发送应答数据包给主设备，如果在某些时隙里出现多个应答数据包，则会在链路中产生冲突，导致主设备的数据接收出现问题，应答数据包可能会发送丢失或者乱码。
S13、从所述应答数据包中提取出从设备的序列号；
主设备收到应答数据包后进行解析，从中提取出从设备的序列号；完成本次序列号获取过程。
在一较佳实施例中，还可包括步骤：
提取出所述从设备的序列号后，为所述从设备分配标识地址，生成地址分配数据包并广播给所有从设备；其中，所述地址分配数据包中包含从设备的序列号及其对应分配的标识地址；
在本实施例中，主设备接收到序列号后，可进行根据序列号对应分配标识地址并再次广播给从设备的操作，一方面主设备可登记本次序列号获取情况，另一方面由于设备序列号长度较大，通过新分配的长度较短的标识地址，有利于后续主从设备进行数据交互时的处理速度；
需要说明的是，所述的地址分配数据包中，每个数据包可只包括一份数据，即一个序列号及其对应的标识地址，主设备每次接收到序列号并分配好对应的标识地址后，就生成一个数据包并广播给所有从设备；
地址分配数据包也可包含多个序列号及其对应的标识地址，主设备可以对多个序列号分配好对应的标识地址后，打包在一个数据包中并广播给所有从设备。
在一较佳实施例中，在构造获取从设备序列号的序列号数据包时，检测启动控制命令，在所述序列号数据包中添加所述启动控制命令；其中，所述启动控制命令包括获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令；主设备在构成序列号数据包时，在其中添加启动控制命令，可为获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令；启动控制命令可通过检测用户输入的命令而获得，也可根据每次序列号获取状态而自动生成，通过添加启动控制命令，可使从设备根据命令做出不同的应答，使序列号获取过程更加快速、灵活。
在一较佳实施例中，在所述构造获取从设备序列号的序列号数据包的步骤前，还包括步骤：检测本次需获取的从设备的数量值；
在所述从所述应答数据包中提取出从设备的序列号的步骤后，还可包括步骤：登记从所述应答数据包中提取出的从设备的序列号的个数，并与本次需获取的从设备的数量值进行比较，生成本次序列号获取报告；
在本实施例中，进一步地，可在每次构造序列号数据包前确定本次需获取的从设备的数量值，该数量值可通过检测用户输入的指令获取到，则主设备在从所述应答数据包中提取出从设备的序列号的同时进行登记，获得本次识别出的从设备序列号的个数，与本次需获取的从设备的数量值进行比较，可判断出本次序列号获取的情况，生成本次序列号获取报告反馈给用户。
进一步，当所述应答数据包中提取出的从设备的序列号的个数小于本次需获取的从设备的数量值时，计算序列号个数与所述数量值的差值，同时再次构造序列号数据包并广播给所述从设备，并更新本次需获取的从设备的数量值为所述差值；其中，再次构造的序列号数据包中添加的启动控制命令为所述部分获取命令；
当主设备登记到本次从应答数据包中提取出的从设备的序列号个数比上述数量值小，表示本次序列号获取的数量未达到该获取的数量，获取未成功，则再次广播序列号数据包给各个从设备，同时计算两者差值，缩小获取数量值，确保能完整地获取到所有从设备的序列号。
在一较佳实施例中，在将所述序列号数据包广播给所有从设备后开始记录从设备的应答时间，若所述应答时间超过预设阈值，则重新构造所述序列号数据包并广播；
在本实施例中，设置了异常处理机制以进一步提高系统的可靠性，主设备在发送或等待应答数据包之前，可预设定时参数，如果应答时间超过预设阈值，则重新发送序列号数据包；也可进一步设置连续的发送次数阈值，如果连续多次在规定的时间内收不到应答数据包，则主设备退出，或者生成告警信息，提醒用户主从设备之间的通信出现异常。
实施例二、
如图2所示，是本发明一种从设备向主设备发送序列号的方法的流程示意图，本实施例以从设备的处理流程为例进行说明，包括如下步骤：
S21、从设备接收主设备广播的序列号数据包；
S22、从设备根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包，并检测延迟时间，在延迟时间到达后发送所述应答数据包给所述主设备；
从设备接收到主设备广播的序列号数据包进行解析与应答，生成应答数据包，在其中附加其自身的序列号；生成应答数据包后，根据每个从设备检测其延迟时间，在延迟时间到达后再发送给主设备，以保证各个从设备在不同的时隙里发送应答数据包给主设备，如果在某些时隙里出现多个应答数据包，则会在链路中产生冲突，导致主设备的数据接收出现问题，应答数据包可能会发送丢失或者乱码。
在一较佳实施例中，所述从设备检测延迟时间的步骤可为：获取预设的延迟时间，也可通过如下方式获得：
所述序列号数据包中包含本次所述主设备需获取的从设备的数量值；
所述从设备根据检测种子，根据所述种子产生一个1～M内的一个随机数，然后乘以预设系数K，得到所述延迟时间；其中，M为本次所述主设备需获取的从设备的数量值，K为预设的物理链路连接最远的从设备与主设备交互一次数据的来回时间；
通过种子产生随机数，再以物理链路连接最远的从设备与主设备交互一次数据的来回时间作为相乘系数，确定的延迟时间，能保证从设备尽早发送应答数据包，又可确保各个从设备的延迟时间不相等。
具体地，从设备检测种子的步骤为：获取预设的种子，或者获取自身序列号作为所述种子；种子可通过检测设备的预设值而得到，也可由从设备检测自身序列号获得；由于每个设备的序列号是唯一的，每个从设备以其自身的序列号作为种子产生随机数，可加快产生延迟时间的速度，也能保证各个从设备的延迟时间不相等。
在一较佳实施例中，还包括步骤：
所述从设备每次接收到所述主设备广播的地址分配数据包时，从地址分配数据包中提取出所述主设备根据所述应答数据包提取出序列号后分配的标识地址。
在一较佳实施例中，所述地址分配数据包包含所有从设备的序列号及各个从设备序列号对应分配的标识地址；
所述从设备从地址分配数据包中提取出所述主设备根据所述应答数据包提取出序列号后分配的标识地址的步骤包括：
从设备读取所述地址分配数据包中包含的序列号，并与自身序列号进行匹配，判断是否与自身序列号相同；
提取所述地址分配数据包中匹配相同的序列号对应的标识地址。
主设备接收到序列号后，可进行根据序列号对应分配标识地址并再次广播给从设备的操作，一方面主设备可登记本次序列号获取情况，另一方面由于设备序列号长度较大，通过新分配的长度较短的标识地址，有利于后续主从设备进行数据交互时的处理速度；
主设备分配好所有序列号对应的标识地址后，生成对应的地址分配数据包并广播；从设备接收到地址分配数据包后，解析其中的数据，将自身的序列号与地址分配数据包中包含的序列号进行匹配，当匹配时，读取到对应的标识地址。
在一较佳实施例中，还可包括步骤：所述从设备若在所述地址分配数据包中没有查找到与自身序列号匹配的序列号，则丢弃所述地址分配数据包。
在一较佳实施例中，所述序列号数据包中包含启动控制命令；所述启动控制命令包括获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为完全获取命令，所述从设备则执行所述根据所述序列号数据包生成应答数据包的步骤；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为部分获取命令，则检测当前是否已获得标识地址；
若已获得标识地址，则丢弃所述序列号数据包；
若未获得标识地址，则执行所述根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包的步骤。
在本实施例中，考虑到通信异常时数据包丢失或乱码情况下，或者在从设备已获取到序列号后系统新增加从设备等情况，主设备在构造序列号数据包前，先区分本次获取序列号属于完全获取抑或部分获取；完全获取指获取所有从设备，部分获取指获取部分从设备；在构成序列号数据包时附加对应的启动控制命令，包括完全获取命令或部分获取命令；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为完全获取命令，所述从设备不管自身当前是否已经获得了标识地址，都会执行所述根据所述序列号数据包生成应答数据包的步骤；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为部分获取命令，则检测当前是否已获得标识地址；从设备在获得标识地址后，当再次收到所述主设备广播的序列号数据包时，则丢弃所述序列号数据包，不进行应答；这样处理，当主设备在本次完全获取后，发现数据丢失后可进行部分获取操作，或者在系统新增加从设备时也可采用部分获取的方式；主设备进行部分获取时，已分配好标识地址的从设备采用丢弃数据包的方式不进行应答，而未分配标识地址的从设备仍采用上述步骤S22的方式进行处理，生成应答数据包；从而提高序列号获取速度，节省获取时间，进一步完善系统的稳定性和可靠性。
实施例三、
如图3所示，在本实施例中，以LTE变频覆盖系统为例详细阐述本发明，LTE变频覆盖系统中只有一个主控单元，其它皆为变频覆盖单元；包括如下步骤：
步骤310：主控单元接收获取变频覆盖单元序列号的启动控制命令；
步骤310所述的控制命令有2种控制命令，一种是获取所有的变频覆盖单元UID命令（简称完全获取命令）；另一种是仅仅获取新增加的变频覆盖单元UID命令（简称部分获取命令）。如果主控单元目前没有获取到任何一个变频覆盖单元的UID，则应该选择第一命令，即完全获取命令。
步骤320：主控单元根据启动控制指令以及本次需获取的变频覆盖单元数量值，根据CSP3协议格式，构造序列号数据包并广播给总线上的所有变频覆盖单元。
步骤320所述的本次需获取的变频覆盖单元数量值是个变量，已经获取到UID的变频覆盖单元，其数量可不计算在内。另外，构造CSP3协议数据包生成的序列号数据包中也包含步骤310中的启动控制命令和本次需获取的变频覆盖单元数量值。
步骤330：各个变频覆盖单元收到序列号数据包后，在不同的延迟时间后发送应答数据包给主控单元。
所述的步骤330包括如下步骤：
3.1变频覆盖单元收到序列号数据包后，解析序列号数据包，确保是完全获取命令或部分获取命令，同时解析出需要获取的变频覆盖单元数量值；
3.2如果是完全获取命令，则不管本设备是否已经分配了地址，先等待一个延时时间，进入步骤3.3；如果是部分获取命令，而且本设备已经分配了地址，则不做任何应答，丢弃该数据包，然后退出。否则，等待一个延时时间，进入步骤3.3。
3.3延时时间到，发送应答数据包给主控单元。应答数据包中包含完整的自身设备的、序列号。
所述的步骤3.2中，延时时间为：
变频覆盖单元根据自身的序列号为种子产生一个1～M(M为收到主控单元发送过来的本次需获取的变频覆盖单元数量值)内的一个随机数，然后乘以系数K（K为物理链路连接最远的变频覆盖单元与主控单元交互一次数据的来回时间）。
由于每个变频覆盖单元的序列号是唯一的，所以每个变频覆盖单元根据自身的序列号为种子产生的随机数基本不会相等。只要各个变频覆盖单元的随机数不一致，则确保了变频覆盖单元在不同的时隙里发送应答数据包给主控单元。如果一致，则会在链路中产生冲突，导致发送到主控单元的数据包不符合CSP3协议格式。
步骤340：主控单元收到应答数据包后，在能解析到数据的应答数据包里提取变频覆盖单元生产序列号（UID），在提取完所有能提取的UID后，主控单元统一为这些变频覆盖单元分配标识地址。
所述的步骤340包括如下步骤：
4.1主控单元收到变频覆盖单元的应答数据包后，用CSP3协议格式解析数据包；
4.2如果解析不成功，则抛弃该数据包，并执行步骤160。如果解析成功，而且是变频覆盖单元的应答数据包，则提取出变频覆盖单元的UID；
4.3主控单元统一为这些变频覆盖单元分配地址，并发送地址分配数据包。该数据包的内容包括变频覆盖单元的UID。本地址分配数据包目的是标识出已经获取的变频覆盖单元的UID。
由于多个变频覆盖单元发送数据包时，在某些时隙里，仅仅一个变频覆盖单元应答，而在某些时隙里有多个变频覆盖单元应答。在某些时隙里，仅仅一个变频覆盖单元应答时，主控单元可以收到该包完整的数据包，解析数据后保存数据库；而在某些时隙里有多个变频覆盖单元应答时，主控单元收不到数据或乱码，主控单元收到该种数据后无法解析或提取相关数据。
步骤350：变频覆盖单元在成功获取到主控单元发送过来的标识地址后，则不再应答主控单元的序列号数据包。
所述的步骤350确保再次启动完全获取命令或部分获取命令时，可缩小获取变频覆盖单元的数量。包括如下步骤：
5.1变频覆盖单元收到主控单元的地址分配数据包后，解析该数据包，并提取数据包中的UID；
5.2如果地址分配数据包中的UID和自身的UID一致，则该数据包是发送给本设备的地址分配数据包，同时本设备不再应答主控单元后续发送的获取UID命令数据包。如果数据包中的UID和自身的UID不一致，丢弃该数据包；
步骤360：如果主控单元没有获取完所有的变频覆盖单元UID，则主控单元重复步骤320～360；如果主控单元获取完所有的变频覆盖单元UID，则退出。
所述的步骤360在重复步骤320时，应该将广播数据包的控制命令修改为部分获取命令，同时更新本次需获取的变频覆盖单元的数量值。
实施例四、
图4为本发明实施例主控单元获取覆盖单元UID的处理顺序图；现结合图4阐述本发明的实施例。
步骤一：手动触发完全获取UID命令；
步骤二：主控单元根据本次需获取的变频覆盖单元数量值，根据CSP3协议格式构造序列号数据包并广播给总线上的所有变频覆盖单元，并设定5秒（5秒为经验值，在不同的系统应用里，可以根据实际修改）的等待应答时间。
步骤三：主控单元在规定的时间里没有收到数据，主控单元继续判断是否获取完所有变频覆盖单元，如果获取完，则退出；否则，再次执行步骤二，将步骤二中的控制命令修改为部分获取UID命令。如果连续3次（3次为经验值，在不同的系统应用里，可以根据实际修改）在规定的时间内收不到变频覆盖单元的应答数据包，则退出。
步骤四：在规定的时间里收到应答数据包。主控单元收到变频覆盖单元的应答数据包后，解析应答数据包，确保是变频覆盖单元的应答数据包，并提取变频覆盖单元的UID。
步骤五：主控单元统一为这些变频覆盖单元分配标识地址，并发送地址分配数据包。数据包内容包括变频覆盖单元的UID。本广播数据包目的是标识出已经获取到这些变频覆盖单元的UID。
步骤六：如果主控单元没有获取完所有的变频覆盖单元UID，则主控单元再次执行步骤二，直到获取到所有的变频覆盖单元UID为止。重复步骤二时，应该将广播数据包的控制命令修改为部分获取命令，同时更新本次需获取的变频覆盖单元的数量值。
实施例五、
图5为本发明实施例变频覆盖单元的处理顺序图；现结合图5阐述本发明的实施例。
步骤一：变频覆盖单元接收主控单元的数据包，根据csp3协议解析数据包；
步骤二：解析出该序列号数据包是获取UID命令的序列号数据包；
步骤三：变频覆盖单元进一步读取序列号数据包中的数据，确认是完全获取命令或部分获取命令，同时解析出本次需获取的变频覆盖单元数量值；
步骤四：等待一个延时时间。
延时时间值为：变频覆盖单元根据自身的序列号为种子产生一个1～M(M为收到主控单元发送过来的变频覆盖单元数量值)内的一个随机数，然后乘以系数K（K为物理链路连接最远的变频覆盖单元与主控单元交互一次数据的来回时间）。
步骤五：延时时间到，发送应答数据包给主控单元。应答数据包中包含完整的自身设备的生产序列号。
步骤六：接收分配地址数据包。
步骤七：变频覆盖单元收到主控单元的地址分配数据包后，解析数据包，并提取数据包中的UID。
步骤八：如果数据包中的UID和自身的UID一致，则该数据包是发送给本设备的数据广播包，读取其对应的标识地址；同时本设备不再应答主控单元后续发送的获取UID命令数据包。如果数据包中的UID和自身的UID不一致，丢弃该数据包。
实施例六、
如图6所示，本发明还提供一种主设备获取从设备序列号的系统，包括：
构造模块61，用于构造获取从设备序列号的序列号数据包并广播给所有从设备；
主设备构成序列号数据包，可在其中附加获取序列号的启动控制命令，将序列号数据包广播给所有从设备，其中主设备与从设备之间进行交互的数据包可根据预设的协议格式而构成；
本实施例中，主设备获取从设备的序列号是通过向各个从设备发送询问命令数据包，从设备响应询问数据包来实现的。这种帧格式相对固定的广播数据包被称为广播包，广播包的响应数据包称之为广播回应包，广播包的特征在于它的目的站是除本站外的其他所有站，主从设备采用广播通信机制可加快序列号获取速度。
应答数据包接收模块62，用于接收各个从设备根据所述序列号数据包生成的，并在检测的延迟时间到达后发送的应答数据包，其中，所述应答数据包中包含从设备的序列号；
从设备接收到序列号数据包后进行解析与应答，生成应答数据包，在其中附加其自身的序列号；生成应答数据包后，根据检测到的延迟时间等待一段时间后再发送给主设备；若各个从设备发送应答数据包的延迟时间与其他从设备不同，能确保各个从设备在不同的时隙里发送应答数据包给主设备，如果在某些时隙里出现多个应答数据包，则会在链路中产生冲突，导致主设备的数据接收出现问题，应答数据包可能会发送丢失或者乱码。
序列号提取模块63，用于从所述应答数据包中提取出从设备的序列号；
主设备收到应答数据包后进行解析，从中提取出从设备的序列号；完成本次序列号获取过程。
在一较佳实施例中，还可包括分配模块：用于在所述序列号提取模块提取出所述从设备的序列号后，为所述从设备分配标识地址，生成地址分配数据包并广播给所有从设备；其中，所述地址分配数据包中包含从设备的序列号及其对应分配的标识地址；
在本实施例中，主设备接收到序列号后，可进行根据序列号对应分配标识地址并再次广播给从设备的操作，一方面主设备可登记本次序列号获取情况，另一方面由于设备序列号长度较大，通过新分配的长度较短的标识地址，有利于后续主从设备进行数据交互时的处理速度；
需要说明的是，所述的地址分配数据包中，每个数据包可只包括一份数据，即一个序列号及其对应的标识地址，主设备每次接收到序列号并分配好对应的标识地址后，就生成一个数据包并广播给所有从设备；
地址分配数据包也可包含多个序列号及其对应的标识地址，主设备可以对多个序列号分配好对应的标识地址后，打包在一个数据包中并广播给所有从设备。
在一较佳实施例中，还可包括启动控制模块，用于在所述构造模块构造获取从设备序列号的序列号数据包时，检测启动控制命令，在所述序列号数据包中添加所述启动控制命令；其中，所述启动控制命令包括获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令；主设备在构成序列号数据包时，在其中添加启动控制命令，可为获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令；启动控制命令可通过检测用户输入的命令而获得，也可根据每次序列号获取状态而自动生成，通过添加启动控制命令，可使从设备根据命令做出不同的应答，使序列号获取过程更加快速、灵活。
在一较佳实施例中，还可包括数量值检测模块，用于在所述构造模块构造获取从设备序列号的序列号数据包前，检测本次需获取的从设备的数量值；
在从所述应答数据包中提取出从设备的序列号后，还可登记从所述应答数据包中提取出的从设备的序列号的个数，并与本次需获取的从设备的数量值进行比较，生成本次序列号获取报告；
在本实施例中，进一步地，可在每次构造序列号数据包前确定本次需获取的从设备的数量值，该数量值可通过检测用户输入的指令获取到，则主设备在从所述应答数据包中提取出从设备的序列号的同时进行登记，获得本次识别出的从设备序列号的个数，与本次需获取的从设备的数量值进行比较，可判断出本次序列号获取的情况，生成本次序列号获取报告反馈给用户。
所述构造模块还用于；当所述应答数据包中提取出的从设备的序列号的个数小于本次需获取的从设备的数量值时，计算序列号个数与所述数量值的差值，同时再次构造序列号数据包并广播给所述从设备，并更新本次需获取的从设备的数量值为所述差值；其中，再次构造的序列号数据包中添加的启动控制命令为所述部分获取命令；
当主设备登记到本次从应答数据包中提取出的从设备的序列号个数比上述数量值小，表示本次序列号获取的数量未达到该获取的数量，获取未成功，则再次广播序列号数据包给各个从设备，同时计算两者差值，缩小获取数量值，确保能完整地获取到所有从设备的序列号。
在一较佳实施例中，还可包括时间记录模块，用于在所述构造模块将所述序列号数据包广播给所有从设备后开始记录从设备的应答时间，若所述应答时间超过预设阈值，则所述构造模块重新构造所述序列号数据包并广播；
在本实施例中，设置了异常处理机制以进一步提高系统的可靠性，主设备在发送或等待应答数据包之前，可预设定时参数，如果应答时间超过预设阈值，则重新发送序列号数据包；也可进一步设置连续的发送次数阈值，如果连续多次在规定的时间内收不到应答数据包，则主设备退出，或者生成告警信息，提醒用户主从设备之间的通信出现异常。
实施例七、
如图7所示，本发明还提供一种从设备向主设备发送序列号的系统，包括：
序列号数据包接收模块71，用于接收主设备广播的序列号数据包；
生成模块72，用于根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包，并检测延迟时间，在延迟时间到达后发送所述应答数据包给所述主设备。
从设备接收到主设备广播的序列号数据包进行解析与应答，生成应答数据包，在其中附加其自身的序列号；生成应答数据包后，根据每个从设备检测其延迟时间，在延迟时间到达后再发送给主设备，以保证各个从设备在不同的时隙里发送应答数据包给主设备，如果在某些时隙里出现多个应答数据包，则会在链路中产生冲突，导致主设备的数据接收出现问题，应答数据包可能会发送丢失或者乱码。
在一较佳实施例中，所述生成模块还可用于获取预设的延迟时间，也可通过如下方式获得：
所述接收模块中的序列号数据包中包含本次所述主设备需获取的从设备的数量值；
所述生成模块还用于检测种子，根据所述种子产生一个1～M内的一个随机数，然后乘以预设系数K，得到所述延迟时间；其中，M为本次所述主设备需获取的从设备的数量值，K为预设的物理链路连接最远的从设备与主设备交互一次数据的来回时间；
通过种子产生随机数，再以物理链路连接最远的从设备与主设备交互一次数据的来回时间作为相乘系数，确定的延迟时间，能保证从设备尽早发送应答数据包，又可确保各个从设备的延迟时间不相等。
具体地，所述生成模块还用于获取预设的种子，或者获取自身序列号作为所述种子；种子可通过检测设备的预设值而得到，也可由从设备检测自身序列号获得；由于每个设备的序列号是唯一的，每个从设备以其自身的序列号作为种子产生随机数，可加快产生延迟时间的速度，也能保证各个从设备的延迟时间不相等。
在一较佳实施例中，还可包括地址提取模块，用于每次接收到所述主设备广播的地址分配数据包时，从地址分配数据包中提取出所述主设备根据所述应答数据包提取出序列号后分配的标识地址。
在一较佳实施例中，所述地址分配数据包包含所有从设备的序列号及各个从设备序列号对应分配的标识地址；
所述地址提取模块还用于读取所述地址分配数据包中包含的序列号，并与自身序列号进行匹配，判断是否与自身序列号相同；提取所述地址分配数据包中匹配相同的序列号对应的标识地址。
主设备接收到序列号后，可进行根据序列号对应分配标识地址并再次广播给从设备的操作，一方面主设备可登记本次序列号获取情况，另一方面由于设备序列号长度较大，通过新分配的长度较短的标识地址，有利于后续主从设备进行数据交互时的处理速度；
主设备分配好所有序列号对应的标识地址后，生成对应的地址分配数据包并广播；从设备接收到地址分配数据包后，解析其中的数据，将自身的序列号与地址分配数据包中包含的序列号进行匹配，当匹配时，读取到对应的标识地址。
在一较佳实施例中，所述地址提取模块还用于：若在所述地址分配数据包中没有查找到与自身序列号匹配的序列号，则丢弃所述地址分配数据包。
在一较佳实施例中，所述序列号数据包中包含启动控制命令；所述启动控制命令包括获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令；
所述生成模块还用于：
若所述序列号数据包中的启动控制命令为完全获取命令，则根据所述序列号数据包生成应答数据包；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为部分获取命令，则检测是否已获得标识地址；
若已获得标识地址，则丢弃所述序列号数据包；
若未获得标识地址，则根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包。
在本实施例中，考虑到通信异常时数据包丢失或乱码情况下，或者在从设备已获取到序列号后系统新增加从设备等情况，主设备在构造序列号数据包前，先区分本次获取序列号属于完全获取抑或部分获取；完全获取指获取所有从设备，部分获取指获取部分从设备；在构成序列号数据包时附加对应的启动控制命令，包括完全获取命令或部分获取命令；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为完全获取命令，所述从设备不管自身当前是否已经获得了标识地址，都根据所述序列号数据包生成应答数据包；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为部分获取命令，则检测当前是否已获得标识地址；从设备在获得标识地址后，当再次收到所述主设备广播的序列号数据包时，则丢弃所述序列号数据包，不进行应答；这样处理，当主设备在本次完全获取后，发现数据丢失后可进行部分获取操作，或者在系统新增加从设备时也可采用部分获取的方式；主设备进行部分获取时，已分配好标识地址的从设备采用丢弃数据包的方式不进行应答，而未分配标识地址的从设备仍根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包；从而提高序列号获取速度，节省获取时间，进一步完善系统的稳定性和可靠性。
本发明主设备获取从设备序列号的方法和系统，以及从设备向主设备发送序列号的方法和系统，主从设备通过广播机制进行通信，主设备构造获取序列号的序列号数据包广播给各个从设备，从设备接收后进行应答，附加自身序列号生成应答数据包，根据预设的延迟时间后返回给主设备；其中各个设备需检测一延迟时间，在延时时间达到后再发送应答数据包，能确保各个从设备在不同的时隙里发送应答数据包给主设备，防止在某些时隙里出现多个应答数据包，会在链路中产生冲突，导致主设备的数据接收异常，应答数据包可能会发送丢失或者乱码的问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (24)
1.一种主设备获取从设备序列号的方法，其特征在于，包括如下步骤：
构造获取从设备序列号的序列号数据包并广播给所有从设备，在所述构造获取从设备序列号的序列号数据包并广播给所有从设备前，还包括步骤：检测本次需获取的从设备的数量值，所述序列号数据包中包含本次所述主设备需获取的从设备的数量值；
接收各个从设备根据所述序列号数据包生成的，并在基于所述序列号数据包中本次所述主设备需获取的从设备的数量值与预设的物理链路连接最远的从设备与主设备交互一次数据的来回时间确定的检测的延迟时间到达后发送的应答数据包，其中，所述应答数据包中包含从设备的序列号；
从所述应答数据包中提取出从设备的序列号。
2.根据权利要求1所述的主设备获取从设备序列号的方法，其特征在于，还包括步骤：提取出所述从设备的序列号后，为所述从设备分配标识地址，生成地址分配数据包并广播给所有从设备；其中，所述地址分配数据包中包含从设备的序列号及其对应分配的标识地址。
3.根据权利要求1所述的主设备获取从设备序列号的方法，其特征在于，在构造获取从设备序列号的序列号数据包时，检测启动控制命令，在所述序列号数据包中添加所述启动控制命令；其中，所述启动控制命令包括获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令。
4.根据权利要求3所述的主设备获取从设备序列号的方法，其特征在于，
当所述应答数据包中提取出的从设备的序列号的个数小于本次需获取的从设备的数量值时，计算序列号个数与所述数量值的差值，同时再次构造序列号数据包并广播给所述从设备，并更新本次需获取的从设备的数量值为所述差值；其中，再次构造的序列号数据包中添加的启动控制命令为所述部分获取命令。
5.根据权利要求1所述的主设备获取从设备序列号的方法，其特征在于，在将所述序列号数据包广播给所有从设备后开始记录从设备的应答时间，若所述应答时间超过预设阈值，则重新构造所述序列号数据包并广播。
6.一种从设备向主设备发送序列号的方法，其特征在于，包括如下步骤：
从设备接收主设备广播的序列号数据包；
从设备根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包，并检测延迟时间，在延迟时间到达后发送所述应答数据包给所述主设备；
所述序列号数据包中包含本次所述主设备需获取的从设备的数量值；
所述从设备检测延迟时间的步骤为：
所述从设备检测种子，根据所述种子产生一个1～M内的一个随机数，然后乘以预设系数K，得到所述延迟时间；其中，M为本次所述主设备需获取的从设备的数量值，K为预设的物理链路连接最远的从设备与主设备交互一次数据的来回时间。
7.根据权利要求6所述的从设备向主设备发送序列号的方法，其特征在于，所述从设备检测延迟时间的步骤为：获取预设的延迟时间。
8.根据权利要求6所述的从设备向主设备发送序列号的方法，其特征在于，所述从设备检测种子的步骤为：获取预设的种子，或者获取自身序列号作为所述种子。
9.根据权利要求6所述的从设备向主设备发送序列号的方法，其特征在于，还包括步骤：
所述从设备每次接收到所述主设备广播的地址分配数据包时，从地址分配数据包中提取出所述主设备根据所述应答数据包提取出序列号后分配的标识地址。
10.根据权利要求9所述的从设备向主设备发送序列号的方法，其特征在于，所述地址分配数据包包含所有从设备的序列号及各个从设备序列号对应分配的标识地址；
所述从设备从地址分配数据包中提取出所述主设备根据所述应答数据包提取出序列号后分配的标识地址的步骤包括：
从设备读取所述地址分配数据包中包含的序列号，并与自身序列号进行匹配，判断是否与自身序列号相同；
提取所述地址分配数据包中匹配相同的序列号对应的标识地址。
11.根据权利要求10所述的从设备向主设备发送序列号的方法，其特征在于，还包括步骤：所述从设备若在所述地址分配数据包中没有查找到与自身序列号匹配的序列号，则丢弃所述地址分配数据包。
12.根据权利要求10所述的从设备向主设备发送序列号的方法，其特征在于，所述序列号数据包中包含启动控制命令；所述启动控制命令包括获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为完全获取命令，所述从设备则执行所述根据所述序列号数据包生成应答数据包的步骤；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为部分获取命令，则检测是否已获得标识地址；
若已获得标识地址，则丢弃所述序列号数据包；
若未获得标识地址，则执行所述根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包的步骤。
13.一种主设备获取从设备序列号的系统，其特征在于，包括：
构造模块，用于构造获取从设备序列号的序列号数据包并广播给所有从设备；
数量值检测模块，用于在所述构造模块构造获取从设备序列号的序列号数据包前，检测本次需获取的从设备的数量值，所述构造模块构造的序列号数据包中包含本次所述主设备需获取的从设备的数量值；
应答数据包接收模块，用于接收各个从设备根据所述序列号数据包生成的，并在基于所述序列号数据包中本次所述主设备需获取的从设备的数量值与预设的物理链路连接最远的从设备与主设备交互一次数据的来回时间确定的检测的延迟时间到达后发送的应答数据包，其中，所述应答数据包中包含从设备的序列号；
序列号提取模块，用于从所述应答数据包中提取出从设备的序列号。
14.根据权利要求13所述的主设备获取从设备序列号的系统，其特征在于，还包括分配模块：用于在所述序列号提取模块提取出所述从设备的序列号后，为所述从设备分配标识地址，生成地址分配数据包并广播给所有从设备；其中，所述地址分配数据包中包含从设备的序列号及其对应分配的标识地址。
15.根据权利要求13所述的主设备获取从设备序列号的系统，其特征在于，还包括启动控制模块，用于在所述构造模块构造获取从设备序列号的序列号数据包时，检测启动控制命令，在所述序列号数据包中添加所述启动控制命令；其中，所述启动控制命令包括获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令。
16.根据权利要求15所述的主设备获取从设备序列号的系统，其特征在于，所述构造模块还用于；当所述应答数据包中提取出的从设备的序列号的个数小于本次需获取的从设备的数量值时，计算序列号个数与所述数量值的差值，同时再次构造序列号数据包并广播给所述从设备，并更新本次需获取的从设备的数量值为所述差值；其中，再次构造的序列号数据包中添加的启动控制命令为所述部分获取命令。
17.根据权利要求13所述的主设备获取从设备序列号的系统，其特征在于，还包括时间记录模块，用于在所述构造模块将所述序列号数据包广播给所有从设备后开始记录从设备的应答时间，若所述应答时间超过预设阈值，则所述构造模块重新构造所述序列号数据包并广播。
18.一种从设备向主设备发送序列号的系统，其特征在于，包括：
序列号数据包接收模块，用于接收主设备广播的序列号数据包；
生成模块，用于根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包，并检测延迟时间，在延迟时间到达后发送所述应答数据包给所述主设备；
所述接收模块中的序列号数据包中包含本次所述主设备需获取的从设备的数量值；
所述生成模块还用于检测种子，根据所述种子产生一个1～M内的一个随机数，然后乘以预设系数K，得到所述延迟时间；其中，M为本次所述主设备需获取的从设备的数量值，K为预设的物理链路连接最远的从设备与主设备交互一次数据的来回时间。
19.根据权利要求18所述的从设备向主设备发送序列号的系统，其特征在于，所述生成模块还用于获取预设的延迟时间。
20.根据权利要求18所述的从设备向主设备发送序列号的系统，其特征在于，所述生成模块还用于获取预设的种子，或者获取自身序列号作为所述种子。
21.根据权利要求18所述的从设备向主设备发送序列号的系统，其特征在于，还包括地址提取模块，用于每次接收到所述主设备广播的地址分配数据包时，从地址分配数据包中提取出所述主设备根据所述应答数据包提取出序列号后分配的标识地址。
22.根据权利要求21所述的从设备向主设备发送序列号的系统，其特征在于，所述地址分配数据包包含所有从设备的序列号及各个从设备序列号对应分配的标识地址；
所述地址提取模块还用于读取所述地址分配数据包中包含的序列号，并与自身序列号进行匹配，判断是否与自身序列号相同；提取所述地址分配数据包中匹配相同的序列号对应的标识地址。
23.根据权利要求22所述的从设备向主设备发送序列号的系统，其特征在于，所述地址提取模块还用于：若在所述地址分配数据包中没有查找到与自身序列号匹配的序列号，则丢弃所述地址分配数据包。
24.根据权利要求22所述的从设备向主设备发送序列号的系统，其特征在于，所述序列号数据包中包含启动控制命令；所述启动控制命令包括获取全部从设备序列号的完全获取命令或获取部分从设备序列号的部分获取命令；
所述生成模块还用于：
若所述序列号数据包中的启动控制命令为完全获取命令，则根据所述序列号数据包生成应答数据包；
若所述序列号数据包中的启动控制命令为部分获取命令，则检测是否已获得标识地址；
若已获得标识地址，则丢弃所述序列号数据包；
若未获得标识地址，则根据所述序列号数据包生成包含序列号的应答数据包。
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