CN104202245B - 自适应通信方式的智能传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应通信方式的智能传输方法及装置，用于通过一中继节点实现至少一上一节点与一下一节点之间的通信数据的传输。其中，智能传输方法包括以不同的通信方式接收通信数据，并根据与通信方式对应的通信协议对通信数据进行解析及判断；若通信数据为上一节点发送的通信数据，则根据该通信数据对各下一节点的通信方式及对应路由进行检索，并将相应的通信数据组包发送至下一节点；及若通信数据为下一节点发送的通信数据，则根据该通信数据对下一节点的通信方式及对应路由的可信值进行处理。智能传输装置包括一通信单元及一控制单元。本发明通过智能地选择可信值最高的通信方式及对应路由，提高了通信的质量及效率。

Description

自适应通信方式的智能传输方法及装置

技术领域

本发明涉及网络传输技术领域，尤其涉及一种自适应通信方式的智能传输方法及装置。

背景技术

目前我国通讯的各分领域正在蓬勃发展：互联网领域已经很成熟，水电气等能源网络领域已进入整合中期，物联网领域正在逐步地实现与完善中。网络传输技术作为通讯的中枢神经，在各分领域中已日趋成熟。然而，各分领域产品的通信方式单一，多种传输终端需要配备多种网络，导致网络资源的使用率低；而同一网络因各地区的设施条件不尽相同，例如距离、服务器覆盖范围、线路等，导致传输信号失真、时延大、数据包丢失等现象，降低了通信的质量与效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应通信方式的智能传输方法及装置，用于解决现有技术中存在的问题与不足。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：本发明的一种自适应通信方式的智能传输方法，用于通过一中继节点实现至少一上一节点与一下一节点之间的通信数据的传输，其包括：以不同的通信方式接收所述通信数据，并根据与所述通信方式对应的通信协议对所述通信数据进行解析及判断，其中，所述通信数据包括转发数据、转发响应数据、握手数据及握手响应数据；若所述通信数据为所述上一节点发送的通信数据，则根据该通信数据对各所述下一节点的所述通信方式及对应路由进行检索，并将相应的通信数据组包发送至所述下一节点；及若所述通信数据为所述下一节点发送的通信数据，则根据该通信数据对所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值进行处理。

进一步地，所述将相应的通信数据以所述通信方式及对应路由组包发送至所述下一节点包括：根据所述转发数据若检索到所述下一节点的各通信方式及对应路由，则以可信值最高的通信方式及对应路由将所述转发数据组包发送至所述下一节点，否则以所述下一节点的各通信方式将所述握手数据分别组包发送至所述下一节点。

进一步地，所述根据该通信数据对所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值进行处理包括：根据所述握手响应数据计算出所述可信值；及根据所述转发响应数据判断是否进行所述可信值调整。

进一步地，所述根据所述握手响应数据计算出所述可信值包括：根据所述握手响应数据中包含的时间戳及所述中继节点与所述下一节点之间的中继节点的数量计算所述可信值。

进一步地，所述根据所述握手响应数据计算出所述可信值包括：根据所述握手响应数据中包含的所述通信方式及对应路由的通信成功率及响应时间计算所述可信值。

进一步地，所述根据所述转发响应数据判断是否进行所述可信值调整包括：若在一规定时间内接收到所述转发响应数据则不进行可信值调整，否则，将可信值调整至最低。

进一步地，所述通信方式包括电力载波通信、RS485通信、微功率无线通信、GPRS通信或以太网通信的任意组合。

本发明的一种自适应通信方式的智能传输装置，用于至少一上一节点与一下一节点之间的通信数据的传输，其位于一中继节点上，包括一通信单元及一控制单元，其中，所述通信单元包括多个通信模块，用于以不同的通信方式将接收到的所述通信数据发送至所述控制单元，其中，所述通信数据包括转发数据、转发响应数据、握手数据及握手响应数据；所述控制单元包括：一解析模块，用于根据与所述通信方式对应的通信协议对所述通信数据进行解析；一数据判断模块，用于对解析后的通信数据进行判断；一路由表处理模块，用于当所述通信数据为所述上一节点发送的通信数据，根据该通信数据对各所述下一节点的所述通信方式及对应路由进行检索；一可信值处理模块，用于当所述通信数据为所述下一节点发送的通信数据，根据该通信数据对所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值进行处理；及一组包模块，用于将相应的通信数据组包发送至所述下一节点。

进一步地，所述可信值处理模块包括可信值计算子模块及可信值调整子模块，其中，所述可信值计算子模块用于根据所述握手响应数据计算出所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值，并将其发送至所述路由表处理模块保存；所述可信值调整子模块用于根据所述转发响应数据判断是否进行所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值调整。

进一步地，所述根据所述握手响应数据计算出所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值包括：根据所述握手响应数据的时间戳及所述中继节点与所述下一节点之间的中继节点的数量计算所述可信值。

进一步地，所述根据所述握手响应数据计算出所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值包括：根据所述握手响应数据中包含的所述通信方式及对应路由的通信成功率及响应时间计算所述可信值。

进一步地，所述将相应的通信数据以所述通信方式及对应路由组包发送至所述下一节点包括：根据所述转发数据若检索到所述下一节点的各通信方式及对应路由，则以可信值最高的通信方式及对应路由将所述转发数据组包发送至所述下一节点，否则以所述下一节点的各通信方式将所述握手数据分别组包发送至所述下一节点。

进一步地，所述控制单元还包括一计时模块，用于根据所述转发响应数据判断所述中继节点与所述下一节点是否传输成功，并将判断结果通知所述可信值处理模块。

进一步地，所述通信模块包括电力载波通信模块、RS485通信模块、微功率无线通信模块、GPRS通信模块或以太网通信模块的任意组合。

与现有技术相比，本发明的一种自适应通信方式的智能传输方法及装置，具有以下有益效果：通过智能地选择可信值最高的通信方式及对应路由，整合了各种通信资源，避免重新部署通信网络，还可以在以一种通信方式及对应路由传输失败后，智能地选择其它更佳的通信方式及对应路由进行传输，从而提高通信的质量及效率。

附图说明

图1为本发明的自适应通信方式的智能传输方法的流程图。

图2为本发明的自适应通信方式的智能传输装置的结构图。

图3为本发明一实施例的自适应通信方式的智能传输方法的流程图。

具体实施方式

以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

在通信网络中，通常源节点与目的节点之间存在至少一路由，每一路由均包含一个中继节点或多个彼此相邻的中继节点，以实现源节点与目的节点之间的传输。就某一路由的某个中继节点而言，与其相邻的靠近源节点的中继节点或源节点可以被认为是上一节点，同理与其相邻的靠近目的节点的中继节点或目的节点可以被认为是下一节点。

请参阅图1，本发明的自适应通信方式的智能传输方法用于通过一中继节点实现至少一上一节点与一下一节点之间的通信数据的传输，该自适应通信方式的智能传输方法包括：

步骤101，以不同的通信方式接收通信数据，并根据与该通信方式对应的通信协议对该通信数据进行解析及判断。

步骤102，若通信数据为上一节点发送的通信数据，则根据该通信数据对各下一节点的通信方式及对应路由进行检索，并将相应的通信数据组包发送至下一节点。

步骤103，若通信数据为下一节点发送的通信数据，则根据该通信数据对下一节点的通信方式及对应路由的可信值进行处理。

步骤104，若通信数据不为上述任何一种通信数据，则将该通信数据丢弃。

当然，步骤102-步骤104的先后顺序并不以此为限，只要是能够完成对通信数据的各种判断及处理即可。

请参阅图2，本发明的自适应通信方式的智能传输装置100位于一中继节点上，包括一通信单元20及一控制单元10，用于至少一上一节点与一下一节点之间的通信数据的传输。

具体地，通信单元20包括多个通信模块21，用于以不同的通信方式将接收到的通信数据发送至控制单元10。

控制单元10包括：一解析模块11，用于根据与该通信方式对应的通信协议对通信数据进行解析；一数据判断模块12，用于对解析后的通信数据进行判断；一路由表处理模块13，用于当通信数据为上一节点发送的通信数据，根据该通信数据对各下一节点的通信方式及对应路由进行检索；一可信值处理模块14，用于当通信数据为下一节点发送的通信数据，根据该通信数据对下一节点的通信方式及对应路由的可信值进行处理；及一组包模块15，用于将相应的通信数据组包发送至下一节点。其中，可信值处理模块14包括可信值计算子模块141及可信值调整子模块142，可信值计算子模块141用于根据通信数据计算出下一节点的通信方式及对应路由的可信值，并将其发送至路由表处理模块13保存；可信值调整子模块142用于根据通信数据判断是否进行下一节点的通信方式及对应路由的可信值调整。

每一中继节点上均设有控制单元10及通知单元20，以使上一节点与中继节点之间及中继节点与下一节点之间均可以采用最佳的通信方式及对应路由进行数据传输。

请参阅图3，并结合图1-2，对本发明一实施例的自适应通信方式的智能传输方法加以详细地说明。

步骤301，通信单元20接收来自于通信链路上的通信数据，并将其发送至控制单元10的解析模块11。

具体地，通信单元20包括至少一个通信模块21，以支持不同的通信协议，以不同的通信方式将通信数据发送至控制单元10，例如电力载波通信模块、RS485通信模块、微功率无线通信模块、GPRS通信模块或以太网通信模块等等，通信数据可以是来自于上述的任一通信模块。

通信数据包括转发数据、转发响应数据、握手数据及握手响应数据。其中，转发数据为双向数据即既可接收也可发送，握手数据为待发送数据，转发响应数据及握手响应数据为待接收数据。转发数据是从上一节点传输至下一节点的通信数据，控制单元10起中继转发作用，以使上一节点与中继节点之间及中继节点与下一节点之间均可以采用最佳的通信方式及对应路由进行数据传输，例如上一节点与中继节点之间可以采用最佳的RS485通信，中继节点与下一节点之间可以采用最佳的微功率无线通信；转发响应数据用于证明下一节点已接收到上一节点的转发数据；握手数据用于获取下一节点在上述任一种通信方式下的握手响应数据；握手响应数据用于计算中继节点与下一节点之间在上述任一种通信方式下的通信方式及对应路由的可信值。在本步骤301中，通信单元20可接收的通信数据为转发数据、转发响应数据及握手响应数据。

步骤302，解析模块11对接收到的通信单元20发送的通信数据进行解析，并发送至控制单元10的数据判断模块12。

具体地，解析模块11根据对应接收到的通信单元20的通信模块21中的通信数据进行解析，即根据对应的通信协议对该通信数据的帧格式进行拆包，例如该通信数据是由通信单元20中的GPRS通信模块发送的，则解析模块11根据GPRS通信协议对该通信数据进行解析并发送至控制单元10。

步骤303，数据判断模块12对接收到的解析模块11发送的通信数据进行判断。

具体地，若通信数据为上一节点的转发数据，则转入步骤304；若通信数据为下一节点某种通信方式下的握手响应数据，则转入步骤305；若通信数据为下一节点某种通信方式下的转发响应数据，则将该转发响应数据发送至控制单元10的可信值处理模块14，同时转入步骤308；若通信数据不为上述任何一种通信数据，则将该通信数据丢弃，同时返回步骤301，以进行下一次通信数据的接收。

步骤304，当通信数据为上一节点的转发数据，控制单元10的路由表处理模块13根据该转发数据进行各下一节点的通信方式及对应路由的检索。

具体地，路由表处理模块13中保存一路由表，该路由表记载了中继节点与各下一节点之间不同通信方式及对应路由的可信值，该路由表可以保存在一存储器中，本发明并不以此为限。路由表处理模块13根据该转发数据中包含的下一节点的目的地址在路由表中进行检索，若检索到与该下一节点的目的地址对应的各通信方式及对应路由，再从中选择出可信值最高的通信方式及对应路由，同时转入步骤306，否则转入步骤307。

在本发明另一实施例中，也可以根据不同的可信值进行优先级设定，可信值高则优先级高，可信值低则优先级低，路由表记载的是中继节点与各下一节点之间不同通信方式及对应路由的优先级，以此检索选择出优先级最高的通信方式及对应路由进行通信数据的传输。当然，在其它实施例中，也可以采用其它更便捷的方式来替代优先级，本发明并不以此为限。

步骤305，当通信数据为下一节点某种通信方式下的握手响应数据，控制单元10的可信值处理模块14的可信值计算子模块141根据该握手响应数据进行可信值计算。

具体地，可信值计算子模块14根据该握手响应数据中包含的相关报文信息，例如时间戳及中继节点与下一节点之间中继节点的数量等等，计算出中继节点与下一节点之间在该种通信方式下的通信方式及对应路由的可信值，例如中继节点与下一节点之间具有5种不同的通信方式及对应路由，则该可信值的范围为0-4，0表示可信值最低，4表示可信值最高。若时间戳的差值最小即传输延迟最小，且中继节点的数量最少即路由最短，则表示中继节点与下一节点的该通信方式及对应路由的可信值最高即可信值为4。在其他实施例中，也可以是可信值最高为0，最低为4，本发明并不以此为限。

在本发明另一实施例中，可信值也可以通过握手响应数据中包含的下一节点的该种通信方式及对应路由的通信成功率及响应时间来计算。优先考虑通信成功率，同样通信成功率下的不同通信方式及对应路由，则进一步通过响应时间来确定其可信值。响应时间越短的路由的可信值越高。例如，中继节点与下一节点之间具有3条不同的通信方式及对应路由；路由1的通信成功率为10%，响应时间为0.08秒；路由2的通信成功率为90%，响应时间为0.1秒；路由3的通信成功率为90%，响应时间为0.09秒，则认为路由3的可信值最高。

可信值计算子模块14将上述可信值发送至路由表处理模块13，由路由表处理模块13将其按照可信值从高到低的顺序保存至路由表中，同时返回步骤301，以进行下一次的通信数据的接收。

步骤306，当检索选择出可信值最高的通信方式及路由，控制单元10的组包模块15将转发数据组包发送至下一节点。

具体地，组包模块15根据该通信方式对该转发数据进行组包，例如根据对应的通信协议在该转发数据中添加中继节点的地址及下一节点的目的地址，将其组成相应的帧格式，并将其连同该通信方式及对应路由一并发送至通信单元20，通信单元20根据该通信方式选择出对应的通信模块21，由对应的通信模块21将该组包后的转发数据根据该对应路由通过通信链路发送至下一节点，同时返回步骤301，以进行下一次的通信数据的接收。

步骤307，当检索不到下一节点的各通信方式及对应路由，控制单元10的组包模块15将握手数据组包发送至下一节点。

具体地，组包模块15以不同的通信方式对该握手数据进行分别组包，例如根据对应的通信协议在该握手数据中添加中继节点的地址及下一节点的目的地址，将其组成相应的帧格式，通信单元20按照不同的通信方式选择出对应的通信模块21，由对应的通信模块21将该组包后的握手数据通过通信链路发送至下一节点，以获取该下一节点的各通信方式及对应路由，即控制单元会根据通信单元20中的所有通信模块21将该组包后的握手数据分别发送至下一节点，同时返回步骤301，以进行下一次的通信数据的接收。

步骤308，控制单元10的可信值处理模块14的可信值调整子模块142判断是否进行可信值调整。

具体地，若可信值调整子模块142在规定时间内接收到下一节点某种通信方式下的转发响应数据，则不对路由表处理模块13中的路由表进行任何操作即不进行可信值调整，同时返回步骤301；若可信值调整子模块142未在规定时间内接收到该转发响应数据即接收超时，则将该下一节点某种通信方式下的通信方式及对应路由的可信值调整至最低，例如将可信值调整为0，同时返回步骤306，以再次检索选择出的可信值最高的通信方式及对应路由进行通信数据的传输。当然，在其他实施例中，也可以直接返回步骤301，即不再传输之前已传输失败的转发数据，而是以调整后的可信值最高的通信方式及对应路由等待下一次的通信数据的传输，本发明并不以此为限。

在本发明另一实施例中，还可以在控制单元10中为不同的通信模块21设置一计时模块（未示出），待步骤306完成时，与该通信模块21对应的计时模块开始计时，直至控制单元10接收到该下一节点某种通信方式下的转发响应数据时停止计时。若该时间不大于规定时间，则认为中继节点与该下一节点在该种通信方式下的传输成功，将成功的判断结果通知可信值调整子模块142，可信值调整子模块142不进行可信值调整；否则认为中继节点与该下一节点在该种通信方式下的传输失败，将失败的判断结果通知可信值调整子模块142，可信值调整子模块142进行可信值调整，使得控制单元10可以选择该下一节点的其他更佳的通信方式及对应路由进行传输，从而提高通信的质量及效率。当然，在其他实施例中，也可以令不同的通信模块21公用同一计时模块，以不同的计数区间表示不同的通信模块，本发明并不以此为限。

在本发明另一实施例中，在以电力线载波通信为主要通信方式的特大台区内，有的区域因上下节点之间距离过长，导致数据传输过程中经常丢失数据，有的区域因居民家用电器的引入形成较多的干扰源，导致数据传输过程中会产生错误的数据，从而影响了整个台区内的通信质量及效率。利用本发明的自适应通信方式的智能传输装置100，在电力线路较长即上下节点之间距离较长的区域，可以将电力线载波通信自适应为最佳的GPRS通信，在干扰源较多的区域，可以将电力线载波通信方式自适应为最佳的以太网通信或微功率无线通信，智能自适应的步骤即为步骤301-步骤308，在此不再赘述。通过该种智能自适应方式弥补了各分段区域内通信条件的限制及不足，在无须重新部署通信网络的情况下，有效地改善了通信性能，提升了整个台区的通信质量。

综上所述，本发明的一种自适应通信方式的智能传输方法及装置支持以不同的通信方式接收数据，智能地检索选择出可信值最高的通信方式及对应路由发送数据，如果路由表处理模块的路由表中检索不到与下一节点匹配的通信方式及对应路由，则控制单元以不同的通信方式与下一节点分别进行握手通信，通过下一节点返回的对应通信方式下的握手响应数据计算出各种通信方式及对应路由的可信值，并将其保存至路由表中，从中再次检索选择出可信值最高的通信方式及对应路由发送数据。本发明通过该种智能自适应方式不仅可以依据外部环境，灵活选择，整合数据传输过程中的各种通信资源，有效地提高了网络资源的使用率，提升了通信效率，提高了通信质量，而且有效地弥补了各种通信网络的不足，改善了通信网络之间的矛盾，改善了既定环境的通信性能。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自适应通信方式的智能传输方法，用于通过一中继节点实现至少一上一节点与一下一节点之间的通信数据的传输，其特征在于，包括：

以不同的通信方式接收所述通信数据，并根据与所述通信方式对应的通信协议对所述通信数据进行解析及判断，其中，所述通信数据包括转发数据、转发响应数据、握手数据及握手响应数据，所述上一节点发送的通信数据是转发数据，所述下一节点发送的通信数据是转发响应数据或握手响应数据；

若所述通信数据为所述上一节点发送的通信数据，则根据该通信数据对各所述下一节点的所述通信方式及对应路由进行检索，并选择可信值最高的通信方式及对应路由将相应的通信数据组包发送至所述下一节点；及

若所述通信数据为所述下一节点发送的通信数据，则根据握手响应数据对所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值进行计算处理或者根据转发响应数据对所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值进行调整处理。

2.如权利要求1所述的智能传输方法，其特征在于，所述根据该通信数据对各所述下一节点的所述通信方式及对应路由进行检索，并将相应的通信数据组包发送至所述下一节点包括：根据所述转发数据若检索到所述下一节点的各通信方式及对应路由，则以可信值最高的通信方式及对应路由将所述转发数据组包发送至所述下一节点，否则以所述下一节点的各通信方式将所述握手数据分别组包发送至所述下一节点。

3.如权利要求1所述的智能传输方法，其特征在于，所述根据握手响应数据对所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值进行计算处理或者根据转发响应数据对所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值进行调整处理包括：根据所述握手响应数据计算出所述可信值；及根据所述转发响应数据判断是否进行所述可信值调整。

4.如权利要求3所述的智能传输方法，其特征在于，所述根据所述握手响应数据计算出所述可信值包括：根据所述握手响应数据中包含的时间戳及所述中继节点与所述下一节点之间的中继节点的数量计算所述可信值。

5.如权利要求3所述的智能传输方法，其特征在于，所述根据所述握手响应数据计算出所述可信值包括：根据所述握手响应数据中包含的所述通信方式及对应路由的通信成功率及响应时间计算所述可信值。

6.如权利要求3所述的智能传输方法，其特征在于，所述根据所述转发响应数据判断是否进行所述可信值调整包括：若在一规定时间内接收到所述转发响应数据则不进行可信值调整，否则，将可信值调整至最低。

7.一种自适应通信方式的智能传输装置，用于至少一上一节点与一下一节点之间的通信数据的传输，其特征在于，位于一中继节点上，包括一通信单元及一控制单元，其中，

所述通信单元包括多个通信模块，用于以不同的通信方式将接收到的所述通信数据发送至所述控制单元，其中，所述通信数据包括转发数据、转发响应数据、握手数据及握手响应数据，所述上一节点发送的通信数据是转发数据，所述下一节点发送的通信数据是转发响应数据或握手响应数据；

所述控制单元包括：

一解析模块，用于根据与所述通信方式对应的通信协议对所述通信数据进行解析；

一数据判断模块，用于对解析后的通信数据进行判断；

一路由表处理模块，用于当所述通信数据为所述上一节点发送的通信数据，根据该通信数据对各所述下一节点的所述通信方式及对应路由进行检索，并选择出可信值最高的通信方式及对应路由；

一可信值处理模块，用于当所述通信数据为所述下一节点发送的通信数据，根据握手响应数据对所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值进行计算处理或者根据转发响应数据对所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值进行调整处理；及

一组包模块，用于根据选择出的可信值最高的通信方式及对应路由，将相应的通信数据组包发送至所述下一节点。

8.如权利要求7所述的智能传输装置，其特征在于，所述可信值处理模块包括可信值计算子模块及可信值调整子模块，其中，所述可信值计算子模块用于根据所述握手响应数据计算出所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值，并将其发送至所述路由表处理模块保存；所述可信值调整子模块用于根据所述转发响应数据判断是否进行所述下一节点的所述通信方式及对应路由的可信值调整。

9.如权利要求7所述的智能传输装置，其特征在于，所述控制单元还包括一计时模块，用于根据所述转发响应数据判断所述中继节点与所述下一节点是否传输成功，并将判断结果通知所述可信值处理模块。

10.如权利要求7所述的智能传输装置，其特征在于，所述通信模块包括电力载波通信模块、RS485通信模块、微功率通信模块、GPRS通信模块或以太网通信模块的任意组合。