CN104640130A - 一种报文的快速传送方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种报文的快速传送方法，该方法包括:远程数据采集节点与采集数据接收节点完成GPRS通信连接的建立；远程数据采集节点将采集到的数据通过GPRS发送到采集数据接收节点；采集数据接收节点和远程数据采集节点分别根据接收和发送数据的速率实施延迟抖动控制；采集数据接收节点将数据上传至数据服务器进行被采集数据的暂存和备份，并且发送给用户的客户端。本发明提出了一种远程采集网数据传输方法，实现大量远程数据采集节点数据在GPRS网络不稳定情况下与采集数据接收节点的低开销可靠传输。

Description

一种报文的快速传送方法

技术领域

本发明涉及网络传输，特别涉及一种报文的快速传送方法。

背景技术

在基于GPRS的数据远程采集应用中，诸如环境现场监测系统，负责远程采集监测数据的节点由部署在监测区域内大量节点组成，通过无线通信方式形成的一个网络系统。其数据传输协议的设计需要综合考虑多种因素，尽可能降低传输开销。远程采集数据一般通过GPRS网络进行传输。由于GPRS模块单次入网时间长、功耗大，GPRS网络不稳定，常会出现数据丢包。对于电池供电的远程数据采集节点，进行简单的数据续传保障可靠性，无疑会大大增加节点传输开销。

因此，针对相关技术中所存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种报文的快速传送方法，包括:

远程数据采集节点与采集数据接收节点相互协调，完成GPRS通信连接的建立；

远程数据采集节点将采集到的数据通过GPRS发送到采集数据接收节点；

在数据传输过程中，采集数据接收节点和远程数据采集节点分别根据接收和发送数据的速率实施延迟抖动控制；

采集数据接收节点将数据上传至数据服务器进行被采集数据的暂存和备份，并且采集到的数据发送给用户的客户端。

优选地，所述采集数据接收节点和远程数据采集节点分别根据接收和发送数据的速率实施延迟抖动控制，进一步包括：

数据传输接收节点收到被采集数据后，节点按传输协议对报文进行解析，所述报文包含远程数据采集节点采集的数据，同时包含节点ID和校验位信息；

采集数据接收节点解析此报文的报文序列号、远程数据采集节点的ID号后，对数据进行校验，判断数据传输的准确性，如果数据校验不通过，采集数据接收节点向远程数据采集节点回发1个失败帧；

采集数据接收节点与远程数据采集节点维持预定时长的通信连接，当超过预定时长后，采集数据接收节点实行延迟抖动控制，主动关闭连接，暂停接收后续远程数据采集节点的数据，等待新的数据传输请求；

远程数据采集节点在发送数据的同时启动定时器，并对信道进行侦听，如果远程数据采集节点发出数据后在固定周期内未收到采集数据接收节点回发的失败帧，则默认数据发送成功，远程数据采集节点继续数据发送操作；

如果远程数据采集节点在固定周期内收到采集数据接收节点回发的失败帧，则对失败帧开始计数，当固定时长内收到的失败帧数量超过预设阈值后，远程数据采集节点暂停发送数据，进入延迟抖动控制模式，远程数据采集节点进行随机时长的延迟抖动消除后重新向采集数据接收节点提交数据传输连接请求。

优选地，该方法进一步包括：

远程数据采集节点与采集数据接收节点进行连接建立期间，远程数据采集节点根据采集数据接收节点回发的传输确认帧判断是否需要数据选择续传，如果上次通信中出现数据丢失，远程数据采集节点需要对数据进行选择续传，在续传过程中，远程数据采集节点先对数据进行重新排序，并将丢失报文序列号最小的报文排在传输队列的最前端，按照重新排序后的顺序发送数据；如果在上次通信过程中发生数据丢失，远程数据采集节点根据采集数据接收节点发送的传输确认信息帧自动重启数据选择续传，在数据发生丢失时，远程数据采集节点将丢失的报文置于待传数据序列头；在完成一次数据传输后，远程数据采集节点根据收到的失败帧数量与采集数据接收节点进行连接通信，判断是否存在数据丢失情况，如果存在数据丢失，节点对丢失数据进行恢复。

本发明相比现有技术，具有以下优点:

本发明提出了一种远程采集网数据传输方法，实现大量远程数据采集节点数据在GPRS网络不稳定情况下与采集数据接收节点的低开销可靠传输。

附图说明

图1是根据本发明实施例的报文的快速传送方法的流程图。

具体实施方式

下文与图示本发明原理的附图一起提供对本发明一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定，并且本发明涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。

典型的远程数据采集节点以固定周期唤醒并执行数据采集。以一天或者更长时间作为传输周期，将采集到的数据向采集数据接收节点进行单次可靠传输。远程采集系统由大量远程数据采集节点组成，采集数据接收节点需对各远程数据采集节点采集到的数据进行汇总，并通过UDP链路将数据上传至数据服务器进行被采集数据的暂存、备份，或直接将采集到的数据发送给每个用户的客户端。

由于GPRS网络环境不稳定，有时会出现网络中断或者数据丢包，制约了被采集数据向采集数据接收节点传输的准确性。针对远程采集网数据传输系统中远程数据采集节点与采集数据接收节点的数据传输需求，提出了远程采集网数据传输方法，实现大量远程数据采集节点数据在GPRS网络不稳定情况下与采集数据接收节点的低开销可靠传输。图1是根据本发明实施例的报文的快速传送方法流程图。

在数据传输连接建立阶段，远程数据采集节点与采集数据接收节点相互协调，完成通信连接的建立。对于远程数据采集节点，建立连接的步骤可细分为初始化、连接发起和连接建立3部分。

在初始化阶段，远程数据采集节点进行编码确定唯一ID号。远程数据采集节点还需对待发送数据进行预处理，将待发送大块数据预分割成小块数据。为每小块数据分配连续的报文序列号。数据传输方法协议数据预处理流程中，报文序列号大小决定报文发送顺序。

远程数据采集节点完成初始化后，向采集数据接收节点发送ID号和数据传输请求。远程数据采集节点发送数据传输请求后开始对信道进行侦听，直到收到采集数据接收节点回复的传输确认信息帧或超过侦听时间上限，设置侦听时间上限的目的在于防止远程数据采集节点无限的对信道进行侦听，从而浪费信道资源、过多消耗远程数据采集节点电量。超过侦听时间后，远程数据采集节点可根据连接建立的迫切性重新发送有限次的连接建立请求。

远程数据采集节点与采集数据接收节点在建立连接中，采集数据接收节点“捎带式”的在传输确认信息帧中报告上次通信过程中是否有数据传输丢失。如果存在数据丢失，远程数据采集节点需对数据进行排序，优先进行丢失数据选择性续传。若不存在数据丢失，远程数据采集节点直接建立连接。

对于采集数据接收节点，建立连接的步骤可细分为接受请求、连接确认和连接建立3部分。数据传输接收节点始终保持侦听状态，一旦收到远程数据采集节点的数据传输请求后，解析数据传输请求确定远程数据采集节点ID号，并根据ID号查询该远程数据采集节点是否有数据传输历史记录。如果是该远程数据采集节点第一次与采集数据接收节点通信，采集数据接收节点向该远程数据采集节点回发传输确认信息帧，确认数据传输请求。如果不是第一次通信，采集数据接收节点统计上一次数据传输过程中是否有数据丢失、传输错误，并将丢失数据的报文序列号回发该远程数据采集节点。采集数据接收节点收到远程数据采集节点的确认帧后，同时进入连接状态，等待远程数据采集节点传输后续数据。

在数据传输过程中，采集数据接收节点和远程数据采集节点分别根据接收和发送数据的速率实施延迟抖动控制。

数据传输接收节点收到被采集数据后，节点按传输协议对报文进行解析。报文不仅包含远程数据采集节点采集的被采集数据，同时包含节点ID和校验位等信息。采集数据接收节点解析此报文的报文序列号、远程数据采集节点的ID号后，对数据进行校验，判断数据传输的准确性。如果数据校验不通过，采集数据接收节点向远程数据采集节点回发1个失败帧，表明该节点数据接收失败。采集数据接收节点与远程数据采集节点维持预定时长的通信连接，当超过预定时长后，采集数据接收节点实行延迟抖动控制，主动关闭连接，暂停接收后续远程数据采集节点的数据，等待新的数据传输请求。

远程数据采集节点在发送数据的同时启动定时器，并对信道进行短时侦听。如果远程数据采集节点发出数据后在固定周期内未收到采集数据接收节点回发的失败帧，则默认数据发送成功，远程数据采集节点继续数据发送操作。如果远程数据采集节点在固定周期内收到采集数据接收节点回发的失败帧，则对失败帧开始计数，当固定时长内收到的失败帧数量超过预设阈值后，远程数据采集节点暂停发送数据，进入延迟抖动控制模式。远程数据采集节点进行随机时长的延迟抖动消除后重新向采集数据接收节点提交数据传输连接请求。

数据选择续传机制的设立在保证远程数据采集节点向采集数据接收节点数据传输完整性的同时，降低节点传输开销。远程数据采集节点与采集数据接收节点进行连接建立期间，远程数据采集节点根据采集数据接收节点回发的传输确认帧判断是否需要数据选择续传。如果上次通信中出现数据丢失，远程数据采集节点需要对数据进行选择续传保证数据传输的完整性。在选择性续传过程中，远程数据采集节点先对数据进行重新排序，并将丢失报文序列号最小的报文排在传输队列的最前端，远程数据采集节点按照重新排序后的顺序发送数据。

如果在上次通信过程中发生数据丢失，远程数据采集节点根据采集数据接收节点发送的传输确认信息帧自动重启数据选择续传。在数据发生丢失时，远程数据采集节点将丢失的报文置于待传数据序列头，优先完成传输。这样做的好处在于，保证了较早采集的数据传输的完整性。在完成一次数据传输后，远程数据采集节点也需要根据收到的失败帧数量与采集数据接收节点进行连接通信，判断是否存在数据丢失情况，如果存在数据丢失，节点需及时对丢失数据进行恢复。与主流传感网数据传输协议采用简单的数据完整续传不同，进行数据选择性续传仅需对丢失数据进行传输即可保证数据传输的可靠性，一旦出现网络丢包或者延迟抖动时，这种方法可以最大幅度的降低传输开销。可以看到，与以往的远程采集系统数据传输方法相比，本发明在网络不稳定的情况下，保障数据传输可靠性的同时尽可能的降低节点的开销。

综上所述，本发明提出了一种远程采集网数据传输方法，实现大量远程数据采集节点数据在GPRS网络不稳定情况下与采集数据接收节点的低开销可靠传输。

显然，本领域的技术人员应该理解，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算系统来实现，它们可以集中在单个的计算系统上，或者分布在多个计算系统所组成的网络上，可选地，它们可以用计算系统可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储系统中由计算系统来执行。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (3)

1.一种报文的快速传送方法，其特征在于，包括:

远程数据采集节点与采集数据接收节点相互协调，完成GPRS通信连接的建立；

远程数据采集节点将采集到的数据通过GPRS发送到采集数据接收节点；

在数据传输过程中，采集数据接收节点和远程数据采集节点分别根据接收和发送数据的速率实施延迟抖动控制；

采集数据接收节点将数据上传至数据服务器进行被采集数据的暂存和备份，并且采集到的数据发送给用户的客户端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集数据接收节点和远程数据采集节点分别根据接收和发送数据的速率实施延迟抖动控制，进一步包括：

数据传输接收节点收到被采集数据后，节点按传输协议对报文进行解析，所述报文包含远程数据采集节点采集的数据，同时包含节点ID和校验位信息；

采集数据接收节点解析此报文的报文序列号、远程数据采集节点的ID号后，对数据进行校验，判断数据传输的准确性，如果数据校验不通过，采集数据接收节点向远程数据采集节点回发1个失败帧；

采集数据接收节点与远程数据采集节点维持预定时长的通信连接，当超过预定时长后，采集数据接收节点实行延迟抖动控制，主动关闭连接，暂停接收后续远程数据采集节点的数据，等待新的数据传输请求；

远程数据采集节点在发送数据的同时启动定时器，并对信道进行侦听，如果远程数据采集节点发出数据后在固定周期内未收到采集数据接收节点回发的失败帧，则默认数据发送成功，远程数据采集节点继续数据发送操作；

如果远程数据采集节点在固定周期内收到采集数据接收节点回发的失败帧，则对失败帧开始计数，当固定时长内收到的失败帧数量超过预设阈值后，远程数据采集节点暂停发送数据，进入延迟抖动控制模式，远程数据采集节点进行随机时长的延迟抖动消除后重新向采集数据接收节点提交数据传输连接请求。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

远程数据采集节点与采集数据接收节点进行连接建立期间，远程数据采集节点根据采集数据接收节点回发的传输确认帧判断是否需要数据选择续传，如果上次通信中出现数据丢失，远程数据采集节点需要对数据进行选择续传，在续传过程中，远程数据采集节点先对数据进行重新排序，并将丢失报文序列号最小的报文排在传输队列的最前端，按照重新排序后的顺序发送数据；如果在上次通信过程中发生数据丢失，远程数据采集节点根据采集数据接收节点发送的传输确认信息帧自动重启数据选择续传，在数据发生丢失时，远程数据采集节点将丢失的报文置于待传数据序列头；在完成一次数据传输后，远程数据采集节点根据收到的失败帧数量与采集数据接收节点进行连接通信，判断是否存在数据丢失情况，如果存在数据丢失，节点对丢失数据进行恢复。