CN106375399B - 一种通道重建等待时间控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通道重建等待时间控制方法，应用于通信设备，包括：设定预定等待时间值N，并记录收到控制指令的个数，若在预定等待时间内未收到控制指令，则重新等待预定等待时间；若在预定等待时间内收到预定个控制指令，则调整所述预定等待时间值的大小，并重新记录控制指令个数，其中N≥0。本发明的通道重建等待时间控制方法通过记录设备收到的指令个数，并在收集到符合要求的数据量后对其进行处理，计算得到更加完善的重建等待时间值，进而提高了设备的通信效率与通信质量。

Description

一种通道重建等待时间控制方法

技术领域

本发明涉及网络互连领域，特别涉及一种通道重建等待时间控制方法。

背景技术

设备与服务器或上位机，通过网络保持“持续”连接，以随时进行数据收发，是一项基本且关键的技术需求。理论上，当通信双方设备皆具有公网合法IP后，发往该地址的网络信息皆可被随时接受，即双方设备只要持续监听网络信息，并作出回应即可实现以上需求。

但目前互联网仍主要采用IPV4协议，无法为每台入网设备提供公网的合法IP，因此，让设备使用内网IP与位于公网的服务器进行实时双向通信的NAT技术应运而生。其工作原理是：当处于内网的设备访问公网时，会先将数据帧发往一个NAT设备，让该NAT设备以它的身份代为发送该数据帧，并记录下该数据帧真正的发送者地址，以便返回服务器端的数据；最后数据帧被发往一个具有公网IP的NAT设备，然后将数据发到目标服务器。服务器的返回信息直接发往直接与它通信的那台NAT设备，然后NAT设备会根据先前记录的“真正发生者地址”将该信息返回。该过程中需要记录所有真正发送者的地址信息，会占用NAT设备的存储资源，如果不及时清除更新该信息，庞大的连接信息会短时间内占满NAT设备存储资源，使得NAT设备无法正常工作。

因此，所有NAT设备会以将一段时间内无任何通信的连接信息清除掉，即使原本的连接中断。在其之后，设备再次与服务器通信，NAT设备会将其作为一个新连接进行处理，导致该连接被重新分配通信地址或根据网络实时情况选择新的信息路由路径。

虽然NAT已经被广泛的应用于互联网中，但至今其仍没有国际统一的标准，尤其是多长时间内无任何通信就会中断连接这一关键参数，仍无业界统一标准。目前通过对几种网络环境的实测显示，该过期时间一般为30-120秒之间，有些网络甚至会根据时间进行动态调整。

为实现顺畅的实时数据传输，就要求设备以尽可能短的时间间隔重复连接服务器，即设备等待n秒后，如无收到任何信息，则要重新连接服务器，以建立新的信息通道。但频繁的连接会给设备和服务器带来双方面的沉重压力。而采用TCP/UDP长连接方式，即通过间隔发送心跳信息维持该连接，发送间隔时间的选择仍是一个问题，频繁的心跳信息发送，仍会给设备、服务器造成较大的压力。因设备连接处于失效状态时，任何外部信息接无法抵达，因此设备的调整策略只能依靠接收到的信息作出。

综上所述，现有的重连方案均不能合理优化重连时间，其重连方式简单，效率低。

发明内容

本发明在于克服现有技术的上述不足，提供一种能够优化重连时间、效率高的通道重建等待时间控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种通道重建等待时间控制方法，应用于通信设备，包括：

设定预定等待时间值N，并记录收到控制指令的个数，若在预定等待时间内未收到控制指令，则重新等待预定等待时间；若在预定等待时间内收到预定个控制指令，则调整所述预定等待时间值的大小，并重新记录控制指令个数，其中N≥0。

进一步地，所述调整所述预定等待时间值的大小包括:

将所述预定等待时间值分为L个时间段，且最后一段时间长度为tl；

统计最后一个时间段内收到的控制指令的个数及收到的时间，计算该时间段的中点值Tm及收到控制指令的时间平均值Ta；

若|Ta-Tm|＜A，则设置Nm＝(N+A)/s，否则，设置Nm＝(ta+A)/s，其中A为控制间隔时间，s为2次控制成功率，Nm为新调整的所述预定等待时间值。

进一步地，所述调整所述预定等待时间值的大小进一步包括：

若Nm<M1，则设置Nm＝M1，其中，M1为通道保持时间的最小值。

进一步地，若所述最后一个时间段内未收到控制指令，则设置Nm＝N-tl。

进一步地，每个所述时间段的时间值不大于10s。

与现有技术相比，本发明的有益效果

本发明的通道重建等待时间控制方法通过记录设备收到的指令个数，并在收集到符合要求的数据量后对其进行处理，计算得到更加完善的重建等待时间值，进而提高了设备的通信效率与通信质量。

附图说明

图1所示为本发明的通道重建等待时间控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1：

图1所示为本发明的通道重建等待时间控制方法流程图，应用于通信设备，包括：

设定预定等待时间值N，并记录收到控制指令的个数，若在预定等待时间内未收到控制指令，则重新等待预定等待时间；若在预定等待时间内收到预定个控制指令，则调整所述预定等待时间值的大小，并重新记录控制指令个数，其中N≥0。

本发明的通道重建等待时间控制方法通过记录设备收到的指令个数，并在收集到符合要求的数据量后对其进行处理，计算得到更加完善的重建等待时间值，进而提高了设备的通信效率与通信质量。

其中，预定等待时间值与预定个控制指令均在计算前已经进行设置，通过对几种网络环境的实测显示，一般在30-120秒之间网络无通信就会中断，因此可将初始的预定等待时间值设置在该值范围内，之后通过本发明的算法进行动态的调整，而为了使统计的控制指令个数具有统计学意义，在实际中一般选择较大的数值，如选择大于100的值，其只要统计结果大致能反映网络真实情况即可。

在一个具体实施方式中，所述调整所述预定等待时间值的大小包括:

将所述预定等待时间值分为L个时间段，且最后一段时间长度为tl；

统计最后一个时间段内收到的控制指令的个数及收到的时间，计算该时间段的中点值Tm及收到控制指令的时间平均值Ta；

若|Ta-Tm|＜A，则设置Nm＝(N+A)/s，否则，设置Nm＝(ta+A)/s，其中A为控制间隔时间，s为2次控制成功率，Nm为新调整的所述预定等待时间值。

在一个具体实施方式中，所述调整所述预定等待时间值的大小进一步包括：

若Nm<M1，则设置Nm＝M1，其中，M1为通道保持时间的最小值。

在一个具体实施方式中，若所述最后一个时间段内未收到控制指令，则设置Nm＝N-tl。

在一个具体实施方式中，每个所述时间段的时间值不大于10s。

在实际网络环境中，靠后的时间段能反映出网络大致状态，因此，本发明通过对预定等待时间值进行分段，并对最后一个时间段进行数据统计并计算，通过大量测试发现，一般每段的长度应控制在10秒左右，这样既不会因为时间过长而浪费大量时间，也不会因为时间过短而无法达到数据的完整性，在实际统计中，只要数据统计完整性，具体时间分段依实际情况而定。

在另一个实施环境中，通信设备为设备集群，在该实例下，以设备集群整体作为统计单元，例如在统计控制指令个数时，应统计集群中每个设备接收到的控制指令之和，当一次调整结束后，集群中每个设备均需清楚数据，以便进行下一次统计。

具体的，本发明适用于TCP、UDP协议中，以UDP协议连接为例，UDP控制通道重建时间间隔(UDP通道接收最大超时时间)为N，单位秒；UDP通道保持时间M，单位秒，为随机变量，但有最低值M1和一个模糊的最大值M2；控制间隔时间A，单位秒；二次控制成功率P：在网络正常的情况下，连续控制2次设备的成功率。

等于第一次控制成功概率(P1)+第一次控制失败，第二次控制成功的概率(P01)，即：P＝P1+P01其中：P1＝M/NP01＝A/N；如要求2次成功率为s，则N取值为：

(M+A)/N＝s＝>N＝(M+A)/s

特别的，如果s＝1，即二次成功率为100％，则N＝M+A。

假设UDP控制通道重建时间间隔(UDP通道接收最大超时时间)为N＝40，单位秒；控制间隔时间A＝4，单位秒。

当设备收到预定个控制指令(如100个)时，利用本发明的方案进行调整，将时间N＝40平均分成4份，每份均为10秒，统计最后一个10秒(即30-40秒)内发生的控制指令。

(1)、若该短时间内无控制指令发生，则调整Nm＝40-10＝30秒，并重新进行统计。

(2)、若该短时间内有控制指令发生，且统计得到Ta＝32，Tm＝35，根据本发明的算法，|Ta-Tm|＝3<4，则调整Nm＝(N+A)/s＝44/s；

(3)、若该短时间内有控制指令发生，且统计得到Ta＝31，Tm＝35，根据本发明的算法，|Ta-Tm|＝4，则调整Nm＝(Ta+A)/s＝35/s；

此外，再判断Nm的大小是否小于UDP通道保持时间的最低值M1，若M1＝40，s＝1；

对于(2)，Nm＝44＞M1＝40，则将Nm＝44作为调整后的通道重建等待时间N的值，并进行下一次计算。

对于(3)Nm＝35＜M1＝40，则将Nm＝M1＝40作为调整后的通道重建等待时间N的值，并进行下一次计算。另外在每次计算中，对于时间段的划分可依据当前环境进行不同的改变，使其更能反映出网络的真实情况。

上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。

Claims (4)

1.一种通道重建等待时间控制方法，应用于通信设备，其特征在于，包括：

设定预定等待时间值N，并记录收到控制指令的个数，若在预定等待时间内未收到控制指令，则重新等待预定等待时间；若在预定等待时间内收到预定个控制指令，则调整所述预定等待时间值的大小，并重新记录控制指令个数，其中N≥0；

其中，所述调整所述预定等待时间值的大小包括：

将所述预定等待时间值分为L个时间段，且最后一段时间长度为tl；

统计最后一个时间段内收到的控制指令的个数及收到的时间，计算该时间段的中点值Tm及收到控制指令的时间平均值Ta；

若|Ta-Tm|＜A，则设置Nm＝(N+A)/s，否则，设置Nm＝(Ta+A)/s，其中A为控制间隔时间，s为2次控制成功率，Nm为新调整的所述预定等待时间值。

2.根据权利要求1所述的通道重建等待时间控制方法，其特征在于，所述调整所述预定等待时间值的大小进一步包括：

若Nm<M1，则设置Nm＝M1，其中，M1为通道保持时间的最小值。

3.根据权利要求1所述的通道重建等待时间控制方法，其特征在于，若所述最后一个时间段内未收到控制指令，则设置Nm＝N-tl。

4.根据权利要求1所述的通道重建等待时间控制方法，其特征在于，每个所述时间段的时间值不大于10秒。