CN107566166B - 一种简化终端配置操作的一体化可扩展通信装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种简化终端配置操作的一体化可扩展通信装置及方法，通信装置包括通信综合模块以及多个独立的通信组网模块；通信综合模块没有IP地址，每个通信组网模块根据自己的子网类型独立的分配子网IP地址；通信组网模块将智能体或终端的IP地址携带在通信组网模块的外部路由信息里通报给其他通信组网模块，并发送给通信综合模块；所述通信综合模块用于接收终端发送的数据，从数据中获取源IP地址；通信综合模块通过查表得到目的地路由，将数据发送给目的地路由所在通信组网模块，该通信组网模块将数据发送给所连接终端。本发明简化终端或智能体开发者的配置，降低了终端开发的技术难度。

Description

一种简化终端配置操作的一体化可扩展通信装置及方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术，具体涉及一种简化终端配置操作的一体化可扩展通信装置及方法。

背景技术

以无人系统集群为代表的多个智能体之间往往需要通过多种无线通讯模块进行互相通信，为了提高可靠性和有效性，无线通信模块可能并不止一种，比如采用LTE，采用蓝牙或采用移动自组织网等等。当多种无线网在一起如何有效的利用这些网络，同时尽可能地简化智能体或者终端的配置成为当前智能体通信中一个重要的难题。因为每个网络需要配置正确的地址，而网络越多，需要配置地址越多，而且这些地址和资源还不能互相冲突。

上海斐讯数据通信技术有限公司提出的《一种分布式系统中的通信服务容器及通信方法》，专利申请号为201510887679.50，提供了一种分布式系统中的通信服务容器及通信方法，包括子系统连接管理模块、子系统连接模块、远程通信对象、远程服务发布模块和远程消息发布模块；子系统连接管理模块用于向其他子系统发起连接或接受其他子系统的连接，并缓存连接状态；子系统连接模块用于连接其他子系统，并在连接成功后产生与对端子系统通信的远程通信对象；远程通信对象用于在当前子系统成功连接其他子系统后，实现当前子系统对其他子系统的远程服务的获取和远程消息的订阅；远程服务发布模块用于将服务发布为远程服务；远程消息发布模块用于将消息发送到其他子系统。该专利申请是一种基于连接的分布式通信方式，不支持目前基于IP的无连接服务；同时也没有考虑无线网络的地址分配、配置等问题。

广东新岸线计算机系统芯片有限公司提出的《一种无线网络融合的实现方法》，申请号为201611007138.X，公开了一种无线网络融合的实现方法，包括：在无线网络小区的AP中构造融合联结表；在外部网络中设置用户管理系统；当用户站点发生跨小区移动时，用户管理系统配置对应两个小区接入点AP中的融合联结表；基于配置的融合联结表，用户站点在原小区时传输的数据在新小区中得到传输；由此实现了无线网络融合。该发明还公开了一种无线网络融合系统，该系统包含外部网络中的用户管理系统和多个无线网络小区，其中，这些无线网络小区可以采用不同的物理层和/或MAC层通信标准，每个小区包含一个AP和多个用户终端，在每个AP中包含融合联结表，通过用户管理系统对AP中的融合联结表的配置，实现对这些无线网络小区的网络融合。该专利主要用于无线网络多AP接入点的融合。

重庆远创光电科技有限公司提出的《异构网无线信道集成系统使用方法》，申请号为201611235650.X，主要解决上行信道空置的问题。实际上是解决上下行流量不对称的问题。优化传输路线，避免上行信道空置。

南京莱斯信息技术股份有限公司提出的《一种分布式系统自适应组网的方法》，专利申请号为20160913067.3，主要面向传感器网络，用户需要选择具体的传输网络，并在相应的链路节点上注册，后链路接点根据注册信息决定能否选路。

综上所述，现有技术主要侧重在如何把多种异构网络实现互联，而并没有关注如何简化终端和智能体的配置复杂性。一些现有系统实现中，往往是每个单独网络通过一套独立的地址和配置模式，然后再通过一个综合网关把多种异构网络互连起来。所有智能体或终端要明确知道各种异构网络的存在，而且要显式的指定使用哪种具体的网络。一旦网络发生改变或某个子网出现故障或某个子网增加，那么整个网络结构就要发生大的变化，智能体或终端的应用开发者就要对这些变化有所了解，增加了智能体和终端开发者的技术难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简化终端配置操作的一体化可扩展通信装置及方法。

实现本发明目的的技术方案为：一种简化终端配置操作的一体化可扩展通信装置，包括通信综合模块以及多个独立的通信组网模块；

通信综合模块没有IP地址，每个通信组网模块根据自己的子网类型独立的分配子网IP地址；

通信组网模块将智能体或终端的IP地址携带在通信组网模块的外部路由信息里通报给其他通信组网模块，并发送给通信综合模块；

所述通信综合模块用于接收终端发送的数据，从数据中获取源IP地址；通信综合模块通过查表得到目的地路由，将数据发送给目的地路由所在通信组网模块，该通信组网模块将数据发送给所连接终端。

进一步的，通信组网模块IP地址仅本通信组网模块节点可见，其他智能体或终端以及其他通信组网模块并不可见，并告知通信综合模块。

一种基于上述一体化可扩展通信装置的通讯方法，包括以下步骤：

T101，各子网根据自己子网的节点数分配并获得每个节点的内网地址；将本子网和节点地址告知通信综合模块；

T102，各子网运行本子网路由协议，获得本子网路由；

T103，各子网节点通过查阅发送分组获得外网连接智能体或终端地址信息；

T104，各子网节点将子网路由、外网智能体或终端地址告知通信综合处理模块；

T105，通信综合处理模块记录每个子网节点发来的路由信息，以及目的智能体或终端地址信息。

T106，综合服务模块对终端发来的分组查找目的地址，确定在哪个子网后面，如果存在多条路径，则根据设定规则确定路径。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提出了一种简化终端配置操作的一体化可扩展通信装置及方法，能够综合多种异构无线网络，屏蔽每个子网内部结构，使整个网络结构对外部使用者透明，简化终端和智能体开发者的配置，降低终端开发的技术难度；同时该装置还可以动态扩展通讯模块，智能体或终端不需要改变，提高了系统的可扩展性和抗毁性。

附图说明

图1为本发明一体化可扩展通信装置示意图。

图2为本发明一体化可扩展通信装置实施例示意图。

图3为本发明一体化可扩展通信方法流程图。

图4为本发明一体化可扩展通信装置实施例示意图。

具体实施方式

本发明所示的装置包括专用的通信综合模块以及各个独立的通信组网模块构成，如图1所示。

一体化可扩展通信装置外接的智能体或终端专门用于业务逻辑和智能的开发，开发者只需要有基本的socket编程能力，不需要对子网有深入了解。每个智能体或终端有自己独立的IP地址。通信综合模块S101没有IP地址，而每个子网模块根据自己的子网类型独立的分配子网IP地址，这个子网IP地址只在本子网内有效，本子网外，其他节点并不知道。只有本子网内的分配者才知道每个子网节点的IP地址，这个地址不对外广播。智能体或终端，不需要知道每个子网的IP地址，甚至不需要知道有多少个子网。所有智能体和终端需要发送的数据将送给通信综合模块S101。通信综合模块S101从数据中获取源IP地址，知道所连接的智能体或终端的IP地址。在各子网模块中，能够携带外网信息的子网可以把智能体或终端的IP地址携带在子网的外部路由信息里通报给其他子网节点。比如采用优化链路状态协议OLSR的主机或网络广播消息(Host or Network Announcement,HNA)。这样每个综合服务模块就可以知道每个子网后面挂着的智能体或者终端的IP地址。根据数据分组目的IP地址查找对应的子网节点，并把数据通过子网路由送给该子网节点。当增加一个子网时，对于S101来说，只是多了一条可达通路。该子网的内部IP只需要不和其他子网的冲突就可以了，智能体或终端应用都不需要知道增加了一个子网，更不需要去配置和使用该子网地址，从而降低了系统配置和实施的复杂性，简化了智能体或终端开发人员的技术难度。实现了通信模块对智能模块的透明化，同时也实现了传输与数据处理的相互分离。

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本实施例提供了一种一体化可扩展通信装置示意，如图2所示。图2是一体化可扩展通信装置的连接关系图。该图中有三个通信模块，外接运行智能算法及信息处理模块的智能体或终端。智能体或终端与通信综合处理模块P101连接，综合处理模块P101与各通信组网模块进行连接。本实施例里的三个通信组网模块分别是4G LTE通信模块P102，超短波移动自组网通信模块P103，卫星通信模块P104。每个通信组网模块分别独立组网，并分配内部子网地址。其中4G通信模块内部子网地址子网前缀为192.168.1.x，本节点地址为192.168.1.4；移动自组网通信模块内部子网地址的前缀为192.168.2.x，本节点地址为192.168.2.8；卫星通信模块子网内部地址前缀为192.168.3.x，本节点地址为192.168.3.77。所有这些子网模块的地址仅内部子网节点可见，并告知通信综合处理模块P101。其他智能体以及终端、终端上的应用软件均不知道这些地址。本终端IP地址为10.2.3.5，要发往给10.2.3.6的分组。智能体和终端不需要知道10.2.3.6在谁后面，只需要将该分组送给所连接的通信综合处理模块P101就可以了。通信综合处理模块P101获取该IP分组后将查阅源地址知道自己所连接的智能体和终端地址为10.2.3.5。同时假设在移动自组织网模块里运行OLSR协议，该协议将携带智能体和终端地址信息，通告给其他子网模块。同时其他组网模块也将自身所连接的智能体和终端地址信息通告给该节点。其中包括10.2.3.6所连接的子网节点。此处假设为节点B，它的子网IP地址为192.168.2.11。则此时P101查表，发现P103有到目的地B的路由，则P101将把分组转发给P103，P103再把分组通过移动自组织网发送给节点B，节点B再送交给所连接的智能体和终端10.2.3.6。在整个过程中，10.2.3.5和10.2.3.6自始至终不需要知道每个子网的连接情况以及子网的IP地址。下一次的数据转发可能会经过卫星网转发，因为在移动状态下结点在移动自组织网可能已经断开，P103不再有到目的地B的连接通路，而卫星网路由里却有目的地B的地址。所有这些工作都在通信综合处理模块P101里完成，而不需要告知智能体和终端。

如图3所示，一体化可扩展通信装置的通信方法步骤为：

T101：各子网根据自己子网的节点数分配并获得每个节点的内网地址；将本子网和节点地址告知综合服务模块；

T102：各子网运行本子网路由协议，获得本子网路由；

T103：各子网节点通过查阅发送分组获得外网连接智能体或终端地址信息；

T104：各子网节点将子网路由、外网智能体或终端地址告知通信综合处理模块；

T105：通信综合处理模块记录每个子网节点发来的路由信息，以及目的智能体或终端地址信息；

T106：综合服务模块对智能体或终端发来的分组查找目的地址，看在哪个子网后面，如果存在多条路径，则根据设定规则确定路径。

本实施例提供了一体化可通讯装置实施的一种模式。外接的智能体或终端采用一个专用CPU板卡实现，安装有通用操作系统，如linux，vxworks，windows。采用以太网与通信综合处理模块连接。智能体或终端上面运行的有相应的智能算法或应用软件。当智能算法和应用软件需要收发数据时，他通过Socket函数调用收发数据，这些数据被转发为给通信综合处理模块。通信综合处理模块运行多子网路由，识别源目的地址后，根据查找路由选定相应的目的子网，并通过对应的子网节点发送数据。对应的子网节点接收数据，并送给目的智能体或终端。通信综合处理模块存在多条路由到达目的地时，它可以根据策略进行相应的选择，比如业务的优先级以及用户的偏好。

实施例2

在实施例1三个通信模块基础上，扩展一个宽带wimax模块，此时具有4个通信模块。如图4所示。

宽带wimax模块的子网为192.168.7.x，本机IP地址为192.168.7.2。通信综合模块增加一条到192.168.7.x各节点的路由，以及通过该网段能够到达的智能体和终端节点。但是这些信息并不需要告知外接的智能体或终端软件，从而实现了传输与应用开发的有效隔离。此时可用的传输通路又多了一条。具体选择哪一条可由通信综合模块确定，本实例中根据服务质量要求。

本发明中涉及的缩写解释如下：

Claims (1)

1.一种简化终端配置操作的一体化可扩展通信方法，其特征在于，该方法基于通信装置实现，通信装置包括通信综合模块以及多个独立的通信组网模块；通信综合模块没有IP地址，每个通信组网模块根据自己的子网类型独立的分配子网IP地址；通信组网模块将智能体或终端的IP地址携带在通信组网模块的外部路由信息里通报给其他通信组网模块，并发送给通信综合模块；所述通信综合模块用于接收终端发送的数据，从数据中获取源IP地址；通信综合模块通过查表得到目的地路由，将数据发送给目的地路由所在通信组网模块，该通信组网模块将数据发送给所连接终端；通信组网模块IP地址仅本通信组网模块节点可见，其他智能体或终端以及其他通信组网模块并不可见，并告知通信综合模块；该方法包括以下步骤：

T101，各子网根据自己子网的节点数分配并获得每个节点的内网地址；将本子网和节点地址告知通信综合模块；

T102，各子网运行本子网路由协议，获得本子网路由；

T103，各子网节点通过查阅发送分组获得外网连接智能体或终端地址信息；

T104，各子网节点将本 子网路由、外网连接 智能体或终端地址告知通信综合模块；

T105，通信综合模块记录每个子网节点发来的路由信息，以及目的智能体或终端地址信息；

T106，通信 综合模块对终端发来的分组查找目的地址，确定在哪个子网后面，如果存在多条路径，则根据设定规则确定路径。

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