CN108900338A - 一种通道备份通信系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通道备份通信系统，其包括：在网络层加入通道备份通信协议，以定义通信数据包的通信头部及通信序列号；基于通信异常的判断及系统触发执行动作，依据该通信数据包的通信头部，切换对应备用通道；并依据该通信序列号完成该通信数据包的续传，从而解决了网络数据传输过程中通道不通畅，导致通信丢包或中断的相关技术问题，实现了网络传输通道的优选切换及数据续传功能，从而有效保障了网络数据传输的可靠性及数据传输效率。

Description

一种通道备份通信系统及方法

技术领域

本发明涉及一种通信系统，尤其涉及具有通道切换及数据备份功能的通道备份通信系统及方法

背景技术

随着物联网的发展，可接入设备的逐渐增加，网络数据的传输量已惊人增长，因此物联网模块信息，通过网络通道汇聚到终端设备这一传输过程中，时常会发生各类网络传输问题，从而导致重要数据有丢失和网络不畅等现象的产生。

例如传统物联网网关与联网设备间，时常会匹配多路通道以做备份线路，从而当主线路故障时，可以及时切换备份线路，以完成数据传输，确保整个网络的通信畅通。然而在实际使用过程中发明人发现，仅仅采用备份通道/线路切换的网络传输方案，其整个方案的数据传输速度及网络响应速度并不理想，因为每次切换通道后，都需要重新令联网设备和网关间重复上次的数据获取工作，再得出新的数据信息并通过新的通道进行传输，因此时常容易产生丢包、响应速度慢、网络等待堵塞等不好的体验感受。

因此如何保证物联网整体网络通信的传输更畅通、响应更迅速，是目前业界的一大研究方向。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种通道备份通信系统，以实现备份通道切换及数据续传功能。

为了实现上述目的，本发明的一个方面，提供了一种通道备份通信系统，其包括：在网络层加入通道备份通信协议，以定义通信数据包的通信头部及通信序列号；基于通信异常的判断及系统触发执行动作，依据该通信数据包的通信头部，切换对应备用通道；并依据该通信序列号完成该通信数据包的续传。

优选的，该通信数据包的通信头部包括：协议号，通道端口识别号和通道状态号；基于该通道备份通信协议轮询该备用通道状态，生成该通道状态号及通道端口识别号；基于该通道备份通信协议，根据该通信数据包的当前传输进度，生成该通信序列号。

优选的，该通道备份通信系统还包括：当发起网络通信会话时，在内存中设置握手交换区，以存储该通信数据包。

优选的，该通道备份通信系统还包括：当网络通信匹配方未应答时，切换通道建立握手，并依据该握手交换区内该通信数据包的通信序列号所示进度完成续传。

优选的，该通信数据包的通信头部还包括：触发阀值，以基于通信异常的判断，对该通信数据包做出预设次数的重发，任无应答的，基于系统触发执行动作，切换至备用通道。

优选的，该系统触发执行动作包括：

调用程序，中断传输服务；

保护现场，将传输断点的通信数据包存入握手交换区；

切换通道，重新建立连接；

恢复现场，读取握手交换区断点的通信数据包，完成续传。

优选的，基于该通道备份通信协议，轮询该备用通道状态并依据包括：通信类型，信号强弱，传输速率中的一种或多种结合的方式，推举与接收方最佳匹配的备用通道，并生成通道状态号及通道端口识别号。

为了实现上述目的，本发明的另一方面，还提供了一种通道备份通信方法，该方法步骤包括：发起网络通信会话时，在内存中设置握手交换区，存储通信数据包；根据通道备份通信协议，定义通信数据包的通信头部及通信序列号；基于通信异常的判断，根据通信头部切换至备用通道；根据通信序列号续传通信数据包。

优选的，步骤还包括：基于该通道备份通信协议，轮询推举出最佳备用通道，并生成通信头部。

为了实现上述目的，本发明的另一方面，还提供了一种基于通道备份通信系统的防丢包通信方法，步骤包括：发起网络通信会话时，在内存中设置握手交换区，存储通信数据包；根据通道备份通信协议，定义通信数据包的通信头部及通信序列号；基于通信异常的判断，轮询各通道状态，当状态异常时有限次再轮询；当超出预设轮询次数，系统判定为无法通信，备份通信数据包，生成通信序列号；并中断传输服务，直至通道状态恢复正常后；轮询推举出最佳备用通道，生成通信头部；根据通信头部切换至可用通道；根据通信序列号续传通信数据包；

通过本发明提供的通道备份通信系统及方法，能够解决网络数据传输过程中通道不通畅，导致通信丢包或中断的相关技术问题，实现了网络传输通道的优选切换及数据续传功能，从而有效保障了网络数据传输的可靠性及数据传输效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的通道备份通信系统的示意图；

图2是本发明的通道备份通信系统的多种网络通道分类示意图；

图3是本发明的通道备份通信系统的备用通道切换示意图；

图4是本发明的通道备份通信系统的系统触发执行动作步骤示意图；

图5是本发明的基于通道备份通信系统的防丢包通信方法的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本发明的通道备份通信系统，能够实现备份通道切换及数据续传功能，该系统架构中包括在数据传输方及配对通信方之间运作，其中该数据传输方及该通信配对方可以是联网模块、终端设备，其中该联网模块，可以是任何通信设备中的联网模块，而该终端设备也可以是电脑、服务器、手机、物联网设备、网关等；此外本发明中各通道的通信方式包括有线和无线中的zigbee,eth0，wifi，4G中的一种或多种方式的结合，以上举例并未进行限制，任何可以形成配对通信的装置或模块皆属于本发明的揭露范围。

请参阅图1至图4，为了实现上述目的，本发明的一个方面，提供了一种通道备份通信系统，以在联网模块和终端设备间建立预设的通信网络，其包括：在网络层加入通道备份通信协议，以定义通信数据包，从而使得该通信数据包具有通信头部及通信序列号，以供基于通信异常的判断时，激活系统触发执行动作这一预设策略，使得联网模块依据该通信数据包的通信头部，切换对应备用通道；并依据该通信序列号完成该通信数据包的续传，从而完成通道切换及数据续传功能。

具体来说，其中该通信数据包的通信头部包括：协议号，通道端口识别号和通道状态号。其中该协议号为联网模块或终端设备执行相应通信协议时的识别号，本实施例中该协议号则为该通道备份通信协议的协议号；其中该基于该通道备份通信协议，通过轮询该备用通道状态，生成该通道状态号及通道端口识别号，即通过轮询该备用通道状态并依据包括：通信类型，信号强弱，传输速率中的一种或多种结合的方式，推举与接收方最佳匹配的备用通道，并生成通道状态号及通道端口识别号，以供后续切换通道时优先选取并匹配。而基于该通道备份通信协议，根据该通信数据包的当前传输进度，则生成该通信序列号，其中该通信序列号将根据每次该通信数据包所传输的数据进度，实时进行调整，从而当遇到通信异常时，会及时调整并随该通信数据包存储。

值得一提的是，该通道备份通信系统还包括：当发起网络通信会话时，在联网模块或终端设备的内存中设置握手交换区，以存储未发送完成的该通信数据包，防止因为网络通道中断而丢失包，同时也进一步能够在该握手交换区内，实时对该通信数据包的通信头部及通信序列号实时进行调整并存储，以为切换通道恢复通讯时，快速续传打下基础。

籍此当网络通信异常时，导致网络通信匹配方未应答时，依据该握手交换区内的通信数据包通信头部的指示，能及时切换优选通道建立握手，并依据该握手交换区内该通信数据包的通信序列号所示进度完成续传，从而提高网络传输效率及数据服务的响应速度，从而产生更好的使用体验。

此外为了确保通道切换的必要性，还可设置基于通信异常的判断的触发阀值，以对该通信数据包做出预设次数的重发，本实施例中优选三次，当任无应答时，再激活基于系统触发执行动作，切换至备用通道，从而提高整个通信网络的稳定性，避免备用通道切换敏感性，提高数据传输的可靠性及效率。

其中具体来说，该系统触发执行动作，为一套预设的行动策略，其根据当前通信网络的情况被选择性的激活，例如当前网络被判断通信异常时，即可被激活，从而进行预设指令行动，本实施例中其包括：调用程序，中断传输服务；保护现场，将传输断点的通信数据包存入握手交换区；切换通道，重新建立连接；及恢复现场，读取握手交换区断点的通信数据包，完成续传。

此外该通信异常的判断，本发明并未限制，在任何不特定的领域中及应用场景下，都可以根据使用者的要求进行通信异常的设置，从而满足不同通信网络的需求，而本发明为了便于说明，以网络中断、网络堵塞、传输速度下降中的一种或多种结合为通信异常判断的标准之一进行说明，而并未进行限制，本领域技术人员应当理解，任何妨碍网络通信的现象都可被认定，并人为设定为该通信异常判断的标准，从而本发明中当符合上述通信异常判断的标准时，便可激活该系统触发执行动作这一策略，从而执行通道切换及数据续传步骤。

籍此，当该联网模块和终端设备间建立预设的通信网络，该通道备份通信系统在启动完成后，将读入各通道列表信息，当有数据传输任务时，默认选择优先通道传输。此外本实施例中，该优先通道为通道备份通信系统设定的主要信道，当其建立连接后，将判断其连接状态，若为正常状态，则系统确定备用通道不需要被触发，若根据该通信异常的判断，认定该优先通道异常状态时，则触发系统触发执行动作切换为备用通道。

而其余等待的备用或优先通道，系统将轮询通道列表，若各通道状态恢复畅通，则被记录或直接选择替换该通道进行传输。当系统在完成传输任务后，系统可默认选择优先通道为下一次通信做好准备，此外当系统没有数据传输时，默认的优先通道和各备用通道将处于侦听状态，不占用系统资源；有数据传输时，系统会根据通道备份通信协议完成传输。

为了实现上述目的，本发明的另一方面，还提供了一种通道备份通信方法，该方法步骤包括：发起网络通信会话时，在内存中设置握手交换区，存储通信数据包；根据通道备份通信协议，定义通信数据包的通信头部及通信序列号；基于通信异常的判断，根据通信头部切换至备用通道；根据通信序列号续传通信数据包。

优选实施方式下，该步骤还包括：基于该通道备份通信协议，轮询推举出最佳备用通道，并生成通信头部。

请参阅图5，为了实现上述目的，本发明的另一方面，还提供了一种基于通道备份通信系统的防丢包通信方法，步骤包括：发起网络通信会话时，在内存中设置握手交换区，存储通信数据包；根据通道备份通信协议，定义通信数据包的通信头部及通信序列号；基于通信异常的判断，轮询各通道状态，当状态异常时有限次再轮询；当超出预设轮询次数，系统判定为无法通信，备份通信数据包，生成通信序列号；并中断传输服务，直至通道状态恢复正常后；轮询推举出最佳备用通道，生成通信头部；根据通信头部切换至可用通道；根据通信序列号续传通信数据包；

籍此通过本发明提供的通道备份通信系统及方法及基于通道备份通信系统的防丢包通信方法，能够解决网络数据传输过程中通道不通畅，导致通信丢包或中断的相关技术问题，实现了网络传输通道的优选切换及数据续传功能，从而有效保障了网络数据传输的可靠性及数据传输效率。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种通道备份通信系统，其特征在于包括：在网络层加入通道备份通信协议，以定义通信数据包的通信头部及通信序列号；基于通信异常的判断及系统触发执行动作，依据所述通信数据包的通信头部，切换对应备用通道；依据所述通信序列号完成所述通信数据包的续传。

2.根据权利要求1所述通道备份通信系统，其特征在于：所述通信数据包的通信头部包括：协议号，通道端口识别号和通道状态号；基于所述通道备份通信协议轮询所述备用通道状态，生成所述通道状态号及通道端口识别号；基于所述通道备份通信协议，根据所述通信数据包的当前传输进度，生成所述通信序列号。

3.根据权利要求1所述通道备份通信系统，其特征在于，还包括：当发起网络通信会话时，在内存中设置握手交换区，以存储所述通信数据包。

4.根据权利要求3所述通道备份通信系统，其特征在于，还包括：当网络通信匹配方未应答时，切换通道建立握手，并依据所述握手交换区内所述通信数据包的通信序列号所示进度完成续传。

5.根据权利要求2所述通道备份通信系统，其特征在于，所述通信数据包的通信头部还包括：触发阀值，以基于通信异常的判断，对所述通信数据包做出预设次数的重发，任无应答的，基于系统触发执行动作，切换至备用通道。

6.根据权利要求1-5所述通道备份通信系统，其特征在于：所述系统触发执行动作包括：调用程序，中断传输服务；保护现场，将传输断点的通信数据包存入握手交换区；切换通道，重新建立连接；恢复现场，读取握手交换区断点的通信数据包，完成续传。

7.根据权利要求2所述通道备份通信系统，其特征在于：基于所述通道备份通信协议，轮询所述备用通道状态并依据包括：通信类型，信号强弱，传输速率中的一种或多种结合的方式，推举与接收方最佳匹配的备用通道，并生成通道状态号及通道端口识别号。

8.一种通道备份通信方法，其特征在于步骤包括：发起网络通信会话时，在内存中设置握手交换区，存储通信数据包；根据通道备份通信协议，定义通信数据包的通信头部及通信序列号；基于通信异常的判断，根据通信头部切换至备用通道；根据通信序列号续传通信数据包。

9.根据权利要求8所述通道备份通信方法，其特征在于步骤还包括：基于所述通道备份通信协议，轮询推举出最佳备用通道，并生成通信头部。

10.一种基于通道备份通信系统的防丢包通信方法，其特征在于步骤包括：发起网络通信会话时，在内存中设置握手交换区，存储通信数据包；根据通道备份通信协议，定义通信数据包的通信头部及通信序列号；基于通信异常的判断，轮询各通道状态，当状态异常时有限次再轮询；当超出预设轮询次数，系统判定为无法通信，备份通信数据包，生成通信序列号；并中断传输服务，直至通道状态恢复正常后；轮询推举出最佳备用通道，生成通信头部；根据通信头部切换至可用通道；根据通信序列号续传通信数据包。