CN109089281B - 一种集群通信方法、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种集群通信方法，该方法包括：检测是否存在优先级别高于当前发送报文的目标待发送报文；当存在时，比较目标待发送报文的容忍时延和当前发送报文的剩余发送时间；当目标待发送报文的容忍时延小于当前发送报文的剩余发送时间时，打断当前发送报文的发送，并优先发送目标待发送报文。通过上述方法，可以较好地保证实时性要求很高的数据在其时效性要求内实现传输到系统中。本申请还提供了一种终端设备及一种存储介质。

Description

一种集群通信方法、终端设备及存储介质

技术领域

本申请涉及通信领域，特别是涉及一种集群通信方法、终端设备及存储介质。

背景技术

随着物联网趋势在各行各业的普及，通信系统中所需传输的数据越来越多。但是，目前物联网、电力传输网等各类传感器数据有不同紧急程度的传输需求，即不同类型的数据的时效性要求不同，所以对于实时性的要求也就不一样。如，有些数据的时效性要求不高，可以在网关内积攒打包后发送，有些数据要求的时效性很高，如报警信息，则必须马上发送。而在无线信道资源繁忙时，如何保证时效性要求很高的数据在其时效性要求内实现传输是当前需要解决的问题。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种集群通信方法、终端设备以及存储介质，能够保证时效性要求高的数据在其时效性要求内实现传输。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种集群通信方法，所述方法包括：

检测是否存在优先级别高于当前发送报文的目标待发送报文；

当存在时，比较所述目标待发送报文的容忍时延和所述当前发送报文的剩余发送时间；

当所述目标待发送报文的容忍时延小于所述当前发送报文的剩余发送时间时，打断所述当前发送报文的发送，并优先发送所述目标待发送报文。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是，提供一种终端设备，所述终端设备包括处理器、存储器以及通信电路，所述处理器连接所述存储器和所述通信电路；

其中，所述通信电路用于响应所述处理器的指令而传输报文；

所述存储器用于存储程序数据；

所述处理器用于运行所述程序数据，以执行如上所述的方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是，提供一种存储介质，所述存储介质存储有程序数据，所述程序数据被运行时实现如上所述的方法。

以上方案，通过将检测是否存在优先级别高于当前报文的目标待发送报文，当检测到存在优先级别高于当前报文的目标待发送的报文时，比较目标待发送报文的容忍时延和当前报文的剩余发送时间，当目标待发送报文的容忍时延小于当前发送报文的剩余发送时间时，打断当前发送报文的发送，优先发送该目标待发送报文，进而在传输资源被占用的情况下，可以实现时效性要求很高的数据优先发送，故可以保证时效性要求很高在其时效性要求内实现传输。

附图说明

图1是本申请一种集群通信方法在一实施例中流程示意图；

图2是本申请一种集群通信方法在另一实施例中流程示意图；

图3是本申请终端设备在一实施例中的结构示意图；

图4是本申请存储介质在一实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参见图1，为本申请一种集群通信方法一实施例的流程示意图。具体的，该集群通信方法由集群通信设备执行，例如由手机、对讲机、电脑等终端设备执行，该方法在本实施例中包括步骤S10至步骤S30。其中，

S10：检测是否存在优先级别高于当前发送报文的目标待发送报文。

首先，会检测发送队列中各个待发送报文的优先级别以及正在发送报文的优先级别，并将所检测到的各个待发送报文的优先级别与正在发送报文的优先级别进行比较，以判断发送队列中是否存在优先级别高于当前发送报文的目标待发送报文。其中，本申请所提供的技术方案中可以预先根据各种类型的报文所对应的经验值、及各种报文的时效性要求，对各种类型的报文设置优先级别和容忍时延，以便时效性要求更高更紧急的报文可以快速被识别并传输，此处提到的各种类型的报文所对应的经验值可以根据历史报文的优先级别和容忍时延，或者是根据其他第三方的可以反映不同报文优先级别或者容忍时延的数据，经过预设的计算分析得到的值。当前发送报文是指正在被发送、但尚未完成全部内容发送的报文。目标待发送报文是发送队列中等待发送的、且优先级别高于当前发送报文的报文。

进一步的，在一实施例中，步骤S10可以是按照预设的周期检测是否存在优先级别高于当前发送报文的目标待发送报文。其中，所设定的检测周期为一个数据帧发送周期的整数倍，即为至少一个数据帧的发送周期。可以理解的，由于一个数据帧的发送周期是60ms，那么本申请所提供的技术方案中，预先设定的检测周期可以为60ms(一个数据帧的发送周期)，也可以是120ms(两个数据帧的发送周期)，还可以是180ms(三个数据帧的发送周期)，具体的根据实际的需要设定检测周期是60ms的倍数即可。可以理解的，检测周期的长短根据该终端的经验值(包括当前终端所发送的报文的发送周期、报文所涵盖的优先级别的复杂度、报文的数量等)设定。如，当前终端会有大量的报文需要进行发送，且其中涵盖多种优先级别的报文时，则设定当前的检测周期为一个数据帧的发送周期。当在其他实施例中，当前终端所需要传输的报文为优先级别较低，且报文数量较少，则可以设定检测周期为5个数据帧的发送周期，即为300ms检测一次是否存在优先级别高于当前发送报文。可以理解的，本实施例中所述的检测周期可以根据终端的应用场景需要、各种报文对应的时效性需求、以及报文的多少对应调整长短，在此不做任何限定。

当检测到待发送报文队列中待发送报文优先级别小于或等于当前发送报文和/或待发送报文为普通报文时，继续发送当前发送报文。其中，普通报文为没有预先设置优先级别的报文。可以理解的，在其他实施例中，当检测到待发送报文队列中待发送报文优先级别等于当前发送报文时，也可以进一步判断其对应的容忍时延与当前发送报文剩余发送时间的大小，以进一步判断是否需要打断当前发送报文，优先发送该报文，具体请参见上下文相关阐述，在此不再详述。

S20：当存在时，比较目标待发送报文的容忍时延和当前发送报文的剩余发送时间。

当步骤S10中检测到发送队列中存在优先级别高于当前发送报文的目标待发送报文时，进一步计算目标待发送报文的容忍时延和当前发送报文的剩余发送时间，并将所得的容忍时延和剩余发送时间进行比较，以判断目标待发送报文的容忍时延是否小于当前发送报文的剩余发送时间。

在本实施例中，目标待发送报文的容忍时延为但不限为与目标待发送报文的优先级别匹配的预设容忍时延和当前发送报文在空口的传输时延之和，容忍时延为预先为各个优先级别的报文对应设定的。当前发送报文的剩余发送时间为当前发送报文剩余数据帧发送完毕所需的发送时间。

在一实施例中，根据经验值为各个不同优先级别的报文设定其对应的容忍时延。其中，经验值是根据各个报文的时效性的要求并参考数据库中报文的业务需求、历史报文发送记录计算获得。

在另一实施例中，对于报警报文(监测是否存在险情的报文)对应的容忍时延，除去根据经验值、以及报文的要求设定其对应的容忍时延。同时还可参考报文的具体的内容。即当报文的内容是正常数值时，报文的容忍时延遵循当前报文优先级别所匹配的容忍时延；当报文对应的内容超出预警值时，即判定当前报文为报警报文。此时，该报文对应的容忍时延由原来优先级别对应的容忍时延调整为报警报文对应的容忍时延，以实现将报警报文快速传输至系统。如，对某一水域的进行水位监测所获得的反应水位的报文，所获得水位是在预警值以下时，则其时效性要求相对略低，对应此时报文对应的容忍时延是该报文的优先级别对应的容忍时延。反之，当该反应水位的报文内容高于预警值时，则该报文为报警报文，此时该报警报文对应的容忍时延不在是报文优先级别所对应的容忍时延，而是报警报文对应的容忍时延。其中，报警报文的容忍时延远小于最高优先级别所匹配的容忍时延。

可以理解的，当判断报文是报警报文时，也可以通过调整报文的优先级别来调整报文的容忍时延。即参考报文的内容，当报文对应的内容为预警值时，则判断当前报文为报警报文。此时，可以直接将报文的优先级别提高至最高优先级别，以快速被发送至系统，以实现快速告知管理人员处理预警。如上述水域的实施例中，当报文中的反应水位的值大于预警值时，则会忽略原报文的优先级别，直接将报文的优级别提高到最高的优先级别，以缩小该报文对应的容忍时延，以实现尽快将该报文尽快发送至系统。

进一步的，在一实施例中，优先级别匹配的预设容忍时延是根据优先级对应的历史报文的容忍时延情况，以及优先级别对应的业务需求中的至少一者确定的。

在一实施例中，历史报文中的容忍时延情况包括：历史报文中所设定的容忍时延是否可以满足报文的时效性要求、历史报文中不同优先级别的匹配的容忍时延是否过长等数据记录。所以，在本申请所提供的技术方案中，会进一步记录报文的发送记录，以供后期进行检验或判断当前的优先级别以及当前优先级别所匹配的容忍时延是否合理，为重新定义优先级别以及优先级别匹配的容忍时延做参考。

其中，业务需求是指不同报文时效性要求。如，对于某一水域的水位的监测所得水文类的报文，对于某一区域空气质量状况的监测所得空气质量报文，又或者是对于某一公共区域火险监测的火险报文或者是交通压力的报文等，不同类型的报文有着不同的业务需求(时效性要求)，不同类型报文的优先级别是参考其对应的业务需求设定的，所以不同优先级别匹配的预设容忍时延是根据优先级别对应的业务需求确定的。

在另一实施例中，优先级别匹配的预设容忍时延是根据优先级对应的历史报文的容忍时延情况，以及优先级别对应的业务需求两者取权重比确定的。本申请中所提供的技术方案当报文的优先级别越高，那么该优先级别匹配的预设容忍时延越短。如，如预先将报文设定为6个优先级别：1级、2级、3级、4级、5级和6级，设定1级为最低级别，优先级别依次递增至6级，且6级为最高级别。那么由优先级别与其匹配的预设容忍时延的关系可以得知，1级到6级的容忍时延顺次减少(对于容忍时延是否是按照等差顺次减少，在此不做任何限定)，1级对应的容忍时延大于其他各个优先级别对应的容忍时延长，而6级的容忍时延小于其他各个优先级别对应的容忍时延。

S30：当目标待发送报文的容忍时延小于当前发送报文的剩余发送时间时，打断当前发送报文的发送，并优先发送目标待发送报文。

当步骤S20中比较得到目标待发送报文的容忍时延小于当前发送报文的剩余发送时间时，进一步打断当前报文的发送，并优先发送目标待发送报文。且在打断当前报文的发送并优先发送目标待发送报文时，并不需要重新向系统申请令牌。所以可以理解的，此时在打断当前报文的发送流程后，不需要向系统申请令牌的情况下，可直接优先发送所得的目标待发送报文，省去了向系统申请令牌的时间，更快地实现将时效性要求更高更紧急的目标待发送报文快速发送到系统。

S40：当目标待发送报文的容忍时延不小于当前发送报文的剩余发送时间时，继续发送当前发送报文。

在一实施例中，当目标待发送报文的容忍时延大于或等于当前发送报文的剩余发送时间时，则会继续发送当前发送报文。

进一步的，当目标待发送报文的容忍时延大于或等于当前发送报文的剩余发送时间，继续完成对当前报文的发送后，可以进一步发送在待发送队列中的目标待发送报文，即继续发送优先级别高于当前发送报文、容忍时延大于或等于当前发送报文的剩余发送时间的目标待发送报文。经过步骤S10至步骤S40所述的方案，可以较好地实现根据各个报文时效性要求，快速将优先级别更高的报文以及时效性要求更高的报文，在无线信道资源繁忙的情况下(即报文发送队列中有较多待发送报文时)，直接打断当前发送报文的发送，将优先级别更高容忍时延更小的目标待发送报文快速发送至系统中，快速将报文对应的信息内容传输系统以告知管理人员。

进一步的，本申请所提供的技术方案还用于解决集群网络有限数据传输带宽下，保证SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)数传数据中的优先级别较高的数据，可以快速及时地被发送至系统，完成数据自终端向系统的传输。

请参见图2，图2是本申请一种集群通信方法在一实施例中的部分流程示意图。

需要说明的是，图2所示的实施例是在判定当前发送报文属于设定优先级时，步骤S30所包含步骤的流程示意图。本申请中，对于各个优先级别进一步划分为设定优先级别和非设定优先级别。可以理解的，由于需要传输的报文较多时，可以根据需要只为部分报文设置优先级，所以报文此时包括普通报文和预先设置了优先级别的报文。所以，上述非设定优先级别还包括普通报文。其中，普通报文是不属于各个优先级别中的报文，为没有预先设置预先级别的报文。其中，设定优先级别是指在被打断当前报文的发送时，剩下部分的报文不可被丢弃的报文对应的优先级别，即可以认为是较为重要的报文对应的优先级。非设定优先级别则是该报文被打断后，剩下未发送部分可以被直接丢弃。设定优先级别和非设定优先级别的划分依据是指该类型报文的重要性和时效的要求。如当某一报文不是很重要，且其在过了一定的时间该报文即变成无效报文，则该报文所对应的优先级别会被划分为非设定优先级别。反之，当某一报文的内容是对一项比较重要的数据进行监测，且对应的数据时效时间较长，所以该报文对应的优先级别会被划分为设定优先级别。

如：在一实施例中，预先将报文划分为6个优先级别1级～6级，以及没有优先级的普通报文。其中，6级为最高级别，可以设定优先级别4级、5级和6级为设定优先级别，1级、2级、3级和普通报文为非设定优先级别。可以理解的，设定优先级别和非设定优先级别的划分依据可以进一步参考历史报文记录或者是经验值，在此不一一赘述。

本实施例中，该上述S30包括以下子步骤：

S301：当目标待发送报文的容忍时延小于当前发送报文的剩余发送时间，判断当前发送报文的优先级是否属于设定优先级。

在一实施例中，当目标待发送报文的容忍时延小于当前发送报文的剩余发送时间时，则需要打断当前发送报文的发送，此时可进一步判断当前发送报文是否属于设定优先级别，若属于，则判断当前发送报文是不可丢弃的报文，故执行S302-S304；若不属于，则判断当前发送报文为可丢弃报文，故执行S305-S306。

S302：打断当前发送报文的发送，并缓存当前发送报文的剩余未发送部分。

本实施例中，当判断当前发送报文属于设定优先级别时，在打断当前发送报文时缓存当前发送报文的剩余未发送部分。可以理解的是，缓存当前发送报文的剩余未发送部分可以为仅缓存该剩余未发送部分，也可以为缓存整个当前发送报文。由于报文是经传输协议的网络层、链路层依序封装为数据包、数据帧再进行传输的，故该缓存的整个当前发送报文或单纯剩余未发送部分可以为该整个报文或剩余未发送部分经网络层封装的数据包，或者该整个报文或剩余未发送部分经链路层封装的数据帧。

S303：优先发送目标待发送报文。

在S302打断当前发送报文的发送后，直接优先发送目标待发送报文。本实施例中，终端设备在每次报文发送时，需要申请令牌以获得传输权限，但可以理解的是，由于本次是打算当前发送报文来发送目标待发送报文，故在此过程中，无需重新申请令牌。

S304：继续发送缓存的当前发送报文的剩余未发送部分。

在S303完成对于目标待发送报文的发送后，会继续发送步骤S302中所缓存的被打断的当前发送报文的剩余未发送部分。例如，当缓存的是整个当前发送报文时，则在再次申请到令牌时，重发该当前发送报文；当缓存的仅是当前发送报文的剩余未发送部分时，则在再次申请到令牌时，可仅重发该当前发送报文的剩余未发送部分。

进一步举例说明，某一报文封装后是由20个数据帧组成的数据包，在完成对于第10帧的发送时，因检测到存在优先级别高于该报文的目标待发送报文，且该目标报文的容忍时延小于当前报文的剩余发送时间(当前实施例中的剩余时间是指完成对剩余10帧数据帧的发送时间)，则会打断当前报文的发送，优先发送该目标待发送报文。其中，在打断当前报文发送的同时，会缓存当前报文包含20帧数据帧全部内容的数据包，在完成对目标待发送报文的发送之后，会继续发送剩余的10帧数据帧。需要说明的，只有在系统端检测到当前报文的所有的数据帧(或是完整的数据包)时，则判断当前报文完成发送，此时终端接收到系统发送的完成接收报文指令后，会进一步删除所缓存的对应该报文的数据包。

步骤S302至步骤S304实现在优先发送目标待发送报文后，并不会随意丢弃属于设定优先级别的报文，可保护设定优先级别的报文不会丢失。

可以理解的，在发送被打断报文剩余的部分时，还会进一步检测发送队列中是否还存在优先级别高于当前正在发送报文的目标待发送报文，如若存在优先级别和对应的容忍时延均满足设定的条件时，当前报文可再次被打断。可以理解的，在其他的实施例中，还可以设定当前报文最多被打断1次或2次，以降低优先数传方法的复杂度。

参见图3，当步骤S301中判断当前发送报文不属于设定优先级别，则判断当前报文为可丢弃的报文。图3是当前报文不属于设定优先级别时步骤S30的实施例中的流程示意图。

S305：打断当前发送报文的发送，并丢弃当前发送报文的剩余未发送部分。

S306：优先发送目标待发送报文。

本实施例中，当判断当前发送报文属于设定优先级别时，即可丢弃当前发送报文的剩余未发送部分。故，在打断当前发送报文的发送后，直接丢弃其剩余未发送部分，并进行优先发送目标待发送报文。

本申请所提供的技术方案，通过检测是否存在优先级别高于当前发送报文的目标待发送报文，当检测到存在目标待发送报文时，且判断目标待发送报文的容忍时延小于当前发送报文的剩余发送时间时，会直接打断当前报文的发送，优先发送目标待发送报文，以使得优先级别较高的报文在无线信道很繁忙的时候，依然可以尽快将报文发送至系统，较好地保证例报文的时效性。当检测到优先级别高于当前发送报文、但容忍时延大于或等于当前发送报文剩余发送时间的目标待发送报文，会在发送完当前发送报文后，优先发送该目标待发送报文，较好地实现根据优先级别和容忍时延两个判断标准，快速准确将优先级别高时效性要求高的报文发送至系统。本申请所提供的整个方案的实施不需要额外增加硬件或者缓存，方案实现简单，开发工作量小且可以很好的兼容各种老版本的终端设备。

本申请还提供一种终端设备100。请参见图3，为本申请终端设备100在一实施例中的结构示意图。

终端设备100包括处理器101、存储器102以及通信电路103。其中，处理器101连接存储器102和通信电路103。通信电路103用于响应处理器101的指令完成对于报文的传输，或者是接收来自系统的指令。存储器102用于存储程序数据，所存储的程序数据是用于实现上述集群通信方法的程序数据。处理器101用于运行存储器102中所存储的程序数据，以执行如上所述的集群通信方法。

本申请还提供一种存储介质200，如图4所示为本申请中所提供的存储介质200在一实施例中的结构示意图。该存储介质200存储有程序数据，存储介质200所存储的程序数据被执行时实现如上所述的集群通信方法。具体的，上述具有存储功能的存储介质200可以是终端设备的存储器、个人计算机、服务器、网络设备，或者U盘等其中的一种，在此不做限定。

本申请所提供的技术方案，在传输资源被占用的情况下，可以实现时效性要求很高的数据优先发送，故可以保证时效性要求很高在其时效性要求内实现传输。故可以较好地实现在不增加系统侧的复杂度的情况下，终端不需要携带报文优先级别到空口，同时也不需要设计新的空口信令的情况下，对于业务流程较小改动下，还保证了优先级别高的报文快速传输至系统，保证重要报文的时效性。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种集群通信方法，其特征在于，所述方法包括：

检测是否存在优先级别高于当前发送报文的目标待发送报文；

当存在时，比较所述目标待发送报文的容忍时延和所述当前发送报文的剩余发送时间，其中，所述目标待发送报文的容忍时延为与所述目标待发送报文的优先级别匹配的预设容忍时延和所述当前发送报文在空口的传输时延之和；

当所述目标待发送报文的容忍时延小于所述当前发送报文的剩余发送时间时，打断所述当前发送报文的发送，并优先发送所述目标待发送报文。

2.根据权利要求1所述的集群通信方法，其特征在于，所述优先级别匹配的预设容忍时延是根据所述优先级对应的历史报文的容忍时延情况，以及所述优先级别对应的报文的业务需求中的至少一者确定的；

所述优先级别越高，其匹配的预设容忍时延越短。

3.根据权利要求1所述的集群通信方法，其特征在于，当所述当前发送报文属于设定优先级别时；

所述打断所述当前发送报文的发送的步骤包括：

缓存所述当前发送报文的剩余未发送部分；

在所述打断所述当前发送报文的发送，并优先发送所述目标待发送报文的步骤之后，所述方法还包括：

继续发送所述缓存的所述当前发送报文的剩余未发送部分。

4.根据权利要求1所述的集群通信方法，其特征在于，当所述当前发送报文不属于设定优先级别时；

所述打断所述当前发送报文的发送的步骤包括：

丢弃所述当前发送报文的剩余未发送部分。

5.根据权利要求1所述的集群通信方法，其特征在于，在所述比较所述目标待发送报文的容忍时延和所述当前发送报文的剩余发送时间步骤之后，所述方法还包括：

当所述目标待发送报文的容忍时延不小于所述当前发送报文的剩余发送时间时，则继续发送所述当前发送报文。

6.根据权利要求5所述的集群通信方法，其特征在于，在所述继续发送所述当前发送报文的步骤之后，所述方法还包括：

发送所述目标待发送报文。

7.根据权利要求1所述的集群通信方法，其特征在于，所述方法还包括：当检测到待发送报文队列中待发送报文优先级别小于或等于当前发送报文，和/或所述待发送报文为普通报文时，继续发送当前发送报文；

其中，所述普通报文为没有预先设置优先级别的报文；

所述检测为周期性的，所述检测的周期为至少一个数据帧的发送周期。

8.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及通信电路，所述处理器连接所述存储器和所述通信电路；

其中，所述通信电路用于响应所述处理器的指令而传输报文；

所述存储器用于存储程序数据；

所述处理器用于运行所述程序数据，以执行如权利要求1～7任一项所述的方法。

9.一种存储介质，其特征在于，存储有程序数据，所述程序数据被运行时实现如权利要求1～7任一项所述的方法。

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