CN109831825A - 一种子网关及其入网方法、网关集群及其通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了子网关及其入网方法、网关集群及其通信方法，当前子网关的入网方法具体应用于所述当前子网关的配置单元，所述配置单元被配置到预设的配置频点上，包括：通过所述配置频点获取网关集群的配置信息；根据所述配置信息搜索未占用频点，并将所述当前子网关的通信模块配置到所述未占用频点；所述配置信息包括所述网关集群中各个对端子网关已被配置的占用频点，且所述配置信息通过所述配置频点进行广播。通过本发明的技术方案，新的子网关入网时，可实现与网关集群的多个子网关之间协同工作，统一的完成通信频点的配置。

Description

一种子网关及其入网方法、网关集群及其通信方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种子网关及其入网方法、网关集群及其通信方法。

背景技术

在高密度部署数据采集终端的业务场景中，比如蓄电池室中，为了确保各个数据采集终端采集的数据能够及时上传至中控系统，通常需要配置多个与中控平台相连的网关。

目前，各个网关相互独立，网关可分别与若干数据采集终端组网，将数据终端采集的传感数据上传至中控平台。

当一个网关的负载较高时，可能导致与该网关组网的多个数据采集终端无法将其采集的数据及时上传。在这种情况下如果增加网关数量，则由于网关之间相互独立，没有协同工作，所以难以统一的完成通信频点的配置。

发明内容

本发明提供一种子网关及其入网方法、网关集群及其通信方法，新的子网关入网时，可实现与网关集群的多个子网关之间协同工作，统一的完成通信频点的配置。

第一方面，本发明提供了一种当前子网关的额入网方法，应用于所述当前子网关的配置单元，所述配置单元被配置到预设的配置频点上，包括：

通过所述配置频点获取网关集群的配置信息；

根据所述配置信息搜索未占用频点，并将所述当前子网关的通信模块配置到所述未占用频点；

所述配置信息包括所述网关集群中各个对端子网关已被配置的占用频点，且所述配置信息通过所述配置频点进行广播。

优选地，

所述根据所述配置信息搜索未占用频点，包括：

从所述配置信息中提取每一个所述对端子网关已被配置的一个占用频点；

根据提取的各个所述占用频点确定可配置频点号码段；

从所述可配置频点号码段中依次选择设定数量个频点作为未占用频点。

第二方面，本发明提供了一种子网关，包括：

配置单元，所述配置单元被配置到预设的配置频点上，用于通过所述配置频点获取网关集群的配置信息；根据所述配置信息搜索未占用频点，并将所述当前子网关的通信模块配置到所述未占用频点；

通信模块，用于通过被配置的频点与数据采集端通信；所述通信模块包括一个或多个；

所述配置信息包括所述网关集群中的对端子网关已被配置的占用频点，且所述配置信息通过所述配置频点进行广播。

优选地，

所述配置单元，用于从所述配置信息中提取每一个所述对端子网关已被配置的一个占用频点；根据提取的各个所述占用频点确定可配置频点号码段；从所述可配置频点号码段中依次选择设定数量个频点作为未占用频点。

第三方面，本发明提供了一种网关集群的通信方法，应用于所述网关集群的配置单元，所述配置单元的数量为至少2个，每个配置单元被配置到预设的配置频点上，每个配置单元对应一个子网关，所述子网关包括若干通信模块；

所述多个配置单元包括一个当前配置单元和至少一个对端配置单元，则所述方法包括：

所述当前配置单元为对应的子网关的至少一个通信模块配置通信频点，并获取所述通信模块的负载数据；

所述当前配置单元将所述为通信模块配置的通信频点和所述负载数据写入到配置信息中，并通过所述配置频点广播所述配置信息；

所述对端配置单元获取所述配置信息。

优选地，

还包括：所述对端配置单元将所述配置信息发送至外部的目标数据采集终端，使得所述目标数据采集终端根据所述配置信息携带的各个所述通信模块的负载数据，从各个所述通信模块中确定出低负载通信模块，并根据所述配置信息携带的所述低负载模块配置的所述通信频点与所述低负载模块连接并通信。

优选地，

还包括：所述对端配置单元根据所述配置信息携带的各个所述通信模块的负载数据，从各个所述通信模块中确定出低负载通信模块，并将所述配置信息携带的所述低负载模块配置的所述通信频点发送至外部的目标数据采集终端，使得所述目标数据采集终端根据其接收的所述通信频点与所述低负载模块连接并通信。

优选地，

还包括：所述对端配置单元根据所述配置信息携带的各个所述通信模块的负载数据，确定所述对端配置单元对应的所述子网关的各个所述通信模块中是否存在高负载通信模块，若是，则将与所述高负载模块连接的一个数据采集终端确定为目标数据采集终端。

优选地，

所述负载数据，包括：终端连接数和/或数据吞吐量。

第四方面，本发明提供了一种网关集群，包括：

配置单元，所述配置单元的数量为至少2个，每个配置单元被配置到预设的配置频点上，每个配置单元对应一个子网关；用于为对应的子网关的至少一个通信模块配置通信频点，并获取所述通信模块的负载数据；将所述为通信模块配置的通信频点和所述负载数据写入到配置信息中，并通过所述配置频点广播所述配置信息；并且还用于接收在所述配置频点广播的配置信息；

子网关，所述子网关数量为至少2个，每个子网关包括若干通信模块，每个通信模块被配置一个通信频点，用于通过所述通信频点与数据采集端通信，并向所述配置单元发送所述负载数据。

本发明提供了一种子网关及其入网方法、网关集群及其通信方法，网关集群中各个对端子网关已被配置的占用频点可以作为网关集群的配置信息，并通过预设的配置频点对该配置信息进行广播，当存在当前子网关需要配置通信频点以加入网关集群时，当前子网关的配置单元可被配置到预设的配置频点上，之后，当前子网关的配置单元即可通过配置频点获取广播的网关集群的配置信息，并根据获取的配置信息携带的占用频点搜索未占用频点，并将当前子网关的通信模块配置到未占用频点，实现当前子网关的入网流程。综上可见，本发明提供的技术方案，新的子网关入网时，可实现与网关集群的多个子网关之间协同工作，统一的完成通信频点的配置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种当前子网关的入网方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种子网关的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种网关集群的通信方法的流程示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种网关集群的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种当前子网关的入网方法，应用于所述当前子网关的配置单元，所述配置单元被配置到预设的配置频点上，包括：

步骤101，通过所述配置频点获取网关集群的配置信息；

步骤102，根据所述配置信息搜索未占用频点，并将所述当前子网关的通信模块配置到所述未占用频点；

所述配置信息包括所述网关集群中各个对端子网关已被配置的占用频点，且所述配置信息通过所述配置频点进行广播。

如图1所示的实施例，网关集群中各个对端子网关已被配置的占用频点可以作为网关集群的配置信息，并通过预设的配置频点对该配置信息进行广播，当存在当前子网关需要配置通信频点以加入网关集群时，当前子网关的配置单元可被配置到预设的配置频点上，之后，当前子网关的配置单元即可通过配置频点获取广播的网关集群的配置信息，并根据获取的配置信息携带的占用频点搜索未占用频点，并将当前子网关的通信模块配置到未占用频点，实现当前子网关的入网流程。综上可见，本发明提供的技术方案，新的子网关入网时，可实现与网关集群的多个子网关之间协同工作，统一的完成通信频点的配置。

一般的，需要入网的当前子网关与网关集群中各个对端子网关规格相同，即当前子网关与各个对端子网关通常具有相同数量的通信模块，且一个子网关中通信模块的数量通常为多个。

为了实现在网关集群中自由扩展子网关，确保网关集群中各个子网关的通信模块能够互不干扰的与数据采集终端进行通信，当前子网关的配置单元搜索未占用频点时，未占用频点的数量应当与当前子网关中通信模块的数量相同，并将搜索的各个未占用频点一一配置给当前子网关中不同的通信模块。

本发明一个实施例中，所述根据所述配置信息搜索未占用频点，包括：

从所述配置信息中提取每一个所述对端子网关已被配置的一个占用频点；

根据提取的各个所述占用频点确定可配置频点号码段；

从所述可配置频点号码段中依次选择设定数量个频点作为未占用频点。

该实施例中，同一个子网关中多个通信模块所配置的占用频点连续，每个子网关中通信模块的数量均为设定数量，仅需要在提取某一个对端子网关中的任一个通信模块所配置的占用频点之后，无需再次遍历该对端子网关中其它通信模块所配置的占用频点，即可确定出该对端子网关中各个通信模块所配置的占用频点对应的频点号码段，相应的，在得知每一个对端子网关分别对应的频点号码段之后，即可确定出一个具有设定长度的可配置频点号码段，进而从可配置频点号码段中依次选择设定数量个频点作为未占用频点即可；综上所述，无需遍历配置信息中携带的全部占用频点，能够更为快速的实现对网关中各个通信模块的通信频点进行配置。

举例来说，当前子网关以及对端子网关均为2.4G网关，2.4G网关所对应的频点共有128个，且每个2.4G网关都有8个2.4G通信模块(9个2.4G通信模块中的其中一个2.4G通信模块被配置为配置单元)，同一个2.4G网关中未被配置为配置单元的各个2.4G通信模块所配置的占用频点连续，即同一个2.4G网关中各个2.4G通信模块所配置的占用频点对应的频点号码段可以为1～8、9～16、17～24；以此类推，若从一个2.4G网关集群的配置信息中提取到一个2.4G网关中一个2.4G通信模块的占用频点为1，则说明频点号码段1～8中的各个频点均已被配置给该2.4G网关下的各个2.4G通信模块；以此类推，对于三个2.4G对端网关，若提取到3、9、21三个占用频点，则说明频点号码段1～8、9～16、17～24中的各个频点均已被配置给网关集群内三个2.4G网关中的各个2.4G通信模块，从而确定出可配置频点号码段为25～128，可在该可配置频点号码段内依次选择25～32共8个频点作为未占用频点，将选择的8个未占用频点分别配置给当前2.4G网关(即新入网的当前子网关)中未被配置为配置单元的8个2.4G通信模块。

基于相同的构思，请参考图2，本发明实施例还提供了一种子网关20，包括：

配置单元201，所述配置单元201被配置到预设的配置频点上，用于通过所述配置频点获取网关集群的配置信息；根据所述配置信息搜索未占用频点，并将所述当前子网关20的通信模块202配置到所述未占用频点；

通信模块202，用于通过被配置的频点与数据采集端通信；所述通信模块202包括一个或多个；

所述配置信息包括所述网关集群中的对端子网关已被配置的占用频点，且所述配置信息通过所述配置频点进行广播。

本发明一个实施例中，所述配置单元201，用于从所述配置信息中提取每一个所述对端子网关已被配置的一个占用频点；根据提取的各个所述占用频点确定可配置频点号码段；从所述可配置频点号码段中依次选择设定数量个频点作为未占用频点。

基于相同的构思，请参考图3，本发明还提供了一种网关集群的通信方法，应用于所述网关集群的配置单元，所述配置单元的数量为至少2个，每个配置单元被配置到预设的配置频点上，每个配置单元对应一个子网关，所述子网关包括若干通信模块；

所述多个配置单元包括一个当前配置单元和至少一个对端配置单元，则所述方法包括：

步骤301，所述当前配置单元为对应的子网关的至少一个通信模块配置通信频点，并获取所述通信模块的负载数据；

步骤302，所述当前配置单元将所述为通信模块配置的通信频点和所述负载数据写入到配置信息中，并通过所述配置频点广播所述配置信息；

步骤303，所述对端配置单元获取所述配置信息。

该实施例中，网关集群中的各个子网关之间协同组网，统一完成通信频点的配置之后，对于网关集群中的一个子网关，该子网关的配置单元(当前配置单元)即可获取该子网关中各个通信模块的负载数据，并将为该子网关中各个通信模块配置的通信频点以及该子网关中各个通信模块的负载数据写入配置信息中，进一步通过预先设置的配置频点对配置信息进行广播之后，网关集群中的其他子网关即可得知该子网关中各个通信模块的频点配置情况以及负载情况，即对于网关集群中任意一个子网关的配置单元(对端子网关)来说，该配置单元即可得到网关集群内全部子网关中每一个通信模块所配置的占用频点(通信频点)及负载数据，如此，则有利于后续过程中根据各个通信模块的负载数据及其配置的占用频点调控各个通信模块的负载，确保网关集群内全部子网关中的各个通信模块负载均衡。

需要说明的是，当前配置单元为对应的子网关的至少一个通信模块配置通信频点时，该通信频点可以是对应的子网关入网时搜索的一个未占用频点，也可以是网关集群正常工作时，结合网关集群内每个子网关下的各个模块所配置的占用频点的利用率，为通信模块重新配置的频点。

具体可以通过如下两种实现方式A和实现方式B确保网关集群内全部子网关中各个通信模块负载均衡。

实现方式A，对于具有一定计算能力的目标数据采集终端，当配置单元(对端配置单元)获取到配置信息之后，该配置单元可将所述配置信息发送至外部的目标数据采集终端，使得所述目标数据采集终端根据所述配置信息携带的各个所述通信模块的负载数据，从各个所述通信模块中确定出低负载通信模块，并根据所述配置信息携带的所述低负载模块配置的所述通信频点与所述低负载模块连接并通信。

实现方式B，对于不具有相应计算能力或需要节约计算资源的目标数据采集终端，当任一个配置单元(对端配置单元)获取到配置信息之后，该配置单元可将所述配置信息发送至外部的目标数据采集终端，使得所述目标数据采集终端根据所述配置信息携带的各个所述通信模块的负载数据，从各个所述通信模块中确定出低负载通信模块，并根据所述配置信息携带的所述低负载模块配置的所述通信频点与所述低负载模块连接并通信。

需要说明的是，目标数据采集终端可以是已经与网关集群中任一个子网关的相应通信模块连接的数据采集终端，也可以是未与相应通信模块连接的数据采集终端。

对于上述实现方式B，对端配置单元接收到网关集群的配置信息之后，可以根据所述配置信息携带的各个所述通信模块的负载数据，确定所述对端配置单元对应的所述子网关的各个所述通信模块中是否存在高负载通信模块，若是，则将与所述高负载模块连接的一个数据采集终端确定为目标数据采集终端。

这里，负载数据包括但不限于终端连接数和/或数据吞吐量，比如，还携带与相应通信模块连接的各个数据采集终端的物理地址/网络地址，以便某一个数据采集终端被确定为目标数据采集终端时，配置单元可根据目标数据采集终端的物理地址/网络地址向其发送低负载通信模块的通信频点。

以负载数据包括终端连接数为例，即通信模块的负载数据指示了与该通信模块连接的数据采集终端的数量，对于任一个接收到配置信息的对端配置单元，可根据接收的配置信息中携带的各个通信模块的终端连接数，计算平均终端连接数，当该对端配置单元对应的子网关中的各个通信模块中，存在一个通信模块的终端连接数大于该平均终端连接数时，即可将该通信模块确定为高负载通信模块，基于相似的原理可确定出低负载通信模块，同时将与该高负载通信模块相连的一个数据采集终端确定为目标数据采集终端；之后，即可将负载信息中携带的该低负载通信模块所配置的通信频点发送至该目标数据采集终端，使得该目标数据采集终端根据接收的低负载模块所配置的通信频点，与该低负载通信模块建立连接并通信。

基于相同的构思，请参考图4，本发明实施例还提供了一种网关集群，包括：

配置单元201，所述配置单元201的数量为至少2个，每个配置单元201被配置到预设的配置频点上，每个配置单元201对应一个子网关20；用于为对应的子网关20的至少一个通信模块202配置通信频点，并获取所述通信模块202的负载数据；将所述为通信模块202配置的通信频点和所述负载数据写入到配置信息中，并通过所述配置频点广播所述配置信息；并且还用于接收在所述配置频点广播的配置信息；

子网关20，所述子网关20数量为至少2个，每个子网关20包括若干通信模块202，每个通信模块202被配置一个通信频点，用于通过所述通信频点与数据采集端通信，并向所述配置单元201发送所述负载数据。

本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种当前子网关的入网方法，其特征在于，应用于所述当前子网关的配置单元，所述配置单元被配置到预设的配置频点上，包括：

通过所述配置频点获取网关集群的配置信息；

根据所述配置信息搜索未占用频点，并将所述当前子网关的通信模块配置到所述未占用频点；

所述配置信息包括所述网关集群中各个对端子网关已被配置的占用频点，且所述配置信息通过所述配置频点进行广播。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据所述配置信息搜索未占用频点，包括：

从所述配置信息中提取每一个所述对端子网关已被配置的一个占用频点；

根据提取的各个所述占用频点确定可配置频点号码段；

从所述可配置频点号码段中依次选择设定数量个频点作为未占用频点。

3.一种子网关，其特征在于，包括：

配置单元，所述配置单元被配置到预设的配置频点上，用于通过所述配置频点获取网关集群的配置信息；根据所述配置信息搜索未占用频点，并将所述当前子网关的通信模块配置到所述未占用频点；

通信模块，用于通过被配置的频点与数据采集端通信；所述通信模块包括一个或多个；

所述配置信息包括所述网关集群中的对端子网关已被配置的占用频点，且所述配置信息通过所述配置频点进行广播。

4.根据权利要求3所述的子网关，其特征在于，

所述配置单元，用于从所述配置信息中提取每一个所述对端子网关已被配置的一个占用频点；根据提取的各个所述占用频点确定可配置频点号码段；从所述可配置频点号码段中依次选择设定数量个频点作为未占用频点。

5.一种网关集群的通信方法，其特征在于，应用于所述网关集群的配置单元，所述配置单元的数量为至少2个，每个配置单元被配置到预设的配置频点上，每个配置单元对应一个子网关，所述子网关包括若干通信模块；

所述多个配置单元包括一个当前配置单元和至少一个对端配置单元，则所述方法包括：

所述当前配置单元为对应的子网关的至少一个通信模块配置通信频点，并获取所述通信模块的负载数据；

所述当前配置单元将所述为通信模块配置的通信频点和所述负载数据写入到配置信息中，并通过所述配置频点广播所述配置信息；

所述对端配置单元获取所述配置信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

还包括：所述对端配置单元将所述配置信息发送至外部的目标数据采集终端，使得所述目标数据采集终端根据所述配置信息携带的各个所述通信模块的负载数据，从各个所述通信模块中确定出低负载通信模块，并根据所述配置信息携带的所述低负载模块配置的所述通信频点与所述低负载模块连接并通信。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

还包括：所述对端配置单元根据所述配置信息携带的各个所述通信模块的负载数据，从各个所述通信模块中确定出低负载通信模块，并将所述配置信息携带的所述低负载模块配置的所述通信频点发送至外部的目标数据采集终端，使得所述目标数据采集终端根据其接收的所述通信频点与所述低负载模块连接并通信。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

还包括：所述对端配置单元根据所述配置信息携带的各个所述通信模块的负载数据，确定所述对端配置单元对应的所述子网关的各个所述通信模块中是否存在高负载通信模块，若是，则将与所述高负载模块连接的一个数据采集终端确定为目标数据采集终端。

9.根据权利要求5至8中任一所述的方法，其特征在于，

所述负载数据，包括：终端连接数和/或数据吞吐量。

10.一种网关集群，其特征在于，包括：

配置单元，所述配置单元的数量为至少2个，每个配置单元被配置到预设的配置频点上，每个配置单元对应一个子网关；用于为对应的子网关的至少一个通信模块配置通信频点，并获取所述通信模块的负载数据；将所述为通信模块配置的通信频点和所述负载数据写入到配置信息中，并通过所述配置频点广播所述配置信息；并且还用于接收在所述配置频点广播的配置信息；

子网关，所述子网关数量为至少2个，每个子网关包括若干通信模块，每个通信模块被配置一个通信频点，用于通过所述通信频点与数据采集端通信，并向所述配置单元发送所述负载数据。