CN110300440B - 一种通过数据内容约定的中继数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过数据内容约定的中继数据传输方法，包括以下步骤：根据网络拓扑结构预设最大中继级数，并置待发送数据的起始网络节点的当前的中继级数为零；待发送数据的起始网络节点处于发送数据状态，并在T时间段采用广播方式将数据发送给与起始网络节点连接的数个下一级的网络节点；任一网络节点接收数据后，并将当前的中继级数叠加1，并置发送数据的网络节点在(Nmax‑Ni)*T时间段为休息状态；判断最大中继级数是否大于等于当前的中继级数，若是，则置网络节点为数据发送状态，并在T时间段采用广播方式将数据传输至下一级的网络节点；否则，停止传输数据。通过上述方案，本发明具有逻辑简便、传输效率高等优点。

Description

一种通过数据内容约定的中继数据传输方法
技术领域
本发明涉及数据通信传输技术领域，尤其是一种通过数据内容约定的中继数据传输方法。
背景技术
随着通信技术不断发展，网络拓扑结构中的节点也越来越大；其中，网络拓扑结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等；在星型结构中(分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构具有相同情况)，如图1所示，以A点发送数据至网络中所有点为例，A点通过广播形式发送给B1、B2和B3；B2接收数据后继续采用广播形式发送给A、C1、C2和C3；同理地，节点C1和C2同样采用广播形式发送数据；最终到达所有点；在此过程中，既存在B2的数据回传发送给节点A，C2、C1的数据经B2回传发送给A、C3；上述问题势必存在无效数据占用传输通道的问题，降低了传输效率，同一节点多次接收相同的数据。上述案例仅仅列举了一个较为简单的星型拓扑网络；在实际的网络中，由于节点数量众多，无效数据占用通道更为严重。
因此，需要提出一种逻辑简便、传输效率高的通过数据内容约定的中继数据传输方法。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种通过数据内容约定的中继数据传输方法，本发明采用的技术方案如下：
一种通过数据内容约定的中继数据传输方法，包括以下步骤：
步骤S1，根据网络拓扑结构预设最大中继级数Nmax，并置待发送数据的起始网络节点的当前的中继级数Ni为零；所述i表示网络拓扑结构数据传输网络级数，且为大于等于1的自然数；
步骤S2，任一待发送数据的起始网络节点处于发送数据状态，并在T时间段采用广播方式将数据发送给与起始网络节点连接的数个下一级的网络节点i；所述网络节点i在T时间段内置于接收数据状态；所述T为大于零的数；
步骤S3，任一网络节点i接收数据后，并将当前的中继级数Ni叠加1，并置发送数据的网络节点在(Nmax-(Ni+1))*T时间段为休息状态；所述i等于1时，数据的网络节点为起始网络节点；
步骤S4，判断最大中继级数Nmax是否大于等于中继级数Ni+1，若是，则置网络节点i为数据发送状态，并在T时间段采用广播方式将数据传输至下一级的网络节点，并进入步骤S5；否则，停止传输数据；
步骤S5，重复步骤S3至步骤S4。
优选地，所述时间段T为40ms。
进一步地，所述最大中继级数Nmax等于起始网络节点至最远端的网络节点的网络级数减1。
优选地，所述网络拓扑结构中的任一网络节点的状态包括空闲、接收数据状态、发送数据状态和休息状态。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明巧妙地根据网络拓扑结构预设最大中继级数，以确定传输最远的网络级数，并根据最大中继级数与当前的中继级数大小，确定是否传输到最远端的网络节点。
(2)本发明结合最大中继级数和当前的中继级数，设置发送数据后的网络节点在为休息状态，有效地解决数据回传的问题，彻底解决重复数据占用网络通道的问题。
(3)本发明中空闲的网络节点接收到上一级的数据，并切换成接收数据状态，在接收数据结束后，根据最大中继级数和当前的中继级数大小，确定是停止传输数据还是发送数据；如此一来，便能提高传输效率。
综上所述，本发明具有逻辑简便、传输效率高等优点，在数据通信传输技术领域具有很高的实用价值和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的星型结构案例的网络结构示意图。
图2为图1中的数据传输状态示意图。
图3为本发明的网络节点状态流程图。
图4为本发明的网络节点接收状态流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。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的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。
实施例
如图1至图4所示，本实施例提供了一种通过数据内容约定的中继数据传输方法，本实施例仅以星型网络拓扑结构为例进行说明，其他网络拓扑传输过程相同，在此就不予赘述。
以A点的数据发给网络中的所有点或者将A点的数据发给D1…D3点为例。由于A点与D1…D3点的距离过远，数据无法直接到达。所以A点的数据可以直接发给B1…B3，B层节点的数据又可以直接发给C1、C2点，C1、C2点的数据可以直接发给D1…D3点。在此过程中，为了避免数据回传造成重复数据占用通道，本实施作如下改进：
首先，星型网络拓扑结构中的网络节点均处于空闲无数据发送；
当网络节点A有数据需要发送时，A点切换为发送数据模式，主动开始发送数据；网络节点A发送至网络节点D1…D3对应的最大中继级数为2(即起始网络节点至最远端的网络节点的网络级数3减1)，且将网络节点A的中继级数设定为0。网络节点A节点在一个设备时间帧(40ms，根据实际内容所需的发送时间设定)的时间内处于数据发送状态(在此之前，需确定40ms内是否可以发送完成)。此时，整个网络中网络节点B1…B3可以接收数据，B层节点一旦收到数据，立即切换为接收数据状态；同时根据传输的方式，通过算法倒推需要回退多少时间(40ms)，将接收数据时间和A层节点的发送数据时间同步。A点发送完成数据后，即40ms之后，网络节点A因为当前中继级数为0，所以A点计算休息时间为(2(最大中继级数)-0(当前中继级数))*40ms。即接下来的80ms，网络节点A节点处于休息模式，80ms后，A节点切换为空闲模式。
然后，网络节点B层节点在接收完成数据后，将0(当前中继级数)+1，即可得到新的当前中继级数1，判断2(最大中继级数)>＝1(当前中继级数)，网络节点B层节点就通过广播的方式将从A层节点收到的数据广播出去。此时，由于网络节点A节点强制处于休息的模式，即使受到数据，也不处理，直接丢弃，所以数据不会回传到A节点。但是，网络节点C层节点会收到来自B层节点的数据，此时网络节点C层节点开始接收数据；同时将时间和网络节点B层节点发射时间同步起来，网络节点B层节点数据发送完成后，计算B层节点的休息时间为(2(最大中继级数)-1(当前中继级数))*40ms。即接下来的40ms，网络节点B层点处于休息模式。40ms后网络节点B层节点切换为空闲模式。
接下来地，网络节点C层节点接收完数据后，将1(当前中继级数)+1，即可得到新的当前中继级数2，判断2(最大中继级数)>＝2(当前中继级数)，C层节点就通过广播的方式将从B层节点收到的数据广播出去。此时，由于网络节点B处于休息的模式，即使受到数据，也不处理，并直接丢弃，所以数据不会回传到B节点。同时，由于C层节点发出的数据，A层的节点无法直接收到，所以数据也不会回传到A层节点。但是D层节点会收到数据，同时完成接收。然后C层节点计算自己的休息时间0，C层节点不休息，直接进入空闲的模式。
最后，D层节点受到数据后，将2(当前中继级数)+1，即可得到2(最大中继级数)>＝3(当前中继级数)不成立，D层节点直接切换为空闲模式。
在此过程中，0～40ms时间段内，A节点处于发送数据状态，B节点处于接收数据状态，C和D节点均处于空闲状态；在40～80ms时间段内，A节点处于休息状态，B节点处于发送数据状态，C节点处于接收数据状态，D节点处于空闲状态；80ms～120ms时间段内，A和B节点处于休息状态，C节点处于发送数据状态，D节点处于接收数据状态。由于节点处于休息状态时不进行数据处理，使得数据无法回传，以保证数据传输的方向性，提高数据传输效率；与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，在数据通信传输技术领域具有很高的实用价值和推广价值。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种通过数据内容约定的中继数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，根据网络拓扑结构预设最大中继级数Nmax，并置待发送数据的起始网络节点的当前的中继级数Ni为零；所述i表示网络拓扑结构数据传输网络级数，且为大于等于1的自然数；
步骤S2，任一待发送数据的起始网络节点处于发送数据状态，并在T时间段采用广播方式将数据发送给与起始网络节点连接的数个下一级的网络节点i；所述网络节点i在T时间段内置于接收数据状态；所述T为大于零的数；
步骤S3，任一网络节点i接收数据后，并将当前的中继级数Ni叠加1，并置发送数据的网络节点在(Nmax-(Ni+1))*T时间段为休息状态；所述i等于1时，数据的网络节点为起始网络节点；
步骤S4，判断最大中继级数Nmax是否大于等于中继级数Ni+1，若是，则置网络节点i为数据发送状态，并在T时间段采用广播方式将数据传输至下一级的网络节点，并进入步骤S5；否则，停止传输数据；
步骤S5，重复步骤S3至步骤S4。
2.根据权利要求1所述的一种通过数据内容约定的中继数据传输方法，其特征在于，所述时间段T为40ms。
3.根据权利要求1所述的一种通过数据内容约定的中继数据传输方法，其特征在于，所述最大中继级数Nmax等于起始网络节点至最远端的网络节点的网络级数减1。
4.根据权利要求1所述的一种通过数据内容约定的中继数据传输方法，其特征在于，所述网络拓扑结构中的任一网络节点的状态包括空闲、接收数据状态、发送数据状态和休息状态。
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