CN110995605A - 一种报文同步方法、系统及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种报文同步方法、系统及通信设备，包括：第一通信设备接收第二通信设备发送的第一报文；当第一报文中的第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，第一通信设备根据存储在本地的第一通信设备的报文序列号和第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，以便于第二通信设备返回第三报文；第一通信设备接收第三报文；当第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、第三报文中的第二通信设备的报文序列号和第二同步数值具有第二数学关系时，对存储在本地的第一通信设备的报文序列号进行同步。本发明有效的解决了报文同步问题。

Description

一种报文同步方法、系统及通信设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种报文同步方法、系统及通信设备。

背景技术

随着通信技术发展的日益成熟，通信方式也愈加多样化，人们交换信息不再像以前那样单一且不便利。不同的通信方式，承载信息的载体也不一样。报文作为一种重要的信息载体，在现今网络通信的社会有着非同一般的重要性。但是在报文传输过程中，往往会出现报文重复、报文错序、报文插入及报文丢失等报文传输异常。

这种传输异常往往会使报文序列号的错乱，从而导致接收到的信息和需求的信息不一致。现有的报文同步机制能够对序列号进行同步，但是在同步过程中可能会导致通信连接断开，传输中断。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种报文同步方法、系统及通信设备。该方法、设备及系统在满足解决报文不同步的问题基础上，不会导致通信出现故障。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明第一方面公开了一种报文同步方法，包括：

第一通信设备接收第二通信设备发送的第一报文，其中所述第一报文中包括所述第二通信设备的报文序列号；

当所述第一报文中的所述第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，所述第一通信设备根据存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号和所述第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，以便于第二通信设备返回第三报文，所述第二报文包括通信同步标记、所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值；

所述第一通信设备接收所述第三报文，其中所述第三报文包括所述第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；

当所述第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号和所述第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号具备所述第一数学关系。

可选的，所述第二通信设备向所述第一通信设备发送第一报文后，所述方法还包括：

所述第二通信设备按照预先设定的第一序列号更新方式更新存储在本地的所述第二通信设备的报文序列号。

可选的，所述方法还包括：

所述第一通信设备控制存储在本地的第一通信设备的报文序列号在第一时刻至第二时刻之间保持不变，其中，所述第一时刻为所述第二报文的发送时刻，所述第二时刻为所述第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号和所述第二同步数值具有第二数学关系的时刻。

可选的，所述第一同步数值为所述第一报文中的第二通信设备的报文序列号与第一变换值的差值，所述第一变换值是所述第一通信设备根据所述第一数学关系对存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号进行计算得到。

可选的，所述第二通信接收到所述第二报文后，还包括：

所述第二通信设备确定所述第二报文中是否包括所述通信同步标记，如果是，则所述第二通信设备通过存储在本地的所述第二通信设备的序列号、所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值判断所述第二报文是否为合法请求报文。

可选的，所述第二通信设备通过存储在本地的所述第二通信设备的序列号、所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值判断所述第二报文是否为合法请求报文，包括：

所述第二通信设备确定存储在本地的第二通信设备的报文序列号、所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号和所述第一同步数值是否具有第三数学关系，若是，则确定所述第二报文为合法请求报文，否则确定所述第二报文不为合法请求报文。

可选的，在所述第二通信设备确认所述第二报文为合法请求报文后，所述方法还包括：

所述第二通信设备根据所述第一数学关系对所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号进行计算得到第二变换值，所述第二通信设备计算存储在本地的所述第二通信设备的报文序列号与所述第二变换值的差值，将所述差值确定为第二同步数值。

可选的，在所述更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号具备所述第一数学关系之后，所述方法还包括：

所述第一通信设备按照预先设定的第二序列号更新方式更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，其中，所述第二序列号更新方式与所述第一数学关系、所述第一序列号更新方式匹配。

本发明第二方面公开了一种通信设备，所述通信设备记为第一通信设备，所述第一通信设备包括：第一接收单元、发送单元、第二接收单元、更新单元，

所述第一接收单元，用于接收第二通信设备发送的第一报文，其中所述第一报文中包括所述第二通信设备的报文序列号；

所述发送单元，用于当所述第一报文中的所述第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，根据存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号和所述第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，以便于第二通信设备返回第三报文，所述第二报文包括通信同步标记、所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值；

所述第二接收单元，用于接收所述第三报文，其中所述第三报文包括所述第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；

所述更新单元，用于确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号和所述第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系。

可选的，所述第一通信设备还包括：控制单元，

所述控制单元，用于控制存储在本地的第一通信设备的报文序列号在第一时刻至第二时刻之间保持不变，其中，所述第一时刻为所述第二报文的发送时刻，所述第二时刻为所述第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号和所述第二同步数值具有第二数学关系的时刻。

可选的，所述第一同步数值为所述第一报文中的第二通信设备的报文序列号与第一变换值的差值，所述第一变换值是所述发送单元根据所述第一数学关系对存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号进行计算得到。

本发明第三方面公开了一种报文同步系统，所述报文同步系统包括：第一通信设备和第二通信设备，

所述第二通信设备向所述第一通信设备发送第一报文，在发送所述第一报文后，所述第二通信设备按照预先设定的第一序列号更新方式更新存储在本地的所述第二通信设备的报文序列号；

所述第一通信设备接收所述第二通信设备发送的所述第一报文，其中所述第一报文中包括所述第二通信设备的报文序列号；

当所述第一报文中的所述第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，所述第一通信设备根据存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号和所述第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，所述第二报文包括通信同步标记、所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值；

所述第二通信接收到所述第二报文后，所述第二通信设备确定所述第二报文中是否包括所述通信同步标记，如果是，则所述第二通信设备通过存储在本地的所述第二通信设备的序列号、所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值判断所述第二报文是否为合法请求报文，在所述第二通信设备确认所述第二报文为合法请求报文后，所述第二通信设备根据所述第一数学关系对所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号进行计算得到第二变换值，所述第二通信设备计算存储在本地的所述第二通信设备的报文序列号与所述第二变换值的差值，将所述差值确定为第二同步数值；

所述第二通信设备向所述第一通信设备返回第三报文，其中所述第三报文包括所述第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；

所述第一通信设备接收所述第三报文，当所述第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号和所述第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系。

本发明提供了一种报文同步方法、系统及通信设备，包括：第一通信设备接收第二通信设备发送的第一报文，其中第一报文中包括第二通信设备的报文序列号；当第一报文中的第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，第一通信设备根据存储在本地的第一通信设备的报文序列号和第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，以便于第二通信设备返回第三报文，第二报文包括通信同步标记、第一通信设备的报文序列号以及第一同步数值；第一通信设备接收第三报文，其中第三报文包括第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；当第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、第三报文中的第二通信设备的报文序列号和第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与第三报文中的第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系。在通信双方报文序列号没有第一数学关系的情况下，本发明仅通过一次交互，即第一通信设备发送第二报文，第二通信设备发送第三报文，就可以实现序列号的同步。因此，本发明在满足解决报文不同步的基础上，相较于现有技术不会导致通信出现故障，具有简单高效的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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。

图1为本发明实施例提供的一种报文同步方法的流程示意图；

图2为本发明第一具体实施例提供的信令图；

图3为本发明第二具体实施例提供的信令图；

图4为本发明第三具体实施例提供的信令图；

图5为本发明实施例提供的一种通信设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种报文同步方法、设备及系统，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

随着通信技术发展的日益成熟，通信方式也愈加多样化，人们交换信息不再像以前那样单一且不便利。不同的通信方式，承载信息的载体也不一样。报文作为一种重要的信息载体，在现今网络通信的社会有着非同一般的重要性。但是在报文传输过程中，往往会出现报文重复、报文错序、报文插入及报文丢失等报文传输异常。

这种传输异常往往会使报文序列号的错乱，从而导致接收到的信息和需求的信息不一致。现有的报文同步机制能够对序列号进行同步，但是由于同步过程复杂且在同步过程中可能会导致通信连接断开，传输中断，从而形成通信故障。

因此，本发明提供了一种报文同步方法、设备及系统，可以解决报文不同步的问题，而且比起现有的同步机制更加的简洁高效，且不会导致通信故障。

如图1所示，本发明实施例提供的一种报文同步方法，该方法可以包括：

步骤S101：第一通信设备接收第二通信设备发送的第一报文，其中第一报文中包括第二通信设备的报文序列号。

其中，第一通信设备和第二通信设备可以通过有线或无线等方式进行通信连接，可选的，第一通信设备可以为通信从设备，第二通信设备可以为通信主设备。

可选的，第一报文可以为IP报文，第一报文除包括报文序列号外，还可以包括：第二通信设备需求的数据，第二通信设备的IP地址等

其中，报文序列号可以包括多个字符，各字符可以为中文、英文、标点、数字或其他字符。报文序列号中可以包括：通信设备的标识以及报文序号，其中，通信设备的标识可以为通信设备的IP地址、设备ID等，报文序号可以为预设位数的数字，如0000001。进一步，通信设备的标识与报文序号之间可以通过预设字符进行间隔。当然，报文序列号也可以仅由报文序号构成，本发明在此不做限定。

本实施例可以采用键值对的方式将报文序列号保存在报文中，例如：将报文序列号的参数名作为键，将报文序列号的取值作为值，从而获得键值对并保存在报文中。具体的，不同设备的报文序列号的参数名可以不同。例如：第一通信设备将Sn_r作为其报文序列号的参数名，第二通信设备将Sn_s作为其报文序列号的参数名。可选的，不同设备的报文序列号的取值可以相同或不同。

其中，通信设备中的报文序列号的取值可以按照预设的序列号更新方式进行更新。不同的通信设备所采用的序列号更新方式可以相同或不同。例如：第二通信设备按照预先设定的第一序列号更新方式更新存储在本地的第二通信设备的报文序列号。第一通信设备按照预先设定的第二序列号更新方式更新存储在本地的第一通信设备的报文序列号。

可选的，第一通信设备可以在回应合法报文后或者同步成功进行序列号更新，第二通信设备可以在发送完报文后进行序列号更新。

可选的，序列号更新方式可以包括递增、递减、倍数等运算，有一些较为复杂的运算更新方式，没有列举，但是在不脱离本发明原理的前提下，也应视为本发明的保护范围。

为方便理解，下面分别对第一序列号更新方式和第二序列号更新方式进行举例说明：

第一个序列号可以初始化为预设序列号，如1。

举例1、序列号递增更新，类似于等差数列：1、2、3、4、5…

举例2、序列号倍数更新，类似于等比数列：1、2、4、8、16…

举例3、通过特定的数学函数更新，下一个序列号＝上个序列号*4+3，如：根据该公式可以确定序列号依次为：1、7、31、127、511…

每个通信设备中都可以存储该通信设备的报文序列号，当第一通信设备仅和第二通信设备通信时，第一通信设备可以仅保存一个报文序列号并对其进行更新即可。相应的，当第二通信设备仅和第一通信设备通信时，第二通信设备可以仅保存一个报文序列号并对其进行更新即可。

当第一通信设备分别和多个通信设备通信时，第一通信设备可以保存有分别与多个通信设备中各通信设备对应的报文序列号，第一通信设备中每个报文序列号可以按照相同或不同的序列号更新方式进行更新。需要说明的是，第一通信设备中保存的报文序列号虽然可以和不同的其他通信设备对应，但这些报文序列号均为第一通信设备的报文序列号。

下面举例说明：

通信设备A分别与通信设备B、通信设备C通信

分别对应的方式：1、参数名不同，Sn_AB，代表A中存储的与B对应的报文序列号的参数名，Sn_AC，代表A中存储的与C对应的报文序列号的参数名。

报文序列号取值	参数名	更新方式
			00001	Sn_AB	每次加1
00002	Sn_AC	每次加2

2、参数名相同，但是报文序列号的取值和B、C的设备标识对应存储在A中。

报文序列号取值	设备标识	更新方式
			00001	192.168.0.1	每次加1
00002	192.168.0.2	每次加2

每个报文都对应有一个报文序列号，不同的报文对应的报文序列号不同，

可选的，第一通信设备的初始的报文序列号与第二通信设备的初始的报文序列号具有第一数学关系。即第一通信设备和第二通信设备通信之前，存储在这两个设备中的序列号就已经具有第一数学关系。

可选的，第一数学关系可以包括相等、倍数、指数以及余数等数学关系，有一些较为复杂的数学关系没有列举，但是在不脱离本发明原理的前提下，也应视为本发明的保护范围。

可选的，第二通信设备向第一通信设备发送第一报文后，第二通信设备按照预先设定的第一序列号更新方式更新储存在第二通信设备上的第二通信设备的报文序列号。

需要说明的是，更新储存在第二通信设备上的第二通信设备的报文序列号是为了下次报文通信做准备。

步骤S102：当第一报文中的第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，第一通信设备根据存储在本地的第一通信设备的报文序列号和第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，以便于第二通信设备返回第三报文，第二报文包括通信同步标记、第一通信设备的报文序列号以及第一同步数值。

需要说明的是，当第一报文中的第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号若具有第一数学关系则为报文同步，否则报文不同步。

可选的，第一通信设备控制存储在本地的第一通信设备的报文序列号在第一时刻至第二时刻之间保持不变，其中，第一时刻为第二报文的发送时刻，第二时刻为第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、第三报文中的第二通信设备的报文序列号和第二同步数值具有第二数学关系的时刻。在这个时间段保持不变是为了不对同步过程产生干扰。

可选的，第一同步数值可以为第一报文中的第二通信设备的报文序列号与第一变换值的差值，第一变换值是第一通信设备根据第一数学关系对存储在本地的第一通信设备的报文序列号进行计算得到。

需要说明的是，第一同步数值不仅限于差值，第一同步数值可以是根据第一数学关系、第一报文中的第二通信设备的报文序列号以及存储在本地的第一通信设备的报文序列号计算得到的其它数值。

可选的，第二通信接收到第二报文后，还包括：

第二通信设备确定第二报文中是否包括通信同步标记，如果是，则第二通信设备通过存储在本地的第二通信设备的序列号、第二报文中的第一通信设备的报文序列号以及第一同步数值判断第二报文是否为合法请求报文，请求报文用于请求同步。

需要说明的是，首先要判断第二报文中是否有同步标记，没有说明是正常报文，有的话则说明是请求同步的报文并根据存储在本地的第二通信设备的序列号、第二报文中的第一通信设备的报文序列号以及第一同步数值判断第二报文是否为合法请求报文，请求同步的报文中也可能出现错误，所以仅靠同步标记判断容易出现错误，所以本发明实施例中通过多加一道判断手段来增加请求报文的可靠性。

可选的，在一具体实施例中，第二通信设备通过存储在本地的第二通信设备的序列号、第二报文中的第一通信设备的报文序列号以及第一同步数值判断第二报文是否为合法请求报文，包括：

第二通信设备确定存储在本地的第二通信设备的报文序列号、第二报文中的第一通信设备的报文序列号和第一同步数值是否具有第三数学关系，若是，则确定第二报文为合法请求报文，否则丢弃第二报文。

需要说明的是，第三数学关系，是根据第一数学关系和第一序列号更新方式确定的。

可选的，在第二通信设备确认第二报文为合法请求报文后，方法还包括：

第二通信设备根据第一数学关系对第二报文中的第一通信设备的报文序列号进行计算得到第二变换值，第二通信设备计算存储在本地的第二通信设备的报文序列号与第二变换值的差值，将差值确定为第二同步数值。

需要说明的是第二同步数值用于第一通信设备对第三报文可靠性的判断。

步骤S103：第一通信设备接收第三报文，其中第三报文包括第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；

步骤S104：当第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、第三报文中的第二通信设备的报文序列号和第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与第三报文中的第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系。

需要说明的是，第二数学关系是由第一数学关系和第一序列号更新方式确定的。当更新后的报文序列号与第三报文中的第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系，即为报文同步成功。

可选的，在更新存储在本地的第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与第三报文中的第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系之后，方法还包括：

第一通信设备按照预先设定的第二序列号更新方式更新存储在本地的第一通信设备的报文序列号，其中，第二序列号更新方式与第一数学关系、第一序列号更新方式匹配。

可选的，上述第一通信设备作为数据接收方，第二通信设备作为数据发送方，第二通信设备向第一通信设备周期性发送报文。这样做可以有效防止通信连接出现中断。

可选的，本发明可以应用于主从式通信结构。

可选的，本发明可以应用于强实时性的通信报文交互中。

在通信双方报文序列号没有第一数学关系的情况下，本发明提供的一种报文同步方法仅通过一次交互，即第一通信设备发送第二报文，第二通信设备发送第三报文，就可以实现序列号的同步。因此，本发明在满足解决报文不同步的基础上，相较于现有技术不会导致通信出现故障，具有简单高效的优点。

可选的，图2为本发明一具体实施例，其中通信主设备作为数据发送方，通信从设备作为数据接收方，Req代表请求，Rsp代表回应，Sn_s代表通信主设备的报文序列号，Sn_r代表通信从设备的报文序列号，Sync代表同步标记，当Sync＝1时需要进行报文同步，Sync＝0时不需要报文同步，△Sn_1代表第一通信同步数值，△Sn_2代表第二通信同步数值，＝＝代表判断相等，！＝代表判断不相等。

图2中，有四个周期，预设通信主设备的初始报文序列号和通信从设备的初始报文序列号具有相等的数学关系，通信主设备的报文序列号以递增的更新方式进行更新，递增数为1。

在第一个周期中，通信主设备向通信从设备发送带有Sn_s＝0的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝1。通信从设备接收到报文，查看Sn_s，对比存储在通信从设备中的Sn_r，有Sn_s＝＝Sn_r，通信从设备确定报文为合法报文，并向通信主设备发送带有Sn_r＝0，Sync＝0，的确认报文，然后对存储在通信从设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_r＝Sn_r+1＝0+1＝1。通信主设备接收到确认报文后，对比存储在通信主设备中的Sn_s，当Sn_s-Sn_r＝＝1，通信主设备确认通信从设备正确接收到报文。该周期为报文序列号同步的正常周期，通信主设备开始第二个周期。

在第二个周期中，通信主设备向通信从设备发送带有Sn_s＝1的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝2。但是该报文在传输途中丢失，通信从设备没有接收到通信主设备的报文，无法对存储在本地的通信从设备序列号进行更新。

在第三个周期中，通信主设备向通信从设备发送带有Sn_s＝2的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝3。通信从设备接收到报文，查看Sn_s，对比存储在通信从设备中的Sn_r，有Sn_r！＝Sn_s，通信从设备计算△Sn_1＝Sn_s-Sn_r＝2-1＝1，并丢弃该报文，将Sync置为1，向通信主设备发送带有Sn_r＝1，△Sn_1＝1，Sync＝1的请求报文用以请求报文同步，发送完请求报文后保持Sn_r＝1不变。通信主设备接收到请求报文，查看Sync的值确认为1，且Sn_s-Sn_r-△Sn_1＝3-1-1＝＝1，符合通信主设备报文序列号更新方式，则判断该请求报文为合法请求报文，需要说明的是Sn_s是更新后的序列号为3。

在第四个周期中，通信主设备计算△Sn_2＝Sn_s-Sn_r＝3-1＝2，向通信从设备发送带有Sn_s＝3，△Sn_2＝2的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝4。通信从设备接收到报文，有Sn_r＝＝Sn_s-△Sn_2,设置Sn_r＝Sn_s＝3，同步成功，设置Sync＝0。其中，需要说明的是，在通信从设备接收到报文时依旧会先检验Sn_r和Sn_s是否相等。同步成功后，该报文可以被使用不用丢弃，且向通信主设备带有Sn_r＝3，Sync＝0，的确认报文，然后对存储在通信从设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_r＝Sn_r+1＝3+1＝4。恢复正常通信。

需要说明的是，图2的实施例中上述第一数学关系为相等，所以第一变换值＝Sn_r，第二数学关系为Sn_r＝＝Sn_s-△Sn_2，第三数学关系为Sn_s-Sn_r-△Sn_1＝3-1-1＝＝1。

本发明实施例在四个周期中，仅靠第三周期通信从设备向通信主设备发送请求报文，请求同步，以及第四周期通信主设备向通信从设备发送带有第二同步数值的报文一次交互就完成同步过程。具有简洁高效的特点，且在没有同步成功的情况下，由于通信主设备向通信从设备发送的报文是周期性的，不会导致连接断开，且会在下次报文发送时进行下次同步。

可选的，图3为本发明一具体实施例，其中通信主设备作为数据发送方，通信从设备作为数据接收方，Req代表请求，Rsp代表回应，Sn_s代表通信主设备的报文序列号，Sn_r代表通信从设备的报文序列号，Sync代表同步标记，当Sync＝1时需要进行报文同步，Sync＝0时不需要报文同步，△Sn_1代表第一通信同步数值，△Sn_2代表第二通信同步数值，＝＝代表判断相等，！＝代表判断不相等。

图3中，有四个周期，预设通信主设备的初始报文序列号和通信从设备的初始报文序列号具有倍数的数学关系，通信从设备的初始报文序列号是通信主设备的初始报文序列号的4倍。通信主设备的报文序列号以递增的更新方式进行更新，递增数为1。

在第一个周期中，通信主设备向通信从设备发送带有Sn_s＝1的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝2。通信从设备接收到报文，查看Sn_s，对比存储在通信从设备中的Sn_r，有Sn_r＝＝4Sn_s，通信从设备确定报文为合法报文，并向通信主设备发送带有Sn_r＝4，Sync＝0，的确认报文，然后对存储在通信从设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_r＝Sn_r+4＝8。通信主设备接收到确认报文后，对比存储在通信主设备中的Sn_s，当Sn_s-Sn_r/4＝＝1，通信主设备确认通信从设备正确接收到报文。该周期为报文序列号同步的正常周期，通信主设备开始第二个周期。

在第二个周期中，通信主设备向通信从设备发送带有Sn_s＝2的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝3。但是该报文在传输途中丢失，通信从设备没有接收到通信主设备的报文，无法对存储在本地的通信从设备序列号进行更新。

在第三个周期中，通信主设备向通信从设备发送带有Sn_s＝3的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝4。通信从设备接收到报文，查看Sn_s，对比存储在通信从设备中的Sn_r，有Sn_r！＝4Sn_s，通信从设备计算△Sn_1＝Sn_s-Sn_r/4＝3-2＝1，并丢弃该报文，将Sync置为1，向通信主设备发送带有Sn_r＝8，△Sn_1＝1，Sync＝1的请求报文用以请求报文同步，发送完请求报文后保持Sn_r＝8不变。通信主设备接收到请求报文，查看Sync的值确认为1，且Sn_s-Sn_r/4-△Sn_1＝4-2-1＝＝1，符合通信主设备报文序列号更新方式，则判断该请求报文为合法请求报文，需要说明的是Sn_s是更新后的序列号为4。

在第四个周期中，通信主设备计算△Sn_2＝Sn_s-Sn_r/4＝4-2＝2，向通信从设备发送带有Sn_s＝4，△Sn_2＝2的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝5。通信从设备接收到报文，有Sn_r/4＝＝Sn_s-△Sn_2,设置Sn_r＝4Sn_s＝16，同步成功，设置Sync＝0。其中，需要说明的是，在通信从设备接收到报文时依旧会先检验Sn_r和4Sn_s是否相等。同步成功后，该报文可以被使用不用丢弃，且向通信主设备带有Sn_r＝16，Sync＝0，的确认报文，然后对存储在通信从设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_r＝Sn_r+4＝16+4＝20。恢复正常通信。

需要说明的是，图3的实施例中上述第一数学关系为相等，所以第一变换值＝Sn_r/4，第二数学关系为Sn_r/4＝＝Sn_s-△Sn_2，第三数学关系为Sn_s-Sn_r/4-△Sn_1＝4-2-1＝＝1。

本发明实施例在四个周期中，仅靠第三周期通信从设备向通信主设备发送请求报文，请求同步，以及第四周期通信主设备向通信从设备发送带有第二同步数值的报文一次交互就完成同步过程。具有简洁高效的特点，且在没有同步成功的情况下，由于通信主设备向通信从设备发送的报文是周期性的，不会导致连接断开，且会在下次报文发送时进行下次同步。

可选的，图4为本发明一具体实施例，其中通信主设备作为数据发送方，通信从设备作为数据接收方，Req代表请求，Rsp代表回应，Sn_s代表通信主设备的报文序列号，Sn_r代表通信从设备的报文序列号，Sync代表同步标记，当Sync＝1时需要进行报文同步，Sync＝0时不需要报文同步，△Sn_1代表第一通信同步数值，△Sn_2代表第二通信同步数值，＝＝代表判断相等，！＝代表判断不相等。

图4中，有四个周期，预设通信主设备的初始报文序列号和通信从设备的初始报文序列号具有指数的数学关系，通信从设备的初始报文序列号是通信主设备的初始报文序列号的平方。通信主设备的报文序列号以递增的更新方式进行更新，递增数为1。

在第一个周期中，通信主设备向通信从设备发送带有Sn_s＝1的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝2。通信从设备接收到报文，查看Sn_s，对比存储在通信从设备中的Sn_r，有Sn_r＝＝Sn_s²，通信从设备确定报文为合法报文，并向通信主设备发送带有Sn_r＝1，Sync＝0，的确认报文，然后对存储在通信从设备中的报文序列号进行更新，即

通信主设备接收到确认报文后，对比存储在通信主设备中的Sn_s，当

通信主设备确认通信从设备正确接收到报文。该周期为报文序列号同步的正常周期，通信主设备开始第二个周期。

在第二个周期中，通信主设备向通信从设备发送带有Sn_s＝2的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝3。但是该报文在传输途中丢失，通信从设备没有接收到通信主设备的报文，无法对存储在本地的通信从设备序列号进行更新。

在第三个周期中，通信主设备向通信从设备发送带有Sn_s＝3的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝4。通信从设备接收到报文，查看Sn_s，对比存储在通信从设备中的Sn_r，有Sn_r！＝Sn_s²，通信从设备计算

并丢弃该报文，将Sync置为1，向通信主设备发送带有Sn_r＝4，△Sn_1＝1，Sync＝1的请求报文用以请求报文同步，发送完请求报文后保持Sn_r＝4不变。通信主设备接收到请求报文，查看Sync的值确认为1，且

符合通信主设备报文序列号更新方式，则判断该请求报文为合法请求报文，需要说明的是Sn_s是更新后的序列号为4。

在第四个周期中，通信主设备计算

向通信从设备发送带有Sn_s＝4，△Sn_2＝2的报文，并对存储在通信主设备中的报文序列号进行更新，即Next Sn_s＝5。通信从设备接收到报文，有

设置Sn_r＝Sn_s²＝16，同步成功，设置Sync＝0。其中，需要说明的是，在通信从设备接收到报文时依旧会先检验Sn_r和Sn_s²是否相等。同步成功后，该报文可以被使用不用丢弃，且向通信主设备带有Sn_r＝16，Sync＝0，的确认报文，然后对存储在通信从设备中的报文序列号进行更新，即

恢复正常通信。

需要说明的是，图4的实施例中上述第一数学关系为相等，所以

第二数学关系为

第三数学关系为

本发明实施例在四个周期中，仅靠第三周期通信从设备向通信主设备发送请求报文，请求同步，以及第四周期通信主设备向通信从设备发送带有第二同步数值的报文一次交互就完成同步过程。具有简洁高效的特点，且在没有同步成功的情况下，由于通信主设备向通信从设备发送的报文是周期性的，不会导致连接断开，且会在下次报文发送时进行下次同步。

需要说明的是，图2、图3以及图4仅举出因为报文丢失导致报文不同步，其中报文不同步的原因还可以包括报文错序、报文重复、报文插入等，不同原因导致的报文不同步均可以采用本发明解决。

可选的，在本发明中，由于第一序列号更新方式的多样化与第一数学关系的多样化，实施例也会有很多，但是在不脱离本发明原理的前提下，都应属于本发明的保护范围。

基于上述发明实施例公开的报文同步方法，本发明实施例还公开了一种通信设备。如图5所示，通信设备记为第一通信设备，第一通信设备包括：第一接收单元501、发送单元502、第二接收单元503、更新单元504。

第一接收单元501，用于接收第二通信设备发送的第一报文，其中第一报文中包括第二通信设备的报文序列号；

发送单元502，用于当第一报文中的第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，根据存储在本地的第一通信设备的报文序列号和第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，以便于第二通信设备返回第三报文，第二报文包括通信同步标记、第一通信设备的报文序列号以及第一同步数值；

第二接收单元503，用于接收第三报文，其中第三报文包括第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；

更新单元504，用于确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、第三报文中的第二通信设备的报文序列号和第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与第三报文中的第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系。

可选的，第一通信设备还包括：控制单元，

控制单元，用于控制存储在本地的第一通信设备的报文序列号在第一时刻至第二时刻之间保持不变，其中，第一时刻为第二报文的发送时刻，第二时刻为第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、第三报文中的第二通信设备的报文序列号和第二同步数值具有第二数学关系的时刻。

可选的，第一同步数值可以是第一报文中的第二通信设备的报文序列号与第一变换值的差值，第一变换值是发送单元根据第一数学关系对存储在本地的第一通信设备的报文序列号进行计算得到。

在通信双方报文序列号没有第一数学关系的情况下，本发明提供的一种通信设备仅通过一次交互，即第一通信设备发送第二报文，第二通信设备发送第三报文，就可以实现序列号的同步。因此，本发明在满足解决报文不同步的基础上，相较于现有技术不会导致通信出现故障，具有简单高效的优点。

基于上述发明实施例公开的报文同步方法及通信设备，本发明实施例还公开了一种报文同步系统，该系统包括：：第一通信设备和第二通信设备，

第二通信设备向第一通信设备发送第一报文，在发送第一报文后，第二通信设备按照预先设定的第一序列号更新方式更新存储在本地的第二通信设备的报文序列号；

第一通信设备接收第二通信设备发送的第一报文，其中第一报文中包括第二通信设备的报文序列号；

当第一报文中的第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，第一通信设备根据存储在本地的第一通信设备的报文序列号和第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，第二报文包括通信同步标记、第一通信设备的报文序列号以及第一同步数值；

第二通信接收到第二报文后，第二通信设备确定第二报文中是否包括通信同步标记，如果是，则第二通信设备通过存储在本地的第二通信设备的序列号、第二报文中的第一通信设备的报文序列号以及第一同步数值判断第二报文是否为合法请求报文，在第二通信设备确认第二报文为合法请求报文后，第二通信设备根据第一数学关系对第二报文中的第一通信设备的报文序列号进行计算得到第二变换值，第二通信设备计算存储在本地的第二通信设备的报文序列号与第二变换值的差值，将差值确定为第二同步数值；

第二通信设备向第一通信设备返回第三报文，其中第三报文包括第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；

第一通信设备接收第三报文，当第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、第三报文中的第二通信设备的报文序列号和第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与第三报文中的第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系。

在更新存储在本地的第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与第三报文中的第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系之后，第一通信设备按照预先设定的第二序列号更新方式更新存储在本地的第一通信设备的报文序列号，其中，第二序列号更新方式与第一数学关系、第一序列号更新方式匹配。

在通信双方报文序列号没有第一数学关系的情况下，本发明提供的一种报文同步系统仅通过一次交互，即第一通信设备发送第二报文，第二通信设备发送第三报文，就可以实现序列号的同步。因此，本发明在满足解决报文不同步的基础上，相较于现有技术不会导致通信出现故障，具有简单高效的优点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，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，对于系统实施例而言，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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种报文同步方法，其特征在于，包括：

第一通信设备接收第二通信设备发送的第一报文，其中所述第一报文中包括所述第二通信设备的报文序列号；

当所述第一报文中的所述第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，所述第一通信设备根据存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号和所述第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向所述第二通信设备发送第二报文，以便于第二通信设备返回第三报文，所述第二报文包括通信同步标记、所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值；

所述第一通信设备接收所述第三报文，其中所述第三报文包括所述第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；

当所述第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号和所述第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号具备所述第一数学关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二通信设备向所述第一通信设备发送第一报文后，所述方法还包括：

所述第二通信设备按照预先设定的第一序列号更新方式更新存储在本地的所述第二通信设备的报文序列号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一通信设备控制存储在本地的第一通信设备的报文序列号在第一时刻至第二时刻之间保持不变，其中，所述第一时刻为所述第二报文的发送时刻，所述第二时刻为所述第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号和所述第二同步数值具有第二数学关系的时刻。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一同步数值为所述第一报文中的第二通信设备的报文序列号与第一变换值的差值，所述第一变换值是所述第一通信设备根据所述第一数学关系对存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号进行计算得到。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二通信接收到所述第二报文后，还包括：

所述第二通信设备确定所述第二报文中是否包括所述通信同步标记，如果是，则所述第二通信设备通过存储在本地的所述第二通信设备的序列号、所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值判断所述第二报文是否为合法请求报文。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二通信设备通过存储在本地的所述第二通信设备的序列号、所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值判断所述第二报文是否为合法请求报文，包括：

所述第二通信设备确定存储在本地的第二通信设备的报文序列号、所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号和所述第一同步数值是否具有第三数学关系，若是，则确定所述第二报文为合法请求报文，否则确定所述第二报文不为合法请求报文。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二通信设备确认所述第二报文为合法请求报文后，所述方法还包括：

所述第二通信设备根据所述第一数学关系对所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号进行计算得到第二变换值，所述第二通信设备计算存储在本地的所述第二通信设备的报文序列号与所述第二变换值的差值，将所述差值确定为第二同步数值。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号具备所述第一数学关系之后，所述方法还包括：

所述第一通信设备按照预先设定的第二序列号更新方式更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，其中，所述第二序列号更新方式与所述第一数学关系、所述第一序列号更新方式匹配。

9.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备记为第一通信设备，所述第一通信设备包括：第一接收单元、发送单元、第二接收单元、更新单元，

所述第一接收单元，用于接收第二通信设备发送的第一报文，其中所述第一报文中包括所述第二通信设备的报文序列号；

所述发送单元，用于当所述第一报文中的所述第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，根据存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号和所述第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，以便于第二通信设备返回第三报文，所述第二报文包括通信同步标记、所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值；

所述第二接收单元，用于接收所述第三报文，其中所述第三报文包括所述第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；

所述更新单元，用于确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号和所述第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系。

10.一种报文同步系统，其特征在于，包括：第一通信设备和第二通信设备，

所述第二通信设备向所述第一通信设备发送第一报文，在发送所述第一报文后，所述第二通信设备按照预先设定的第一序列号更新方式更新存储在本地的所述第二通信设备的报文序列号；

所述第一通信设备接收所述第二通信设备发送的所述第一报文，其中所述第一报文中包括所述第二通信设备的报文序列号；

当所述第一报文中的所述第二通信设备的报文序列号与存储在本地的第一通信设备的报文序列号不具有第一数学关系时，所述第一通信设备根据存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号和所述第一报文中的第二通信设备的报文序列号确定第一同步数值，向第二通信设备发送第二报文，所述第二报文包括通信同步标记、所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值；

所述第二通信接收到所述第二报文后，所述第二通信设备确定所述第二报文中是否包括所述通信同步标记，如果是，则所述第二通信设备通过存储在本地的所述第二通信设备的序列号、所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号以及所述第一同步数值判断所述第二报文是否为合法请求报文，在所述第二通信设备确认所述第二报文为合法请求报文后，所述第二通信设备根据所述第一数学关系对所述第二报文中的所述第一通信设备的报文序列号进行计算得到第二变换值，所述第二通信设备计算存储在本地的所述第二通信设备的报文序列号与所述第二变换值的差值，将所述差值确定为第二同步数值；

所述第二通信设备向所述第一通信设备返回第三报文，其中所述第三报文包括所述第二通信设备的报文序列号和第二同步数值；

所述第一通信设备接收所述第三报文，当所述第一通信设备确定存储在本地的第一通信设备的报文序列号、所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号和所述第二同步数值具有第二数学关系时，更新存储在本地的所述第一通信设备的报文序列号，使更新后的报文序列号与所述第三报文中的所述第二通信设备的报文序列号具备第一数学关系。

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