CN114401248B - 一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法。本方法中重组发起端通过北斗通播进行重组信令广播，各节点收到后切换至备用信道并发送回执，之后发起端通过备用信道点对点发送差量参数压缩包，各节点接收到并解压应用，差量参数生效后再次发送回执，最后各节点切换回基于通信录的信道。本发明重点设计了系统重组过程中差量参数的组织形式，差量参数的分发以及基于差量参数更新初始状态系统通信录的流程。本发明在进行重组参数包分发时传输的只包含调整的有变化节点的参数信息，不包含未发生变化节点的参数信息，网络传输数据量显著降低，节省传输耗时，占用带宽资源少。

Description

一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法

技术领域

本发明涉及一种系统重组通信录快速同步方法，特别是一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法。

背景技术

通信录是存放某些物理实体和地址、电话、邮箱等通信相关属性的集合，例如电话黄页、手机通信录、企业通信录、班级通信录等。在信息系统中，通信录用于存放各节点名称、编号与通信相关参数。信息系统构成了现代社会组织运行的基础，应用于社会活动的各个方面，部分户外活动例如地质勘探、测绘、生态保护乃至军事作战等面临着复杂的地形环境，参与人员和设备处于可能失去通信联络的集体活动状态，随身携带的设备电量有限，且缺乏可靠、宽带、低时延的网络基础设施。上述环境要求临机调整信息系统组网结构以保证系统内节点的互联互通和团队协作。

系统参数包是完成节点逻辑组织结构信息、网络划分信息、系统通信录信息等一系列系统组网过程所需的互联互通数据集合。系统重组时，修改系统参数包，导入重组后的节点逻辑组织结构信息文件，根据节点逻辑组织结构信息文件进行网络划分调整，依据重组后节点逻辑组织结构信息文件和调整后网络划分结果生成通信录，打包相关修改后结果文件生成重组系统参数包。将完整的重组系统参数包下发给需要调整的节点，在节点上进行系统参数包重新参数生效。

现存主流解决方案中在进行重组参数包分发时传输的是全部节点的参数数据，既包含调整的有变化节点的参数信息，也包含不进行调整的不发生变化节点的参数信息，网络传输数据量相对较大，传输耗时较长，尤其是在系统节点数量扩大到一定规模时，这一传输短板暴露得尤其明显。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，步骤包括：

步骤1：重组发起端制作差量参数包，包括系统内节点逻辑组织结构信息调整，网络划分信息调整，系统内通信录信息调整，打包压缩生成差量参数包；

步骤2：重组发起端下达重组信令，通过北斗通播进行系统内重组信令的广播，下达重组信令及切换信道；

步骤3：重组接收端接收重组信令并切换信道，重组接收端收到重组信令后，将当前基于系统通信录的常用信道临时切换至备用信道，各节点切换完成后向发起端发送回执，下达重组信令及切换信道；

步骤4：重组发起端通过备用信道向各节点采用点对点方式发送差量参数包，差量参数分发并生效；

步骤5：系统内各节点接收到差量参数包后解压应用使得参数生效，参数生效完成后再次向重组发起端发送回执，差量参数分发并生效；

步骤6：系统内各节点将当前备用信道切换回基于系统通信录的常用信道；

步骤7：重组发起端更新本地系统通信录信息，最终完成系统重组。

本发明中，步骤1包括：

步骤1-1，重组发起端在进行差量参数包的制作过程中，首先进行系统节点逻辑组织结构信息调整，并计算出节点逻辑组织结构差量信息；

步骤1-2，网络划分信息调整以完整的系统节点逻辑组织结构信息为输入，计算并输出网络划分差量信息；

步骤1-3，系统通信录模块读取完整的系统节点逻辑组织结构信息，以及网络划分差量信息，计算并输出系统通信录差量信息；

步骤1-4，将系统节点逻辑组织结构差量信息、系统网络划分差量包以及系统通信录差量信息进行打包并压缩为系统参数差量包，给定特定格式后缀应用于后续进行文件识别及点对点分发。

本发明中，步骤2包括：

将北斗用户节点关系和系统组织结构关系进行动态映射，基于北斗高覆盖的特性，通过北斗信令网，进行系统内重组信令的广播，快速下达重组信令及切换备用信道。

本发明中，步骤5包括：

步骤5-1，重组生效端基于原有参数包和差量参数包计算出重组后完整的系统节点逻辑组织结构信息、网络划分信息和系统通信录信息文件；

步骤5-2，系统节点逻辑组织结构模块，计算出完成重组后的完整的系统节点逻辑组织结构信息；网络划分模块，计算出完成重组后的完整的网络划分信息；系统通信录模块，计算出完成重组后的完整的系统通信录信息；

步骤5-3，将完整的系统节点逻辑组织结构信息、完整的网络划分信息以及完整的系统通信录信息打包为重组后完整的系统参数包，重组后完整的系统参数包应用于本地重组参数生效。

本发明中，步骤1-1所述系统节点逻辑组织结构信息调整，并计算出节点逻辑组织结构差量信息的方法包括：

系统节点逻辑组织结构为XML文件，描述了各级节点组织编制关系，重组发起端以计划调整后的系统节点逻辑组织结构信息和调整前的系统节点逻辑组织结构信息作为输入，调用BSDiff算法生成相应的节点逻辑组织结构差量信息包；BSDiff为典型差量更新算法，其具体步骤为：

步骤1-1-1，将调整前的系统节点逻辑组织结构信息和计划调整后的系统节点逻辑组织结构信息中所有子字符串形成一个字典；

步骤1-1-2，对比两组字典生成差异字符串和新增字符串；

步骤1-1-3，将差异字符串和新增字符串以及相应的控制字用zip压缩成一个patch包。

本发明中，步骤1-2所述计算并输出网络划分差量信息的方法包括：

具体来说，网络划分信息由节点名称、节点IP等信息组成，通过调用BSDiff算法对比计划调整后的网络划分信息和调整前的网络划分信息生成网络划分信息差量包。

本发明中，步骤1-3所述计算并输出系统通信录差量信息的方法为采用BSDiff算法。

本发明中，步骤5-1中所述计算出重组后完整的系统节点逻辑组织结构信息、网络划分信息和系统通信录信息文件的方法为采用BSPatch算法。

本发明中，步骤5-2中所述计算出完成重组后的完整的系统节点逻辑组织结构信息，计算出完成重组后的完整的网络划分信息，以及计算出完成重组后的完整的系统通信录信息的方法，均为BSPatch算法。

本发明中，所述BSPatch算法为BSDiff算法对应的还原算法，根据原有参数包将BSDiff算法生成的差量参数包进行还原，生成完整的调整后的参数包。

有益效果：

本发明在进行重组参数包分发时传输的只包含调整的有变化节点的参数信息，不包含未发生变化节点的参数信息，网络传输数据量显著降低，节省传输耗时。本发明设计的操作步骤将侧重点放在重组发起端的差量参数文件生成，及重组生效节点差量参数还原。降低网络传输过程中传输数据量，占用带宽资源少。本发明与现有技术相比，其显著优点具体包括：

（1）建立重组参数数据差量传输方法，通过引入BSDiff和BSPatch算法，基于原有参数包和差量参数包计算系统节点逻辑组织结构差量信息、系统网络划分差量包以及系统通信录差量信息。相比现有技术传输全量重组参数数据，显著降低需要传输的数据量。

（2）通过引入备用信道机制，正常情况下节点使用主要信道进行传输，接到重组指令后切换到备用信道传输重组数据，避免信道传输拥堵，提升重组数据传输效率。

（3）通过引入北斗传输信道，降低本方法对通用网络环境的依赖，扩展了本方法适应范围，可应用于野外或灾害条件下无网络环境或弱连接通信环境中。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是差量参数压缩包制作流程图。

图2是下达重组参数包分发生效流程图。

图3是差量参数包制作系统结构示意图。

图4是通过北斗通播进行重组信令下发及切换至备用信道示意图。

图5是差量参数包点对点分发生效后系统结构示意图。

具体实施方式

一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，步骤包括：

步骤1：重组发起端制作差量参数包，包括系统内节点逻辑组织结构信息调整，网络划分信息调整，系统内通信录信息调整，打包压缩生成差量参数包；

步骤1-1，重组发起端在进行差量参数包的制作过程中，首先进行系统节点逻辑组织结构信息调整，并计算出节点逻辑组织结构差量信息；

系统节点逻辑组织结构为XML文件，描述了各级节点组织编制关系，重组发起端以计划调整后的系统节点逻辑组织结构信息和调整前的系统节点逻辑组织结构信息作为输入，调用BSDiff算法生成相应的节点逻辑组织结构差量信息包；BSDiff为典型差量更新算法（参考文献：《基于Bsdiff差分算法的汽车OTA升级技术研究 》），其具体步骤为：

步骤1-1-1，将调整前的系统节点逻辑组织结构信息和计划调整后的系统节点逻辑组织结构信息中所有子字符串形成一个字典；

步骤1-1-2，对比两组字典生成差异字符串和新增字符串；

步骤1-1-3，将差异字符串和新增字符串以及相应的控制字用zip压缩成一个patch包。

步骤1-2，网络划分信息调整以完整的系统节点逻辑组织结构信息为输入，计算并输出网络划分差量信息；具体来说，网络划分信息由节点名称、节点IP等信息组成，通过调用BSDiff算法对比计划调整后的网络划分信息和调整前的网络划分信息生成网络划分信息差量包。

步骤1-3，系统通信录模块读取完整的系统节点逻辑组织结构信息，以及网络划分差量信息，采用BSDiff算法计算并输出系统通信录差量信息；

步骤1-4，将系统节点逻辑组织结构差量信息、系统网络划分差量包以及系统通信录差量信息进行打包并压缩为系统参数差量包，给定特定格式后缀应用于后续进行文件识别及点对点分发。

步骤2：重组发起端下达重组信令，通过北斗通播进行系统内重组信令的广播，下达重组信令及切换信道；将北斗用户节点关系和系统组织结构关系进行动态映射，基于北斗高覆盖的特性，通过北斗信令网，进行系统内重组信令的广播，快速下达重组信令及切换备用信道。

步骤3：重组接收端接收重组信令并切换信道，重组接收端收到重组信令后，将当前基于系统通信录的常用信道临时切换至备用信道，各节点切换完成后向发起端发送回执，下达重组信令及切换信道；

步骤4：重组发起端通过备用信道向各节点采用点对点方式发送差量参数包，差量参数分发并生效；

步骤5：系统内各节点接收到差量参数包后解压应用使得参数生效，参数生效完成后再次向重组发起端发送回执，差量参数分发并生效；

步骤5-1，重组生效端基于原有参数包和差量参数包，采用BSPatch算法计算出重组后完整的系统节点逻辑组织结构信息、网络划分信息和系统通信录信息文件；

步骤5-2，系统节点逻辑组织结构模块，采用BSPatch算法计算出完成重组后的完整的系统节点逻辑组织结构信息；网络划分模块，采用BSPatch算法计算出完成重组后的完整的网络划分信息；系统通信录模块，采用BSPatch算法计算出完成重组后的完整的系统通信录信息；

步骤5-3，将完整的系统节点逻辑组织结构信息、完整的网络划分信息以及完整的系统通信录信息打包为重组后完整的系统参数包，重组后完整的系统参数包应用于本地重组参数生效。

步骤6：系统内各节点将当前备用信道切换回基于系统通信录的常用信道；

步骤7：重组发起端更新本地系统通信录信息，最终完成系统重组。

本发明中，所述BSPatch算法为BSDiff算法对应的还原算法（参考文献：《基于Android平台差异化增量更新的实现》），根据原有参数包将BSDiff算法生成的差量参数包进行还原，生成完整的调整后的参数包。

实施例：

如图1所示，系统接收重组指令后，根据节点逻辑组织结构和接收到的重组需求制作重组调整后的节点逻辑组织结构，开始制作差量参数包，首先利用完整的节点逻辑组织结构文件制作重组后网络划分，包括重组后节点名称、节点IP等信息。在此基础上调用BSDiff算法分别生成系统节点逻辑组织结构差量文件、差量网络划分信息文件以及系统通信录差量文件。最终打包压缩生成差量参数包。

在此基础上，系统下达重组指令并指定传输信道，如图2所示：参数分发软件打开压缩生成的差量参数包，解压并获取接收节点信息，根据接收节点IP，名称等信息，通过北斗广播重组指令至接收节点。待接收节点参数分发软件进入分发状态后切换至重组指令指定传输信道，即备用信道，并反馈是否成功进入分发状态。若接收节点参数分发软件反馈已进入分发状态，则通过指定传输信道向接收节点分发差量参数包。同时，接收节点重组生效软件对接受到的差量参数包调用DSPatch算法进行解析还原，生效新的通信录，并获得完整参数信息并修改相应参数，完成参数加注，同时重组生效软件即时通过北斗发布重组完成信息，当参数分发软件收到重组完成信息后即停止分发差量参数包。至此，整个重组过程即可完成。

如图3所示，以四级节点为例描述系统重组场景中通信录同步过程。图中一级节点为二级节点的上级节点，二级节点下辖两个三级节点A、B，同时三级节点A、B下分别下辖两个四级节点A1、A2和B1、B2。根据重组需求，四级节点B1需要划入三级节点A中，归节点A下辖。接到重组需求后，二级节点根据当前系统通联情况调整节点逻辑组织结构，基于重组后节点逻辑组织结构调整通信网络参数，根据重组后节点逻辑组织结构和通信网络参数生成重组后通信录在本节点进行生效，如图4所示，考虑到通信网络条件，将重组前和重组后的差量参数包点对点同步到下级节点中四级重组节点B1，其他非重组节点A、节点B、节点A1、节点A2、节点B2，向上同步到一级节点中，接收到差量参数包的节点进行本地差量参数生效，并将生效的情况反馈给重组发起端，完成基于北斗通播的系统重组通信录快速同步，最终重组结果如图5所示。

接下来进行系统重组通信录同步时间分析。以本实施示例发生重组为例，将进行四级节点B1调整为三级节点A的直接下级的内部重组，需要借助备用信道将重组后的差量参数包等在系统其他节点内部进行同步，并将差量参数包同步至一级节点。

以二级节点为起点，需要向下和向上同步重组后的差量参数包信息：

（1）二级节点向下对三级四级节点采用点对点的方式进行重组差量参数包信息的同步。

（2）二级节点向上通过点对点单播的形式将重组差量参数包信息发送至一级节点。

数据从二级节点开始向上和向下的传输通道不同，因此互不干扰可并行。二级节点向下发送全部下级节点，共涉及1次数据传递。二级节点向上点对点传输到一级节点，共涉及1次数据传递。

重组参数差量包信息只考虑采用备用信道进行传递，现行备用信道的传输速率的典型取值为：2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/64kbps，考虑到传输过程中由于控制信令、外界干扰等造成的带宽损失，取各个环节的数据传输速率为32kbps作为计算依据。

本实施示例发生重组场景下，现存解决方案中在进行重组参数包分发时传输的是全部节点的参数数据，需要同步的完整重组参数包数据量估计为200kB，既包含调整的有变化节点的参数信息，也包含不进行调整的不发生变化节点的参数信息。本发明需要同步的差量参数包数据量估计为10kB，只包含调整的有变化节点的参数信息，不包含未发生变化节点的参数信息。

四级节点局部重组场景下，现存解决方案中同步过程估计需要200k*8b/32kbps=50秒。本发明中同步过程估计需要10k*8b/32kbps=2.5秒。本发明基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法将同步时间由50秒提高到2.5秒，此外考虑到重组发起端计算差量耗时及重组生效端差量参数还原计算耗时，可得出将本系统规模实施示例通信录同步时间缩短一个数量级的结论。

本发明提供了一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，重组发起端制作差量参数包，包括系统内节点逻辑组织结构信息调整，网络划分信息调整，系统内通信录信息调整，打包压缩生成差量参数包；

步骤2，重组发起端下达重组信令，通过北斗通播进行系统内重组信令的广播，下达重组信令及切换信道；

步骤3，重组接收端接收重组信令并切换信道，重组接收端收到重组信令后，将当前基于系统通信录的常用信道临时切换至备用信道，各节点切换完成后向发起端发送回执，下达重组信令及切换信道；

步骤4，重组发起端通过备用信道向各节点采用点对点方式发送差量参数包，差量参数分发并生效；

步骤5，系统内各节点接收到差量参数包后解压应用使得参数生效，参数生效完成后再次向重组发起端发送回执，差量参数分发并生效；

步骤6，系统内各节点将当前备用信道切换回基于系统通信录的常用信道；

步骤7，重组发起端更新本地系统通信录信息，最终完成系统重组。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，步骤1包括：

步骤1-1，重组发起端在进行差量参数包的制作过程中，首先进行系统节点逻辑组织结构信息调整，并计算出节点逻辑组织结构差量信息；

步骤1-2，网络划分信息调整以完整的系统节点逻辑组织结构信息为输入，计算并输出网络划分差量信息；

步骤1-3，系统通信录模块读取完整的系统节点逻辑组织结构信息，以及网络划分差量信息，计算并输出系统通信录差量信息；

步骤1-4，将系统节点逻辑组织结构差量信息、系统网络划分差量包以及系统通信录差量信息进行打包并压缩为系统参数差量包，给定特定格式后缀应用于后续进行文件识别及点对点分发。

3.根据权利要求2所述的一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，步骤2包括：

将北斗用户节点关系和系统组织结构关系进行动态映射，基于北斗高覆盖的特性，通过北斗信令网，进行系统内重组信令的广播，快速下达重组信令及切换备用信道。

4.根据权利要求3所述的一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，步骤5包括：

步骤5-1，重组生效端基于原有参数包和差量参数包计算出重组后完整的系统节点逻辑组织结构信息、网络划分信息和系统通信录信息文件；

步骤5-2，系统节点逻辑组织结构模块，计算出完成重组后的完整的系统节点逻辑组织结构信息；网络划分模块，计算出完成重组后的完整的网络划分信息；系统通信录模块，计算出完成重组后的完整的系统通信录信息；

步骤5-3，将完整的系统节点逻辑组织结构信息、完整的网络划分信息以及完整的系统通信录信息打包为重组后完整的系统参数包，重组后完整的系统参数包应用于本地重组参数生效。

5.根据权利要求3所述的一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，步骤1-1所述系统节点逻辑组织结构信息调整，并计算出节点逻辑组织结构差量信息的方法包括：

系统节点逻辑组织结构为XML文件，描述了各级节点组织编制关系，重组发起端以计划调整后的系统节点逻辑组织结构信息和调整前的系统节点逻辑组织结构信息作为输入，调用BSDiff算法生成相应的节点逻辑组织结构差量信息包；BSDiff为典型差量更新算法，其具体步骤为：

步骤1-1-1，将调整前的系统节点逻辑组织结构信息和计划调整后的系统节点逻辑组织结构信息中所有子字符串形成一个字典；

步骤1-1-2，对比两组字典生成差异字符串和新增字符串；

步骤1-1-3，将差异字符串和新增字符串以及相应的控制字用zip压缩成一个patch包。

6.根据权利要求5所述的一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，步骤1-2所述计算并输出网络划分差量信息的方法包括：

网络划分信息由节点名称和节点IP信息组成，通过调用BSDiff算法对比计划调整后的网络划分信息和调整前的网络划分信息生成网络划分信息差量包。

7.根据权利要求6所述的一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，步骤1-3所述计算并输出系统通信录差量信息的方法为采用BSDiff算法。

8.根据权利要求7所述的一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，步骤5-1中所述计算出重组后完整的系统节点逻辑组织结构信息、网络划分信息和系统通信录信息文件的方法为采用BSPatch算法。

9.根据权利要求8所述的一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，步骤5-2中所述计算出完成重组后的完整的系统节点逻辑组织结构信息，计算出完成重组后的完整的网络划分信息，以及计算出完成重组后的完整的系统通信录信息的方法，均为BSPatch算法。

10.根据权利要求9所述的一种基于北斗通播的系统重组通信录快速同步方法，其特征在于，所述BSPatch算法为BSDiff算法对应的还原算法，根据原有参数包将BSDiff算法生成的差量参数包进行还原，生成完整的调整后的参数包。

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