CN1592162A - 一种链路自动配置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种链路自动配置的方法，各个从节点在主节点传送来的TDM帧的通道中搜索链路，将搜索到的链路自动配置为本从节点与主节点之间的通信链路，并将该搜索到的链路编号配置为本从节点在链形级联网络中的地址，从而使本从节点识别出自己在该网络拓扑结构中的位置。应用本发明，配置方法简单，且不需要应用类似拨码开关的设备来识别各从节点，同时避免了由于各从节点在地理位置相距很远带来链路配置维护困难的问题，有利于网络维护，提高了网络的可靠性，且实现成本低。
Description
技术领域
本发明涉及链形级联通信网络技术领域，特别是指一种链路自动配置的方法。
背景技术
链路是指两个通信节点之间建立的通信连接，通过这个连接，两个节点可以进行相互通信。现代通信大部分采用数字通信方式，采用数字通信方式的链路称为数字通信链路，以下简称链路。图1所示为链形级联通信网络示意图。该网络由一个主节点(Master)通过一根物理线路串行连接一个或多个从节点(Slave)，主节点作为中心节点，所有从节点和它直接通信，从节点之间不能直接通信。主节点与每一个从节点之间存在点到点的链路。多条链路通过时分复用(TDM，Time Division Multiplex)技术(如E1技术)复用到一个数据码流上，在同一根数据线路上进行传送。
在链形级联组网中，一般常用以下两种方法来配置主节点与各从节点之间的通信链路。
第一种方法是采用拨码开关设置从节点地址，即每个从节点使用拨码开关头标识本节点的地址。如图1所示，设置Slave0的地址为0，Slave1的地址为1……依次设置每个从节点的地址，且使每个从节点的地址对应一条链路，因此，从节点的地址一经确定，其所应用的链路也就确定了。具体工作时，在主节点到从节点方向，Slave0利用地址0在TDM帧结构中查找相应链路作为本从节点的链路，其它链路透传给下一从节点Slave1。各从节点依次按照本机制查找到自己的链路，并应用该固定的链路与主节点通信。
现有的链形级联组网中，大部分采用该方法配置从节点的地址和链路，即在配置或重新设置从节点与主节点之间的通信链路之前，该从节点通过读取自身携带的地址，识别本节点在网络中的位置，然后根据设计中的预先约定，配置本节点与主节点之间通信的链路。
上述方法的缺陷在于：对拨码开关的设置要求严格，不允许出错。但由于人工设置不可避免地存在出错的风险，因此，一旦拨码开关设置出错后，需要到从节点所在地进行现场维护以排除错误，如果各从节点的地理位置相距很远，维护就很困难，且维护成本很高。另外，由于生产加工的原因，拨码开关本身也不可能完全没有错误。
第二种方法是插入提取法，即采用堆栈原理来设置从节点地址。图2所示为现有技术的应用该方法的示意图。在主节点到从节点方向，主节点通过TDM技术把n条链路依次从位置0映射到位置n-1，第一个从节点收到数据时，取位置0的数据作为本节点的链路数据，即位置0中的链路为本从节点到主节点之间的链路，另外将位置1的数据移到位置0，位置2的数据移到位置1……依次操作，直到将位置n-1的数据移到位置n-2后，将该数据传送到下一个从节点。各从节点依次按照本机制获得自己的链路。在从节点到主节点方向，某从节点Slave m，对接收到的来自Slave m+1的数据进行时隙移位，即将位置n-2的数据移到位置n-1，将位置n-3的数据移到位置n-2……一直到将位置0的数据移到位置1后，将本从节点的链路数据映射到位置0，然后将该数据传送给Slave m-1，这样，每个从节点对收到的数据进行n-1次移位后，将本从节点的链路数据映射到位置0，再将该数据传送给前一个从节点，对于m＝0即Slave 0的情况，则在进行n-1次移位后，将该数据直接传送给主节点。
应用该方法，各从节点在链路配置完成之前不知道本从节点在网络拓扑结构中的位置，在链路配置完成之后，通过所配置的链路从主节点那里获得本从节点在网络拓扑结构中的位置。
上述方法的缺陷在于：各从节点在链路配置完成之前不知道本从节点在网络拓扑结构中的位置，要在链路配置完成之后，通过所配置的链路从主节点那里获得本从节点在网络拓扑结构中的位置，且每个从节点在配置链路和识别本从节点在网络中的拓扑结构时要完成类似堆栈的功能，即在主节点到从节点方向，每个从节点要完成出栈抽取功能，在从节点到主节点方向，每个从节点要完成压栈插入功能，因此，每个从节点都要维护移位资源，因而该方法的实现的成本较高，且实现方式复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现方法简单、实现成本更低的链路自动配置的方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种链路自动配置的方法，该方法包括以下步骤：
a、设置待接入链形级联通信网络的从节点个数；
b、对预先设定的与从节点数量相同的链路进行编号，并将已设置编号的链路顺序依次映射到TDM帧的不同通道中；
c、从节点接收来自主节点的TDM帧，并判断TDM帧中的首个通道内是否存在链路，如果是，则执行步骤d，否则执行步骤e；
d、将该通道中的链路设置为本从节点与主节点之间的通信链路，然后破坏该链路所在通道的数据结构，将该TDM帧发送到下一个从节点，下一个从节点重复执行步骤c，直到所有从节点找到与主节点之间的通信链路为止；
e、判断所收到的TDM帧中的下一个通道内是否存在链路，如果是，则执行步骤d，否则重复执行步骤e，直到将TDM帧中的通道全部判断完毕为止。
较佳地，将通道中的链路设置为本从节点与主节点之间的通信链路后，将该链路的编号设置为本从节点的地址。
较佳地，步骤b所述将已设置编号的链路顺序依次映射到TDM帧的不同通道中为：TDM帧的每个通道中映射一条链路。
较佳地，所述判断TDM帧的通道内是否存在链路的方法为：
从节点在预先设置的链路搜索时间窗内，判断TDM帧通道内的数据是否发生变化，如果是，则TDM帧的该通道内存在链路，否则TDM帧的该通道内不存在链路。
较佳地，所述链路搜索时间窗是根据预先设定的链路的传输速率确定的。
较佳地，所述确定方法是：链路搜索时间窗小于等于64×103比特除以链路的传输速率。
较佳地，所述判断TDM帧通道内的数据是否发生变化是根据TDM帧通道内数据的比特位是否发生变化来判断的。
较佳地，步骤d所述破坏该链路所在通道的数据结构的方法是，将该通道内的数据全部填充为0或1。
较佳地，所述链路为由HDLC帧建立的链路。
较佳地，所述TDM帧为E1结构。
应用本发明，各个从节点在主节点传送来的TDM帧的通道中搜索链路，将搜索到的链路自动配置为本从节点与主节点之间的通信链路，并将该搜索到的链路编号配置为本从节点在链形级联网络中的地址，从而使本从节点识别出自己在该网络拓扑结构中的位置。应用本发明，配置方法简单，且不需要应用类似拨码开关的设备来识别各从节点，同时避免了由于各从节点在地理位置相距很远带来链路配置维护困难的问题。采用本发明的方案，有利于网络维护，提高了网络的可靠性，且实现成本低。
附图说明
图1为链形级联通信网络示意图；
图2为现有技术的应用插入提取法设置从节点地址的示意图；
图3为应用本发明一实施例的网络链路配置示意图；
图4为应用本发明一实施例的某个从节点配置链路的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
在数字通信中，通常采用特定的帧结构来建立链路，如应用高级数字链路控制(HDLC，High level Data Link Control)帧结构来建立链路。所采用的特定帧结构的长度可以是固定长度，如异步转移模式(ATM，AsynchronousTransfer Mode)信元，也可以是可变长度，如HDLC帧。在通信链路中存在一定的机制以便接收端能够识别该帧结构，如应用HDLC帧结构建立的链路，定义了帧标志序列F，F为特定比特组合“01111110”，所有的HDLC帧以F开始，也以F结束；又如，应用ATM信元建立的链路，采用ATM信元头来标识ATM信元开始。不管采用哪种帧结构来建立链路，在链路上传送的比特不能全为“0”，也不能全为“1”，否则，将无法识别帧结构的起始位置，因而无法识别出链路的存在。
本发明的思路是：设置待接入链形级联通信网络的从节点个数；对预先设定的与从节点数量相同的链路进行编号，并将已设置编号的链路顺序依次映射到TDM帧的不同通道中；从节点接收来自主节点的TDM帧后，首先判断TDM帧中的首个通道内是否存在链路，如果是，则进行完链路配置操作后，将该TDM帧发送给下一个从节点，依此类推，直到所有从节点配置完毕后终止；否则判断所收到的TDM帧中的下一个通道内是否存在链路，直到找到链路或判断完毕TDM帧中的所有通道为止。
上述链路配置操作是指：将通道中的链路设置为本从节点与主节点之间的通信链路后，将该链路的编号设置为本从节点的地址，并破坏该链路所在通道的数据结构后，将该TDM帧发送给下一个从节点。
下面将HDLC作为建立链路的一种帧结构，E1作为TDM帧结构的一种具体实现方式，将HDLC链路映射到E1帧中，以主节点Master与从节点Slave n之间通过HDLC链路通信为例，具体说明本发明的实现过程，因此，E1帧中的时隙即为上述TDM帧中的通道。
在本实施例中，判断E1帧的时隙内是否存在链路的方法为：从节点在预先设置的链路搜索时间窗Ts内，判断E1时隙内的数据是否发生0、1或1、0的变化，如果是，则在E1帧的该时隙内存在链路，否则E1帧的该时隙内不存在链路。
链路搜索时间窗Ts的计算公式为：Ts≤L/K，其中，K为该条链路的传输速率；L为64×103bits。
在本实施例中，每条HDLC链路的传输速率为64kps，且假设有10个从节点。根据以上设置，网络拓扑结构如图3所示，一个主节点Master按链形级联组网方式在一根线路上带10个从节点Slave。从节点的编号规则如下，在主节点到从节点方向，第一个收到主节点数据的从节点为Slave 0，第二收到主节点数据的从节点为Slave 1……按此规则为各从节点编号，最后一个收到主节点数据的从节点为Slave 9，各从节点在链路初始设置完成之前或重新设置时，不知道自己的节点编号，即不知道自己在网络拓扑结构中的位置。
根据以上设置，存在10条HDLC链路，链路编号为HDLCn，n是从0到9的整数。E1帧结构中有32个时隙，时隙编号为TSm，m是从0到31的整数，并设置链路搜索时间窗Ts为64×103bits/64kps＝1s。
主节点将10条HDLC链路映射到E1帧的时隙中，映射关系是：将HDLCn映射到第TSn+1个时隙中，其中，n是从0到9的整数。这样，每个时隙内映射一条链路，链路与时隙之间形成一一对应的关系。主节点完成E1组帧后，将该E1帧传送给从节点。各从节点从接收到的E1帧结构中，选择特定的HDLC链路作为本从节点与主节点之间的通信链路，同时识别出本从节点在链形级联网络中的位置。其具体流程如图4所示。
图4所示为应用本发明一实施例的某个从节点配置链路的流程图。
步骤401，设置计数变量X，令X等于0，该计数变量X为整数，且小于等于9；
步骤402，从节点接收来自主节点的E1帧，获取E1帧的第X+1时隙即TSX+1的数据，并对该时隙进行链路搜索；
步骤403，根据该时隙中的数据在1秒之内是否发生0、1或1、0变化，判断该时隙中是否存在链路，如果是，则执行步骤407，否则执行步骤404；
步骤404，判断变量X的值是否小于等于9，如果是，则执行步骤406，否则执行步骤405；
步骤405，本从节点没有找到HDLC链路用于与主节点之间进行通信，结束本流程；
步骤406，令计数变量X的值为X加1，并返回步骤402；
步骤407，将E1帧的第X加1个时隙中的链路设置为本从节点与主节点之间的通信链路，且将该时隙中的链路号HDLCx配置为本从节点的地址，即本从节点的编号为Slave x；
步骤408，将从主节点传送过来的E1帧的第X+1时隙中全部填充为比特“0”，并将该经过填充后的E1帧传送给下一个从节点后，该从节点配置链路的流程结束。
如果主节点需要关闭某条链路时，只需在主节点到从节点方向将相应的链路数据全部填比特“0”或比特“1”，从节点即会自动避开这条链路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种链路自动配置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a、设置待接入链形级联通信网络的从节点个数；
b、对预先设定的与从节点数量相同的链路进行编号，并将已设置编号的链路顺序依次映射到TDM帧的不同通道中；
c、从节点接收来自主节点的TDM帧，并判断TDM帧中的首个通道内是否存在链路，如果是，则执行步骤d，否则执行步骤e；
d、将该通道中的链路设置为本从节点与主节点之间的通信链路，然后破坏该链路所在通道的数据结构，将该TDM帧发送到下一个从节点，下一个从节点重复执行步骤c，直到所有从节点找到与主节点之间的通信链路为止；
e、判断所收到的TDM帧中的下一个通道内是否存在链路，如果是，则执行步骤d，否则重复执行步骤e，直到将TDM帧中的通道全部判断完毕为止。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d进一步包括：将通道中的链路设置为本从节点与主节点之间的通信链路后，将该链路的编号设置为本从节点的地址。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤b所述将已设置编号的链路顺序依次映射到TDM帧的不同通道中为：TDM帧的每个通道中映射一条链路。
4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述判断TDM帧的通道内是否存在链路的方法为：
从节点在预先设置的链路搜索时间窗内，判断TDM帧通道内的数据是否发生变化，如果是，则TDM帧的该通道内存在链路，否则TDM帧的该通道内不存在链路。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述链路搜索时间窗是根据预先设定的链路的传输速率确定的。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定方法是：链路搜索时间窗小于等于64×103比特除以链路的传输速率。
7、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断TDM帧通道内的数据是否发生变化是根据TDM帧通道内数据的比特位是否发生变化来判断的。
8、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤d所述破坏该链路所在通道的数据结构的方法是，将该通道内的数据全部填充为0或1。
9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路为由HDLC帧建立的链路。
10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TDM帧为E1结构。
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