一種分組交換網絡高效實時數據交互協議及通信方法，包括分組交換網絡高效實時數據交互協議的協議數據包報文和協議通信控制。協議通信控制包括數據請求交互和控制命令交互，數據請求交互過程包括請求(Request)、響應(Reqresponse)、確認(ReqACK)、通知(Notify)四個主要階段；控制命令交互過程包括命令(Command)、響應(CmdResponse)、確認(CmdACK)三個階段。本發明專利技術設計的分組交換網絡高效實時數據交互協議具有較高的網絡吞吐率并具有較好的傳輸實時性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及分組交換網絡協議，具體說是。
技術介紹
礦井事故的發生隨著煤礦開采力度的加大，日益增多。煤礦開采、掘進、運輸等整個生產過程都受瓦斯、一氧化碳、煤塵等因素的嚴重威脅。所以，在工程進行之前，對礦井安全因素的分析，顯得尤為必要。由于煤礦井下的特殊性，制約了井下無線通信系統的發展。我國井下無線通信系統一直主要靠引進吸收國外的相關技術，但隨著近年來地面無線技術的快速發展以及我國科技研發的不斷投入，新型的無線技術越來越多的服務于煤礦井下。我國煤礦的大部分礦井沒有裝備無線通信系統，已經裝備無線通信系統的礦井中，也很難真正發揮效能為煤礦生產和安全服務，系統使用效果不理想。目前，礦井中所使用的無線通信技術主要有感應通信和漏泄通信。但是感應通信由于體積限制，輸出功率較小，不宜用于環境噪聲大的場所，而漏泄通信要求必須有專用的信道，使得系統的造價較聞。為解決感應通信、漏泄通信存在的缺點，國外開發了煤礦井下超低頻透地通信系統，它是以大地為傳播媒介，令無線電波直接透過大地來實現地面與井下通信的一種方式。瓦斯實時監測技術和煤層瓦斯含量快速測定技術以及網絡化技術是改善、提高煤礦安全生產的幾個主要手段。通過瓦斯實時監測技術，煤礦管理和技術人員能夠隨時從生產控制室里了解到工作面瓦斯濃度的變化。根據這些變化，他們采取不同的瓦斯控制技術措施，或繼續生產，或加強通風，或抽放瓦斯，甚至停止生產等。實時瓦斯監測技術系統能夠監測工作面瓦斯濃度，捕捉井下局部瓦斯濃度變化，并根據瓦斯濃度采取斷電等措施，防止事故的發生。在網絡化技術的推進中，煤礦安全數據傳輸的可靠性、安全性和實時性成為煤礦安全實時監測系統中重要的一環，是一個非常重要的研究課題。隨著礦井開采深度增加，系統的擴展，現行網絡難以確保重要的安全數據、控制數據和井下儀表的檢測數據不受延遲或丟失。而且井下環境惡劣，電磁干擾強，粉塵大，濕度高，使得網絡的數據可靠性和實時性得不到保證。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術目的在于提供，通過定義數據包報文，制定客戶端服務器通信方法，進而構成分組交換網絡高效實時數據交互協議。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是:，其特征在于:請求數據交互包括以下步驟:步驟I)客戶端向服務器發送Request報文；若未收到服務器返回的Reqresponse報文，則重新發送Request報文，嘗試失敗后認為服務器不可連接，不再重傳，返回起始狀態；步驟2)服務器接收到客戶端的Request報文后，向客戶端發送一個帶有對應響應碼Reqresponse報文；若未收到客戶端返回的ReqACK報文,則重新發送Reqresponse報文，嘗試失敗后認為客戶端不可連接，不再重傳，返回起始狀態；步驟3)客戶端接收到服務器的ReqACK報文后，向服務器發送一個帶有確認碼的ReqACK 報文；步驟4)服務器接收到客戶端的ReqACK報文后，向客戶端發送Notify報文；在Request報文指定的有效時間內，向客戶端以Request報文指定的數據間隔為周期發送Notify報文,傳送實時數據；步驟5)有效時間到期時，服務器發送一個終止Notify報文。所述Request報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位請求序列；16位有效時間；16位數據間隔；32位校驗和。所述Reqresponse報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位請求序列；16位有效時間；16位數據間隔；32位校驗和。所述ReqACK報文數據請求確認報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位確認序號；32位確認碼；32位校驗和。所述Notify報文包括4位版本號；4位包類型；1位終止位；7位參數個數；16位請求序號；32位通知序列號；16傳感器編號；16位參數類型；32位參數值；32位校驗和。所述起始狀態為空閑狀態。所述有效時間為該數據請求報文的有效時間，響應該報文的服務器在有效時間內不斷向客戶端發送數據響應報文。 所述數據間隔為在有效時間內服務器向客戶端發送數據響應報文的時間間隔。所述實時數據為在服務器端的傳感器所采集的數據。還包括控制命令交互，具體為以下步驟:步驟I)客戶端向服務器發送Command報文；若未收到服務器返回的CmdResponse報文，則周期性發送Command報文，嘗試失敗后不再重傳，返回起始狀態；步驟2)服務器接收到客戶端的Co_and報文后，向客戶端發送一個帶有對應響應碼的CmdResponse報文；若未收到客戶端返回的CmdACK報文,周期性發送CmdResponse報文，嘗試失敗后不再重傳；返回起始狀態；步驟3)客戶端接收到服務器的Cmdresponse報文后，發送一個帶有對應確認碼的CmdACK 報文。所述Co_and報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位命令包序號；16位傳感器編號，16位控制命令；32位命令選項；32位校驗和；所述CmdResponse報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位響應序號；32位響應碼；32位校驗和；所述CmdACK報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位確認序號；32位確認碼；32位校驗和。本專利技術具有以下有益效果及優點:1.本專利技術設計了一種分組交換網絡高效實時數據交互協議，使本協議具有較高的網絡吞吐率。2.本專利技術設計了一種分組交換網絡高效實時數據交互通信方法，使本協議具有較好的傳輸實時性。附圖說明圖1是本專利技術的請求數據交互過程示意圖；圖2是本專利技術的控制命令交互過程示意圖；圖3是本專利技術的數據請求報文的數據包格式示意圖；圖4是本專利技術的數據請求響應報文的數據包格式示意圖；圖5是本專利技術的數據請求確認報文的數據包格式示意圖；圖6是本專利技術的數據通知報文的數據包格式示意圖；圖7是本專利技術的控制命令報文的數據包格式示意圖；圖8是本專利技術的控制命令響應報文的數據包格式示意圖；圖9是本專利技術的控制命令確認報文的數據包格式示意圖；圖10是本專利技術的客戶端狀態轉移圖；圖11是本專利技術的服務器狀態轉移圖。具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本專利技術做進一步的詳細說明。本專利技術是，本實施例用于服務器與客戶端之間進行分組交換。本協議包括分組交換網絡高效實時數據交互協議的協議數據包報文和協議通信控制。協議數據包報文包括數據請求報文、數據請求響應報文、數據請求確認報文、數據通知報文、控制命令報文、控制命令響應報文和控制命令確認報文。如圖3所示，數據請求報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位請求序列；16位有效時間；16位數據間隔；32位校驗和。版本號指協議的版本號，本協議版本號從O開始。數據包類型包括數據請求(Request)、數據請求響應(ReqResponse)、數據請求確認(ReqACK)和數據通知(Notify)及控制命令(Command)、控制命令響應(CmdRequest)和確認(CmdACK)五種。保留位，保留為將來版本使用，置O。請求序號可用于接收方發現丟失包以及恢復包序列，序號初始值為1，每傳輸一個非終止數據請求報文該序號遞增I。有效時間為該數據請求報文的有效時間，響應該報文的服務器應在有效時間內不斷向客戶端發送數據響應報文，該整型數字值，單位為秒。數據間隔為在有效時間內，服務器向客戶端發送數據響應報文的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種分組交換網絡高效實時數據交互協議及通信方法，其特征在于：請求數據交互包括以下步驟：步驟1)客戶端向服務器發送Request報文；若未收到服務器返回的Reqresponse報文，則重新發送Request報文，嘗試失敗后認為服務器不可連接，不再重傳，返回起始狀態；步驟2)服務器接收到客戶端的Request報文后，向客戶端發送一個帶有對應響應碼Reqresponse報文；若未收到客戶端返回的ReqACK報文，則重新發送Reqresponse報文，嘗試失敗后認為客戶端不可連接，不再重傳，返回起始狀態；步驟3)客戶端接收到服務器的ReqACK報文后，向服務器發送一個帶有確認碼的ReqACK報文；步驟4)服務器接收到客戶端的ReqACK報文后，向客戶端發送Notify報文；在Request報文指定的有效時間內，向客戶端以Request報文指定的數據間隔為周期發送Notify報文，傳送實時數據；步驟5)有效時間到期時，服務器發送一個終止Notify報文。
【技術特征摘要】
1.一種分組交換網絡高效實時數據交互協議及通信方法，其特征在于:請求數據交互包括以下步驟: 步驟I)客戶端向服務器發送Request報文；若未收到服務器返回的Reqresponse報文，則重新發送Request報文，嘗試失敗后認為服務器不可連接，不再重傳，返回起始狀態； 步驟2)服務器接收到客戶端的Request報文后，向客戶端發送一個帶有對應響應碼Reqresponse報文；若未收到客戶端返回的ReqACK報文,則重新發送Reqresponse報文，嘗試失敗后認為客戶端不可連接，不再重傳，返回起始狀態； 步驟3)客戶端接收到服務器的ReqACK報文后，向服務器發送一個帶有確認碼的ReqACK 報文； 步驟4)服務器接收到客戶端的ReqACK報文后，向客戶端發送Notify報文報文指定的有效時間內，向客戶端以Request報文指定的數據間隔為周期發送Notify報文，傳送實時數據； 步驟5)有效時間到期時，服務器發送一個終止Notify報文。2.根據權利要求1所述的一種分組交換網絡高效實時數據交互協議及通信方法，其特征在于: 所述Request報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位請求序列；16位有效時間；16位數據間隔；32位校驗和。3.根據權利要求1所述的一種分組交換網絡高效實時數據交互協議及通信方法，其特征在于: 所述Reqresponse報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位請求序列；16位有效時間；16位數據間隔；32位校驗和。4.根據權利要求1所述的一種分組交換網絡高效實時數據交互協議及通信方法，其特征在于: 所述ReqACK報文數據請求確認報文包括4位版本號；4位包類型；8位保留位；16位確認序號；32位確認碼；32位校驗和。5.根據權利要求1所述的一種分組交換網絡高效實時數據交互協議及通信方法，其特征在于: 所述Notify報文包括4位版本號；4位包類型；1位終止位；7位參數個數；1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王劍，呂莎莎，馬躍，于波，孫建偉，賈軍營，呂昕，王衛，李明華，
申請(專利權)人：中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。