一种单向串行总线网络的通信方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种单向串行总线网络的通信方法、装置及系统，所述单向串行总线网络包括一级设备、至少一个二级设备、至少一个三级设备；其中，所述一级设备通过单向串行总线与至少一个二级设备构成单向环网，每个二级设备分别通过单向串行总线与至少一个三级设备构成单向环子网，包括：所述二级设备接收数据报文，所述数据报文中携带有节点信息；并根据所述节点信息确定所述数据报文的转发路径，并通过确定的转发路径转发所述数据报文。如此，本发明专利技术实施例能够解决单向串行总线网络中每个数据报文都将跑遍该单向串行总线网络中的所有节点设备的问题，从而避免了单向串行总线网络中无效数据报文的转发。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种单向串行总线网络的通信方法、装置及系统。
技术介绍
目前，RS485等单向串行总线应用于远程工业控制、远程智能抄仪表等系统；上述系统通常以单向环网套接单向环网的方式构建单向串行总线网络，该单向串行总线网络通常包括：集中器、至少一个采集器、智能仪表；其中，集中器通过单向串行总线与采集器构成单向环网，该单向环网为该串行总线网络组成骨干网，每个采集器再分别通过单向串行总线与若干智能仪表构成单向环子网。上述组网方式中，由于受到RS485单向串行总线的单向限制，采集器及智能仪表仅支持接收透传工作模式，在该接收透传工作模式下对接收的数据报文进行处理，同时将该数据报文传送到发送端口，由此可见，在接收透传工作模式下，每个节点设备将接收的数据报文传送给中央处理器CPU处理，同时直接透明转发，相当于单向串行总线上每个节点设备都同时收到了相同的数据报文，因此，现有单向串行总线网络中，单向环子网和骨干网不能隔离、阻断，该单向串行总线网络中的每个数据报文都将跑遍该单向串行总线网络中的所有节点设备，无效转发较多，大量无效转发的数据报文占用了大量的网络信道资源，从而极大地降低了网络资源的利用率。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种单向串行总线网络的通信方法、装置及系统，能够避免了单向串行总线网络中无效数据报文的转发。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术实施例提供一种单向串行总线网络的通信方法，所述单向串行总线网络包括一级设备、至少一个二级设备、至少一个三级设备；其中，所述一级设备通过单向串行总线与至少一个二级设备构成单向环网，每个二级设备分别通过单向串行总线与至少一个三级设备构成单向环子网，该方法包括：所述二级设备接收数据报文，所述数据报文中携带有节点信息；所述二级设备根据所述节点信息确定所述数据报文的转发路径，并通过确定的转发路径转发所述数据报文。优选地，所述二级设备上针对本地单向环子网存储有数据转发表，若所述节点信息包括目的地址，相应的，所述数据转发表包括入端口、目的地址、与所述目的地址对应的出端口；
若所述节点信息包括目的设备身份标识ID，相应的，所述数据转发表包括入端口、目的设备ID、与所述目的设备ID对应的出端口；所述二级设备根据所述节点信息确定所述数据报文的转发路径，并通过确定的转发路径转发所述数据报文，包括：所述二级设备确定所述目的地址是否为自身地址或者所述目的设备ID是否为自身设备ID；若是，则处理所述数据报文并停止转发所述数据报文；否则，根据接收数据报文的入端口、所述目的地址或所述目的设备ID查询所述数据转发表确定对应的出端口，并通过对应的出端口转发所述数据报文。优选地，所述根据接收数据报文的入端口、所述目的地址或所述目的设备ID查询所述数据转发表确定对应的出端口，并通过对应的出端口转发所述数据报文，包括：在所述数据转发表中所述入端口对应的目的地址中查询所述目的地址，或者，在所述数据转发表中所述入端口对应的目的设备ID中查询所述目的设备ID；查询到所述目的地址或所述目的设备ID时，进一步查询所述目的地址或所述目的设备ID对应的出端口；若所述入端口连接到所述单向环网，则当所述目的地址为广播地址或所述目的设备ID为广播ID时，将所述数据报文通过对应的出端口转发给本地单向环子网内的三级设备以及自身的下一跳二级设备；当所述目的地址为单播地址或所述目的设备ID为单播ID时，将所述数据报文通过对应的出端口转发给本地单向环子网内的三级设备；若所述入端口连接到本地单向环子网，则当所述目的地址为广播地址或所述目的设备ID为广播ID时，丢弃所述数据报文；未查询到所述目的地址或目的设备ID时，将所述数据报文通过默认的出端口转发给自身的下一跳二级设备。优选地，所述二级设备上针对本地单向环网存储有数据转发表，若所述节点信息包括目的地址，相应的，所述数据转发表包括目的地址、与所述目的地址对应的出端口；若所述节点信息包括目的设备身份标识ID，相应的，所述数据转发表包括目的设备ID、与所述目的设备ID对应的出端口；所述二级设备根据所述节点信息确定所述数据报文的转发路径，并通过确定的转发路径转发所述数据报文，包括：所述二级设备确定所述目的地址是否为自身地址或者所述目的设备ID是否为自身设备
ID；若是，则处理所述数据报文并停止转发所述数据报文；否则，当所述目的地址为广播地址或所述目的设备ID为广播ID时，确定接收数据报文的入端口是否连接到所述单向环网；若是，则将所述数据报文通过对应的出端口转发给本地单向环子网内的三级设备以及自身的下一跳二级设备；否则丢弃所述数据报文；当所述目的地址为单播地址或所述目的设备ID为单播ID时，根据所述目的地址或目的设备ID查询所述数据转发表确定对应的出端口，并通过对应的出端口转发所述数据报文。优选地，根据所述目的地址或目的设备ID查询所述数据转发表确定对应的出端口，并通过对应的出端口转发所述数据报文，包括：若在所述数据转发表中查询到所述目的地址或所述目的设备ID，则将所述数据报文通过对应的出端口转发给本地单向环子网内的三级设备；若在所述数据转发表中未查询到所述目的地址或所述目的设备ID，则将所述数据报文通过默认的出端口转发给自身的下一跳二级设备。优选地，所述方法还包括：所述二级设备接收所述一级设备发送的第一拓扑学习指令报文；所述二级设备读取所述第一拓扑学习指令报文中二级设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述第一拓扑学习指令报文中；所述二级设备在自身为中间二级设备时，将添加完成后的第一拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳二级设备；在自身为最后一跳二级设备时，将添加完成后的第一拓扑学习指令报文返回给所述一级设备。优选地，所述方法还包括：所述二级设备发送第二拓扑学习指令报文，所述第二拓扑学习指令报文用于指示与自身构成的单向环子网内的三级设备读取所述第二拓扑学习指令报文中三级设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述第二拓扑学习指令报文中，并在自身为中间三级设备时将添加完成后的第二拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳三级设备；在自身为最后一跳三级设备时将添加完成后的第二拓扑学习指令报文返回给所述二级设备；所述二级设备接收返回的第二拓扑学习指令报文，根据返回的第二拓扑学习指令报文中的节点数、设备地址或设备ID确定所述单向环子网的拓扑结构，并根据所述单向环子网的拓
扑结构更新所述数据转发表。根据上述方法，本专利技术实施例提供了一种单向串行总线网络的通信装置，应用于包括一级设备、二级设备及三级设备的单向串行总线网络中的二级设备，其中，所述一级设备通过单向串行总线与至少一个二级设备构成单向环网，每个二级设备分别通过单向串行总线与至少一个三级设备构成单向环子网，该装置包括：接收模块、确定模块、发送模块；其中，所述接收模块，用于接收数据报文，所述数据报文中携带有节点信息；所述确定模块，用于根据所述节点信息确定所述数据报文的转发路径，并指示所述发送模块通过确定的转发路径转发所述数据报文；所述发送模块，用于根据所述确定模块的指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单向串行总线网络的通信方法，所述单向串行总线网络包括一级设备、至少一个二级设备、至少一个三级设备；其中，所述一级设备通过单向串行总线与至少一个二级设备构成单向环网，每个二级设备分别通过单向串行总线与至少一个三级设备构成单向环子网，其特征在于，所述方法包括：所述二级设备接收数据报文，所述数据报文中携带有节点信息；所述二级设备根据所述节点信息确定所述数据报文的转发路径，并通过确定的转发路径转发所述数据报文。

【技术特征摘要】
1.一种单向串行总线网络的通信方法，所述单向串行总线网络包括一级设备、至少一个二级设备、至少一个三级设备；其中，所述一级设备通过单向串行总线与至少一个二级设备构成单向环网，每个二级设备分别通过单向串行总线与至少一个三级设备构成单向环子网，其特征在于，所述方法包括：所述二级设备接收数据报文，所述数据报文中携带有节点信息；所述二级设备根据所述节点信息确定所述数据报文的转发路径，并通过确定的转发路径转发所述数据报文。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二级设备上针对本地单向环子网存储有数据转发表，若所述节点信息包括目的地址，相应的，所述数据转发表包括入端口、目的地址、与所述目的地址对应的出端口；若所述节点信息包括目的设备身份标识ID，相应的，所述数据转发表包括入端口、目的设备ID、与所述目的设备ID对应的出端口；所述二级设备根据所述节点信息确定所述数据报文的转发路径，并通过确定的转发路径转发所述数据报文，包括：所述二级设备确定所述目的地址是否为自身地址或者所述目的设备ID是否为自身设备ID；若是，则处理所述数据报文并停止转发所述数据报文；否则，根据接收数据报文的入端口、所述目的地址或所述目的设备ID查询所述数据转发表确定对应的出端口，并通过对应的出端口转发所述数据报文。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据接收数据报文的入端口、所述目的地址或所述目的设备ID查询所述数据转发表确定对应的出端口，并通过对应的出端口转发所述数据报文，包括：在所述数据转发表中所述入端口对应的目的地址中查询所述目的地址，或者，在所述数据转发表中所述入端口对应的目的设备ID中查询所述目的设备ID；查询到所述目的地址或所述目的设备ID时，进一步查询所述目的地址或所述目的设备ID对应的出端口；若所述入端口连接到所述单向环网，则当所述目的地址为广播地址或所述目的设备ID为广播ID时，将所述数据报文通过对应的出端口转发给本地单向环子网内的三级设备以及自身的下一跳二级设备；当所述目的地址为单播地址或所述目的设备ID为单播ID时，将所述数据报文通过对应的出端口转发给本地单向环子网内的三级设备；若所述入端口连接到本地单向环子网，则当所述目的地址为广播地址或所述目的设备ID
\t为广播ID时，丢弃所述数据报文；未查询到所述目的地址或目的设备ID时，将所述数据报文通过默认的出端口转发给自身的下一跳二级设备。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二级设备上针对本地单向环网存储有数据转发表，若所述节点信息包括目的地址，相应的，所述数据转发表包括目的地址、与所述目的地址对应的出端口；若所述节点信息包括目的设备身份标识ID，相应的，所述数据转发表包括目的设备ID、与所述目的设备ID对应的出端口；所述二级设备根据所述节点信息确定所述数据报文的转发路径，并通过确定的转发路径转发所述数据报文，包括：所述二级设备确定所述目的地址是否为自身地址或者所述目的设备ID是否为自身设备ID；若是，则处理所述数据报文并停止转发所述数据报文；否则，当所述目的地址为广播地址或所述目的设备ID为广播ID时，确定接收数据报文的入端口是否连接到所述单向环网；若是，则将所述数据报文通过对应的出端口转发给本地单向环子网内的三级设备以及自身的下一跳二级设备；否则丢弃所述数据报文；当所述目的地址为单播地址或所述目的设备ID为单播ID时，根据所述目的地址或目的设备ID查询所述数据转发表确定对应的出端口，并通过对应的出端口转发所述数据报文。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当所述目的地址为单播地址或所述目的设备ID为单播ID时，根据所述目的地址或目的设备ID查询所述数据转发表确定对应的出端口，并通过对应的出端口转发所述数据报文，包括：若在所述数据转发表中查询到所述目的地址或所述目的设备ID，则将所述数据报文通过对应的出端口转发给本地单向环子网内的三级设备；若在所述数据转发表中未查询到所述目的地址或所述目的设备ID，则将所述数据报文通过默认的出端口转发给自身的下一跳二级设备。6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述二级设备接收所述一级设备发送的第一拓扑学习指令报文；所述二级设备读取所述第一拓扑学习指令报文中二级设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述第一拓扑学习指令报文中；所述二级设备在自身为中间二级设备时，将添加完成后的第一拓扑学习指令报文转发给
\t自身的下一跳二级设备；在自身为最后一跳二级设备时，将添加完成后的第一拓扑学习指令报文返回给所述一级设备。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述二级设备发送第二拓扑学习指令报文，所述第二拓扑学习指令报文用于指示与自身构成的单向环子网内的三级设备读取所述第二拓扑学习指令报文中三级设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述第二拓扑学习指令报文中，并在自身为中间三级设备时将添加完成后的第二拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳三级设备；在自身为最后一跳三级设备时将添加完成后的第二拓扑学习指令报文返回给所述二级设备；所述二级设备接收返回的第二拓扑学习指令报文，根据返回的第二拓扑学习指令报文中的节点数、设备地址或设备ID确定所述单向环子网的拓扑结构，并根据所述单向环子网的拓扑结构更新所述数据转发表。8.一种单向串行总线网络的通信装...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙祥均，
申请(专利权)人：重庆世纪之光科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50