专利名称：一种铁路轨道监测传感网络控制器发现方法
技术领域：
本发明涉及通信网络，尤其涉及铁路轨道监测传感网络中的一种铁路轨道监测传感网络控制器发现方法。
背景技术：
随着铁路运输的不断提速，对铁路轨道安全的要求也越来越高，铁路轨道的各类参数，如铁轨温度、铁轨应力、轨道沉降、轨道变形、等等信息的及时获取，有助于准确判断铁轨状态，控制火车运行速度，确保铁路运输的安全。但是由于铁路轨道监测范围大，环境 严苛，目前还没有合适的技术手段来解决大范围铁路轨道参数的实时监测问题。无线传感网络技术可以利用超低功耗传感器感知环境参数，并实现无线组网，及时传递所采集的信息。但是目前的无线传感网技术基本上还集中于小规模网络设计，无法适用于铁路轨道监测的目标。为了解决铁路轨道监测问题，如图I所示，一种基于无线传感网络技术的铁路轨道监测传感网络体系结构及系列组网设备被提出来，从而可以有效地建立大规模铁路轨道监测传感网络。铁路轨道监测传感网络包括铁路轨道监测传感器节点、铁路轨道监测传感接入复用设备、铁路轨道监测传感网络控制器、铁路轨道监测网关等新型组网设备，通过分层组网方式，可以管理、控制十万以上的铁路轨道监测传感器节点，实现大范围铁路轨道参数的实时监测。铁路轨道监测传感网络控制器可以看作是一组逻辑设备，实现了铁路轨道监测传感网络的管理、监控、动态配置、控制等功能。铁路轨道监测传感接入复用设备是局域范围内的铁路轨道监测传感网络的控制设备，它在铁路轨道监测传感网络控制器的控制下，实现对局域范围内的铁路轨道监测传感网络的拓扑维护和铁路轨道监测传感器节点的管理控制。铁路轨道监测网关负责实现铁路轨道监测传感网络控制器和铁路轨道监测传感接入复用设备的分配，为铁路轨道监测网络内的铁路轨道监测传感接入复用设备动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的铁路轨道监测传感网络控制器，并为铁路轨道监测传感器节点动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的铁路轨道监测传感接入复用设备。当铁路轨道监测传感接入复用设备启动后，它可以通过静态配置方式获取可以为其提供网络接入和控制服务的铁路轨道监测传感网络控制器的标识和IP地址信息，也可以通过铁路轨道监测传感网络控制器动态分配流程从铁路轨道监测网关获取可以为其提供网络接入和控制服务的铁路轨道监测传感网络控制器的标识和IP地址信息。为了预防铁路轨道监测传感网络控制器单点故障，一般情况下，铁路轨道监测传感网络中会为铁路轨道监测传感接入复用设备提供两个可选的铁路轨道监测传感网络控制器，一个作为主用控制设备，一个作为备用控制设备
发明内容
铁路轨道监测传感接入复用设备启动后，通过读取静态配置方式或者通过请求铁路轨道监测网关为其动态分配铁路轨道监测传感网络控制器的方式可以获得铁路轨道监测传感网络控制器列表。当获取了铁路轨道监测传感网络控制器列表后，铁路轨道监测传感接入复用设备需要检测列表中的铁路轨道监测传感网络控制器是否可以正确连通，并在铁路轨道监测传感网络控制器列表中选择一个可以正确连通的铁路轨道监测传感网络控制器作为其网络接入和控制设备。本发明针对图I所示的铁路轨道监测传感网络体系结构，提出了一种铁路轨道监测传感网络控制器的发现方法，从而帮助铁路轨道监测传感接入复用设备检测并选择网络 中可接入的铁路轨道监测传感网络控制器来作为其网络接入和控制设备，从而成为所述铁路轨道监测传感网络控制器所控制的铁路轨道监测传感网络拓扑中的一员。根据本发明的第一方面，提供了一种铁路轨道监测传感网络控制器的发现方法，其特征在于(I)铁路轨道监测传感接入复用设备在两种情况下会进入铁路轨道监测传感网络控制器的发现状态a.铁路轨道监测传感接入复用设备启动后，通过读取静态配置方式或者通过请求铁路轨道监测网关为其动态分配铁路轨道监测传感网络控制器的方式获得铁路轨道监测传感网络控制器列表后，需要从铁路轨道监测传感网络控制器列表中检测可用的铁路轨道监测传感网络控制器来建立网络连接；b.铁路轨道监测传感接入复用设备和已连接的铁路轨道监测传感网络控制器通信连接中断后，铁路轨道监测传感接入复用设备需要重新发现可接入的铁路轨道监测传感网络控制器，并与之建立网络连接。(2)通常情况下，铁路轨道监测传感接入复用设备会被同时配置主用铁路轨道监测传感网络控制器和备用铁路轨道监测传感网络控制器来分别作为它的主用网络接入设备和备用网络接入设备。(3)铁路轨道监测传感接入复用设备总是会首先尝试和主用铁路轨道监测传感网络控制器执行发现过程，如果铁路轨道监测传感接入复用设备成功接收到来自主用铁路轨道监测传感网络控制器的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息，则成功结束铁路轨道监测传感网络控制器发现过程。(4)如果铁路轨道监测传感接入复用设备和主用铁路轨道监测传感网络控制器执行发现过程失败，将选择备用铁路轨道监测传感网络控制器来执行铁路轨道监测传感网络控制器发现流程，以检查备用铁路轨道监测传感网络控制器是否可以连通。根据本发明的第二方面，提供了一种铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息。铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中所承载的信息包括发现类型、铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元、铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元。其中，发现类型用于表示铁路轨道监测传感网络控制器地址的获取方法；铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件描述信息；铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备其它描述信息，如设备硬件版本号、设备固件版本号、设备引导程序版本号、加密能力参数等等。铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息被铁路轨道监测传感接入复用设备用于检测网络中可接入的铁路轨道监测传感网络控制器。铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中传送铁路轨道监测传感接入复用设备的基本信息到铁路轨道监测传感网络控制器。一个铁路轨道监测传感接入复用设备必须提供这些信息给铁路轨道监测传感网络控制器，以保证铁路轨道监测传感网络控制器对其进行正确的控制。根据本发明的第三方面，提供了一种铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息。铁路轨道监测传感网络控制器用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息来作为对接收到的铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息的应答。铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息中所承载的信息包括铁路轨道监测传感网络控制器标识、铁路轨道监测传感网络控制器描述单元。其中，铁路轨道监测传感网络控制器标识表示铁路轨道监测传感网络控制器的网络内部标识号；铁路轨道监测传感网络控制器描述单元用于承载铁路轨道监测传感网络控制器描述信息。
根据本发明的第四方面，提供了一种主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息。主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中所承载的信息包括发现类型、铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元、铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元。其中，发现类型用于表示铁路轨道监测传感网络控制器地址的获取方法；铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件描述信息；铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的其它描述信息，如设备硬件版本号、设备固件版本号、设备引导程序版本号、加密能力参数等
坐寸ο铁路轨道监测传感接入复用设备发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息来检测它的主用铁路轨道监测传感网络控制器是否可以正确连通。当铁路轨道监测传感接入复用设备当前连接到了备用铁路轨道监测传感网络控制器上时，铁路轨道监测传感接入复用设备周期性地发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息来检查它的主用铁路轨道监测传感网络控制器是否已经变为可连通状态。根据本发明的第五方面，提供了一种主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息。铁路轨道监测传感网络控制器用主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息来作为对接收到的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息的应答。主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息中所承载的信息包括铁路轨道监测传感网络控制器标识、铁路轨道监测传感网络控制器描述单元。其中铁路轨道监测传感网络控制器标识表示铁路轨道监测传感网络控制器的网络内部标识号；铁路轨道监测传感网络控制器描述单元用于承载铁路轨道监测传感网络控制器描述信息。主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息为铁路轨道监测传感网络控制器提供了一种可以向将其配置为主用铁路轨道监测传感网络控制器的请求连接的铁路轨道监测传感接入复用设备广告其服务能力的机制。根据本发明的第六方面，提供了一种铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元。铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元被用于铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中，用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件描述信息。铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元包括设备生产厂商标识、铁路轨道监测传感接入复用设备序列号、铁路轨道监测传感接入复用设备MAC地址。其中，设备生产厂商标识是指铁路轨道监测传感接入复用设备生产厂商的标识符；铁路轨道监测传感接入复用设备序列号用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件序列号；铁路轨道监测传感接入复用设备MAC地址用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的MAC地址信息。根据本发明的第七方面，提供了一种铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元。铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元被用于铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中，用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的描述信息。铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元包括参数类型、参数值长度、参数值。其中参数类型用于表示参数值域内携带的参数类型；参数值长度表示参数值域的长度字节数；参数值表示指定参数类型的值信息。参数类型、参数值长度、参数值三个子域用于携带铁路轨道监测传感接 入复用设备的各类参数信息，如铁路轨道监测传感接入复用设备硬件版本号、铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本号、铁路轨道监测传感接入复用设备加密能力参数、等等。根据本发明的第八方面，提供了一种铁路轨道监测传感网络控制器描述单元。铁路轨道监测传感网络控制器描述单元被用于铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息中，用于承载铁路轨道监测传感网络控制器的描述信息。铁路轨道监测传感网络控制器描述单元包括当前铁路轨道监测传感器节点数量、铁路轨道监测传感器节点数量限制、铁路轨道监测传感接入复用设备数量、铁路轨道监测传感接入复用设备数量限制、安全证书类型、DTLS策略、保留域、参数类型、参数值长度、参数值。其中当前铁路轨道监测传感器节点数量是指所述铁路轨道监测传感网络控制器目前所管理的铁路轨道监测传感器节点个数；铁路轨道监测传感器节点数量限制是指所述铁路轨道监测传感网络控制器最大可以管理的铁路轨道监测传感器节点数量；铁路轨道监测传感接入复用设备数量是指所述铁路轨道监测传感网络控制器目前所连接的铁路轨道监测传感接入复用设备数量；铁路轨道监测传感接入复用设备数量限制是指所述铁路轨道监测传感网络控制器最大可以连接的铁路轨道监测传感接入复用设备数量；安全证书类型是指铁路轨道监测传感网络控制器支持的安全证书方式；DTLS策略是指铁路轨道监测传感网络控制器和铁路轨道监测传感接入复用设备间的数据传输是否使用DTLS加密方式；保留域是指为未来扩展所保留的信息域；参数类型用于表示参数值域内携带的参数类型；参数值长度表示参数值域的长度字节数；参数值表示指定参数类型的值信息。通常情况下，铁路轨道监测传感接入复用设备会被同时配置主用铁路轨道监测传感网络控制器和备用铁路轨道监测传感网络控制器来分别作为它的主用网络接入设备和备用网络接入设备。铁路轨道监测传感接入复用设备总是会首先尝试和主用铁路轨道监测传感网络控制器执行发现过程。根据本发明的第九方面，提供了在配置了主用铁路轨道监测传感网络控制器情况下，主用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程。其中，包括以下步骤a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息到主用铁路轨道监测传感网络控制器；b)铁路轨道监测传感网络控制器在接收到主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息后，发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息给所述铁路轨道监测传感接入复用设备。
如果铁路轨道监测传感接入复用设备成功接收到来自铁路轨道监测传感网络控制器的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息，则成功结束铁路轨道监测传感网络控制器发现过程。否则，将选择备用铁路轨道监测传感网络控制器来执行铁路轨道监测传感网络控制器发现流程，以检查备用铁路轨道监测传感网络控制器是否可以连通。根据本发明的第十方面，提供了在主用铁路轨道监测传感网络控制器连接失败的情况下，备用铁路轨道监测传感网络控制器发现流程。其中，包括以下步骤a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息到备用铁路轨道监测传感网络控制器；b)铁路轨道监测传感网络控制器在接收到铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息后，发送铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息给所述铁路轨道监测传感接入复用设备。 如果铁路轨道监测传感接入复用设备成功接收到来自备用铁路轨道监测传感网络控制器的铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息，则成功结束铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，并选择备用铁路轨道监测传感网络控制器作为其网络接入和控制设备，执行后续的网络接入流程。根据本发明的第十一方面，如果铁路轨道监测传感接入复用设备在上述备用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程中均未接收到来自任何铁路轨道监测传感网络控制器的发现响应消息，则铁路轨道监测传感接入复用设备无法进入下一步工作状态，它需要在等候一段延时时间后，重新启动铁路轨道监测传感网络控制器发现流程或主用铁路轨道监测传感网络控制器发现流程，直到检测到可用的铁路轨道监测传感网络控制器为止。采用本发明的方案，铁路轨道监测传感接入复用设备可以检测并选择网络中可接入的铁路轨道监测传感网络控制器来作为其网络接入和控制设备，从而成为铁路轨道监测传感网络控制器所控制的铁路轨道监测传感网络拓扑中的一员。
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I示出了铁路轨道监测传感网络的系统架构图；图2示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元的结构示意图；图3示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元的结构示意图；图4示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感网络控制器描述单元的结构示意图；图5示出了根据本发明的一个具体实施例的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程的流程图；图6示出了根据本发明的一个具体实施例的备用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程的流程图。其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。如图I所示，在铁路轨道监测传感网络中，铁路轨道监测传感接入复用设备I、铁路轨道监测传感接入复用设备2、铁路轨道监测传感接入复用设备3、铁路轨道监测传感接入复用设备η等分别负责控制各局域范围内的铁路轨道监测传感器节点，组织管理局域传 感网络。铁路轨道监测传感网络控制器I是整个铁路轨道监测传感网络的主用核心控制设备，负责对网络内的所有铁路轨道监测传感接入复用设备进行控制管理。铁路轨道监测传感网络控制器2是铁路轨道监测传感网络的备用控制设备，铁路轨道监测网关I负责实现对铁路轨道监测传感网络控制器和铁路轨道监测传感接入复用设备的动态分配。当铁路轨道监测传感接入复用设备I启动后，它可以通过读取静态配置的方法或者通过请求铁路轨道监测网关I为其动态分配铁路轨道监测传感网络控制器的方式来取得可用的铁路轨道监测传感网络控制器列表，铁路轨道监测传感网络控制器列表中包含铁路轨道监测传感网络控制器I和铁路轨道监测传感网络控制器2的地址和标识信息，其中铁路轨道监测传感网络控制器I作为主用控制设备、铁路轨道监测传感网络控制器2作为备用控制设备。此后，铁路轨道监测传感接入复用设备I需要启动铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，来判断铁路轨道监测传感网络控制器I或者铁路轨道监测传感网络控制器2是否可以正确连通。铁路轨道监测传感接入复用设备I会首先启动和铁路轨道监测传感网络控制器I的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，如果该过程执行失败，再启动和铁路轨道监测传感网络控制器2的铁路轨道监测传感网络控制器发现过程。当铁路轨道监测传感接入复用设备I和原来接入的铁路轨道监测传感网络控制器的连接中断，则铁路轨道监测传感接入复用设备I也会启动铁路轨道监测传感网络控制器发现过程。以下，对本发明的第二方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中所承载的信息包括发现类型、铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元、铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元。其中发现类型用于表示铁路轨道监测传感接入复用设备获取铁路轨道监测传感网络控制器的地址信息的方法，I表示静态配置，2表示动态获取。静态配置方法是指在铁路轨道监测传感接入复用设备上预先配置主、备用铁路轨道监测传感网络控制器的标识和IP地址；动态获取方法指铁路轨道监测传感接入复用设备启动后，通过铁路轨道监测传感网络控制器动态分配协议从铁路轨道监测网关动态获取主、备用铁路轨道监测传感网络控制器的标识和IP地址。铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件描述信息。
铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备描述信息，如设备硬件版本号、设备固件版本号、设备引导程序版本号等等。铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息被铁路轨道监测传感接入复用设备I用于检测其备用控制设备-铁路轨道监测传感网络控制器2是否可以正确连通。铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息传递铁路轨道监测传感接入复用设备I的基本描述信息到铁路轨道监测传感网络控制器2。铁路轨道监测传感接入复用设备I必须提供这些信息给铁路轨道监测传感网络控制器2，以保证铁路轨道监测传感网络控制器2对其进行正确的控制。以下，对本发明的第三方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感网络控制器用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息来作为对接收到的铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息的应答。铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息中所承载的信息包括铁路轨道监测传感网络控制器标识、铁路轨道监测传感网络控制器描述单元。其中铁路轨道监测传感网络控制器标识表示铁路轨道监测传感网络控制器的网络内部标识号。铁路轨道监测传感网络控制器描述单元用于承载铁路轨道监测传感网络控制器描述信息。铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息为铁路轨道监测传感网络控制器提供了一种可以向请求连接的铁路轨道监测传感接入复用设备广告其服务能力的机制。当铁路轨道监测传感网络控制器2接收到来自铁路轨道监测传感接入复用设备I的铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息后，铁路轨道监测传感网络控制器2发送铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息给铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带铁路轨道监测传感网络控制器2的标识信息和铁路轨道监测传感网络控制器2的描述单
元 ο以下，对本发明的第四方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中所承载的信息包括发现类型、铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元、铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元。其中发现类型用于表示铁路轨道监测传感接入复用设备获取铁路轨道监测传感网络控制器的地址信息的方法，I表示静态配置，2表示动态获取。静态配置方法是指在铁路轨道监测传感接入复用上预先配置主、备用铁路轨道监测传感网络控制器的IP地址；动态获取方法指铁路轨道监测传感接入复用设备启动后，通过铁路轨道监测传感网络控制器动态分配协议从铁路轨道监测网关动态获取主、备用铁路轨道监测传感网络控制器的IP地址。铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件描述信息。铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备描述信息，如设备硬件版本号、设备固件版本号、设备引导程序版本号等等。
铁路轨道监测传感接入复用设备I发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息来检测它的主用控制设备-铁路轨道监测传感网络控制器I是否可以正确连通。此外，当铁路轨道监测传感接入复用设备I当前连接到了备用控制设备铁路轨道监测传感网络控制器2上时，铁路轨道监测传感接入复用设备I周期性地发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息到铁路轨道监测传感网络控制器I来检查它的主用铁路轨道监测传感网络控制器是否已经变为可连通状态。以下，对本发明的第五方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感网络控制器用主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息来作为对接收到的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息的应答消息。主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息中所承载的信息包括铁路轨道监测传感网络控制器标识、铁路轨道监测传感网络控制器描述单元。其中 铁路轨道监测传感网络控制器标识表示铁路轨道监测传感网络控制器的网络内部标识号。铁路轨道监测传感网络控制器描述单元用于承载铁路轨道监测传感网络控制器描述信息。主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息为铁路轨道监测传感网络控制器提供了一种可以向将其配置为主用铁路轨道监测传感网络控制器的请求连接的铁路轨道监测传感接入复用设备广告其服务能力的机制。当铁路轨道监测传感网络控制器I接收到来自铁路轨道监测传感接入复用设备I的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息后，铁路轨道监测传感网络控制器I发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息给铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带铁路轨道监测传感网络控制器I的标识信息和铁路轨道监测传感网络控制器I的描述单元。以下，参照图2对本发明的第六方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元被用于铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中，用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件描述信息。铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元包括设备生产厂商标识、铁路轨道监测传感接入复用设备序列号、铁路轨道监测传感接入复用设备MAC地址。其中设备生产厂商标识，用于表示铁路轨道监测传感接入复用设备生产厂商的标识符。铁路轨道监测传感接入复用设备序列号，用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件序列号。每个铁路轨道监测传感接入复用设备出厂时都被配置一个唯一的硬件序列号。铁路轨道监测传感接入复用设备MAC地址，用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的MAC地址信息。以下，参照图3对本发明的第七方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元被用于铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中，用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的描述信息。铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元包括参数类型、参数值长度、参数值。其中参数类型包括0_硬件版本号、I-当前运行的固件版本号、2-铁路轨道监测传感 接入复用设备引导程序版本号、3-其他固件版本号，如铁路轨道监测传感接入复用设备非运行固件版本号，4-铁路轨道监测传感接入复用设备加密能力，等等。参数值长度表示参数值域的长度字节数。参数值表示指定参数类型的值信息。一个铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元可以同时承载多个参数描述信息。以下，参照图4对本发明的第八方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感网络控制器描述单元被用于铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息中，用于承载铁路轨道监测传感网络控制器的描述信息。铁路轨道监测传感网络控制器描述单元包括当前铁路轨道监测传感器节点数量、铁路轨道监测传感器节点数量限制、当前铁路轨道监测传感接入复用设备数量、铁路轨道监测传感接入复用设备数量限制、安全证书类型、DTLS策略、保留域、参数类型、参数值长度、参数值。其中当前铁路轨道监测传感器节点数量是指所述铁路轨道监测传感网络控制器目前所管理的铁路轨道监测传感器节点个数。铁路轨道监测传感器节点数量限制是指所述铁路轨道监测传感网络控制器最大可以管理的铁路轨道监测传感器节点数量。铁路轨道监测传感接入复用设备数量是指所述铁路轨道监测传感网络控制器目前所连接的铁路轨道监测传感接入复用设备数量。铁路轨道监测传感接入复用设备数量限制是指所述铁路轨道监测传感网络控制器最大可以连接的铁路轨道监测传感接入复用设备数量。安全证书类型是指铁路轨道监测传感网络控制器支持的安全证书方式，其中I表示X. 509证书方式,2表示预先共享密钥方式。DTLS策略是指铁路轨道监测传感网络控制器和铁路轨道监测传感接入复用设备间的数据传输是否使用DTLS加密方式，其中I表示明文传输，2表示使用DTLS加密。保留域是指为未来扩展所保留的信息域。参数类型表示参数值域所包含的参数值的类型,如1表示铁路轨道监测传感网络控制器硬件版本号，2表示铁路轨道监测传感网络控制器软件版本号、等等。参数值长度表示参数值域的长度字节数。参数值表示指定参数类型的值信息。参数值域内可以携带多种自定义的铁路轨道监测传感网络控制器参数。
通常情况下，铁路轨道监测传感接入复用设备会被同时配置主用铁路轨道监测传感网络控制器和备用铁路轨道监测传感网络控制器来分别作为它的主用网络接入设备和备用网络接入设备。铁路轨道监测传感接入复用设备总是会首先尝试和主用铁路轨道监测传感网络控制器执行发现流程。根据本发明实施例，还提供了一种主用铁路轨道监测传感网络控制器的发现流程。下面根据图5并结合图I来介绍该流程。该流程包括以下处理步骤S10，铁路轨道监测传感接入复用设备I发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息到其主用控制设备-铁路轨道监测传感网络控制器1，消息中携带铁路轨道监测传感接入复用设备I的硬件描述信息和设备描述信息。
步骤S11，铁路轨道监测传感网络控制器I在接收到主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息后，发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息给铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带铁路轨道监测传感网络控制器I的设备描述信息。如果铁路轨道监测传感接入复用设备I成功接收到来自铁路轨道监测传感网络控制器I的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息，则成功结束铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，不再和其他铁路轨道监测传感网络控制器执行铁路轨道监测传感网络控制器发现过程。否则，铁路轨道监测传感接入复用设备I将选择备用控制设备-铁路轨道监测传感网络控制器2来执行铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，以检查铁路轨道监测传感网络控制器2是否可以连通。在主用铁路轨道监测传感网络控制器连接失败的情况下，铁路轨道监测传感接入复用设备将执行备用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程。根据本发明实施例，还提供了一种备用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程。下面根据图6并结合图I来介绍该流程。该流程包括以下处理步骤S20，铁路轨道监测传感接入复用设备I发送铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息到备用控制设备-铁路轨道监测传感网络控制器2，消息中携带铁路轨道监测传感接入复用设备I的硬件描述信息和设备描述信息。步骤S21，铁路轨道监测传感网络控制器2在接收到铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息后，发送铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息给铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带铁路轨道监测传感网络控制器2的设备描述信息。如果铁路轨道监测传感接入复用设备I成功接收到来自铁路轨道监测传感网络控制器2的铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息，则成功结束铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，并选择铁路轨道监测传感网络控制器2作为其网络接入和控制设备，执行后续的网络接入流程。以下，本发明的第十一方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。如果铁路轨道监测传感接入复用设备I在上述铁路轨道监测传感网络控制器发现流程和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现流程中均未接收到来自任何铁路轨道监测传感网络控制器的铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息，则铁路轨道监测传感接入复用设备无法进入下一步工作状态，它需要在等候一段延时时间后，重新启动铁路轨道监测传感网络控制器发现流程或主用铁路轨道监测传感网络控制器发现流程，直到检测到可用的铁路轨道监测传感网络控制器为止。需要等候的延时时间可以预先设定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
权利要求
1.一种铁路轨道监测传感网络控制器的发现方法，从而帮助铁路轨道监测传感接入复用设备检测网络中可接入的铁路轨道监测传感网络控制器来作为其网络接入和控制设备，其特征在于 a)铁路轨道监测传感接入复用设备启动后，通过读取静态配置方式或者通过请求铁路轨道监测网关为其动态分配铁路轨道监测传感网络控制器的方式获得铁路轨道监测传感网络控制器列表后，需要执行铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，从铁路轨道监测传感网络控制器列表中检测可用的铁路轨道监测传感网络控制器来建立网络连接； b)铁路轨道监测传感接入复用设备和已连接的铁路轨道监测传感网络控制器通信连接中断后，铁路轨道监测传感接入复用设备需要执行铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，重新发现可接入的铁路轨道监测传感网络控制器，并与之建立网络连接； c)通常情况下，铁路轨道监测传感接入复用设备会被同时配置主用铁路轨道监测传感网络控制器和备用铁路轨道监测传感网络控制器来分别作为它的主用网络接入设备和备 用网络接入设备； d)铁路轨道监测传感接入复用设备总是会首先尝试和主用铁路轨道监测传感网络控制器执行发现过程，如果铁路轨道监测传感接入复用设备成功接收到来自主用铁路轨道监测传感网络控制器的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息，则成功结束铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，并选择主用铁路轨道监测传感网络控制器作为其网络接入和控制设备； e)如果铁路轨道监测传感接入复用设备和主用铁路轨道监测传感网络控制器执行发现过程失败，将选择备用铁路轨道监测传感网络控制器来执行铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，以检查备用铁路轨道监测传感网络控制器是否可以连通； f)如果铁路轨道监测传感接入复用设备成功接收到来自备用铁路轨道监测传感网络控制器的铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息，则成功结束铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，并选择备用铁路轨道监测传感网络控制器作为其网络接入和控制设备； g)如果铁路轨道监测传感接入复用设备在备用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程中未接收到来自任何铁路轨道监测传感网络控制器的发现响应消息，则铁路轨道监测传感接入复用设备无法进入下一步工作状态，它需要在等候一段延时时间后，重新启动铁路轨道监测传感网络控制器发现过程或主用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，直到检测到可用的铁路轨道监测传感网络控制器为止。
2.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感网络控制器的发现方法，其特征还在于，在配置了主用铁路轨道监测传感网络控制器情况下，主用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息到主用铁路轨道监测传感网络控制器； b)铁路轨道监测传感网络控制器在接收到主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息后，发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息给所述铁路轨道监测传感接入复用设备。
3.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感网络控制器的发现方法，其特征还在于，在主用铁路轨道监测传感网络控制器连接失败的情况下，备用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息到备用铁路轨道监测传感网络控制器； b)铁路轨道监测传感网络控制器在接收到铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息后，发送铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息给所述铁路轨道监测传感接入复用设备。
4.根据权利要求3所述的备用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息的特征在于 a)铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中所承载的信息包括发现类型、铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元、铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元； b)发现类型用于表示铁路轨道监测传感网络控制器地址的获取方法，其中，I表示静态配置方法，2表示动态获取方法； c)铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件描述信息； d)铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备其它描述信息，如设备硬件版本号、设备固件版本号、设备引导程序版本号等等； e)铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息被铁路轨道监测传感接入复用设备用于检测网络中可接入的铁路轨道监测传感网络控制器，铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中传送铁路轨道监测传感接入复用设备的基本信息到铁路轨道监测传感网络控制器，以保证铁路轨道监测传感网络控制器对其进行正确的控制。
5.根据权利要求3所述的备用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息的特征在于 a)铁路轨道监测传感网络控制器用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息来作为对接收到的铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息的应答消息； b)铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息中所承载的信息包括铁路轨道监测传感网络控制器标识、铁路轨道监测传感网络控制器描述单元； c)铁路轨道监测传感网络控制器标识表示铁路轨道监测传感网络控制器的网络内部标识号； d)铁路轨道监测传感网络控制器描述单元用于承载铁路轨道监测传感网络控制器描述信息。
6.根据权利要求2所述的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息的特征在于 a)主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中所承载的信息包括发现类型、铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元、铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元; b)发现类型用于表示铁路轨道监测传感网络控制器地址的获取方法，其中，I表示静态配置方法，2表示动态获取方法； c)铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件描述信息； d)铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的其它描述信息，如设备硬件版本号、设备固件版本号、设备引导程序版本号等等； e)铁路轨道监测传感接入复用设备发送主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息来检测它的主用铁路轨道监测传感网络控制器是否可以正确连通。
7.根据权利要求2所述的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现过程，主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息的特征在于 a)铁路轨道监测传感网络控制器用主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息来作为对接收到的主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息的应答消息； b)主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息中所承载的信息包括铁路轨道监测传感网络控制器标识、铁路轨道监测传感网络控制器描述单元； c)铁路轨道监测传感网络控制器标识表示铁路轨道监测传感网络控制器的网络内部标识号； d)铁路轨道监测传感网络控制器描述单元用于承载铁路轨道监测传感网络控制器描述信息。
8.根据权利要求4和6所述的消息，铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元的特征在于 a)铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元被用于铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中，用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件描述信息； b)铁路轨道监测传感接入复用设备硬件描述单元包括设备生产厂商标识、铁路轨道监测传感接入复用设备序列号、铁路轨道监测传感接入复用设备MAC地址； c)设备生产厂商标识表示铁路轨道监测传感接入复用设备生产厂商的标识符； d)铁路轨道监测传感接入复用设备序列号用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的硬件序列号； e)铁路轨道监测传感接入复用设备MAC地址用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的MAC地址彳曰息。
9.根据权利要求4和6所述的消息，铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元的特征在于 a)铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元被用于铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现请求消息中，用于承载铁路轨道监测传感接入复用设备的描述信息； b)铁路轨道监测传感接入复用设备描述单元包括参数类型、参数值长度、参数值； c)参数类型用于表示参数值域内携带的参数类型； d)参数值长度表示参数值域的长度字节数； e)参数值表示指定参数类型的值信息； f)参数类型、参数值长度、参数值三个子域用于携带铁路轨道监测传感接入复用设备的各类逻辑参数信息，如铁路轨道监测传感接入复用设备硬件版本号、铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本号、等等。
10.根据权利要求5和7所述的消息，铁路轨道监测传感网络控制器描述单元的特征在于 a)铁路轨道监测传感网络控制器描述单元被用于铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息和主用铁路轨道监测传感网络控制器发现响应消息中，用于承载铁路轨道监测传感网络控制器的描述信息； b)铁路轨道监测传感网络控制器描述单元包括当前铁路轨道监测传感器节点数量、铁路轨道监测传感器节点数量限制、铁路轨道监测传感接入复用设备数量、铁路轨道监测传感接入复用设备数量限制、安全证书类型、DTLS策略、保留域、参数类型、参数值长度、参数值； c)当前铁路轨道监测传感器节点数量是指所述铁路轨道监测传感网络控制器目前所管理的铁路轨道监测传感器节点个数； d)铁路轨道监测传感器节点数量限制是指所述铁路轨道监测传感网络控制器最大可以管理的铁路轨道监测传感器节点数量； e)铁路轨道监测传感接入复用设备数量是指所述铁路轨道监测传感网络控制器目前所连接的铁路轨道监测传感接入复用设备数量； f)铁路轨道监测传感接入复用设备数量限制是指所述铁路轨道监测传感网络控制器最大可以连接的铁路轨道监测传感接入复用设备数量； g)安全证书类型是指铁路轨道监测传感网络控制器支持的安全证书方式； h)DTLS策略是指铁路轨道监测传感网络控制器和铁路轨道监测传感接入复用设备间的数据传输是否使用DTLS加密方式； i)保留域是指为未来扩展所保留的信息域； j)参数类型用于表示参数值域内携带的参数类型； k)参数值长度表示参数值域的长度字节数； I)参数值表示指定参数类型的值信息。
全文摘要
本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及一种铁路轨道监测传感网络控制器的发现方法。当获取了铁路轨道监测传感网络控制器地址列表后，铁路轨道监测传感接入复用设备需要检测所获取的铁路轨道监测传感网络控制器是否可以正确连通，并选择一个可以正确连通的铁路轨道监测传感网络控制器作为其网络接入和控制设备。本发明提供了一种铁路轨道监测传感网络控制器的发现方法，从而帮助铁路轨道监测传感接入复用设备检测并选择网络中可接入的铁路轨道监测传感网络控制器来作为其网络接入和控制设备，以成为铁路轨道监测传感网络控制器所控制的铁路轨道监测传感网络拓扑中的一员。
文档编号H04L29/08GK102638477SQ20111003656
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者汤晓辉, 马松伟 申请人:苏州达联信息科技有限公司