一种异构网络中多种接口信息交互的方法【专利摘要】本发明提供了一种异构网络中多种接口信息交互的方法，包括分析异构网络的接口分布结构，统计网络中接口的信息，给网络中每个接口分配一个虚拟的IP地址和一个接口索引值；接口通过IP查找寻址的方式建立通信；接口通过接口索引值判定工作状态；接口之间数据帧格式转换通过双索引值查找表产生触发信号。本发明它能够适用于各种异构网络中实现不同接口之间的数据交换，具有很高的可移植性。【专利说明】一种异构网络中多种接口信息交互的方法【
技术领域：
】[0001]本发明属于通信【
技术领域：
】，尤其涉及异构网络中多种接口信息交互的方法。【
背景技术：
】[0002]随着低空开放政策的施行，民用直升机应用领域有了进一步的拓展，主要体现在：应用领域不断拓展、形成网络化服务格局、无人直升机。特别在许多社会公益事业领域，如城市环境监测/保护、自然灾害预报/预防等方面，民用无人直升机将获得更为广泛的应用。但是，无人机在执行任务时，受自身物理性能约束和电池电量有限等因素影响，它不能一次性的对所有目标区域完成监测，并且，对不同的监测区域无人机监测的任务要求也不同。因此，必须最大化的利用无人机资源。通过让无人机携带各种传感器模块，可以实现无人机同时肩负多项任务，采集各种不同需求的数据。[0003]在这种多传感器模块组成的异构网络中，存在多种通信介质，需要多种通信设备，而通信设备采用了不同的接口，当这些设备之间进行信息交换时，异构网络中各个接口所采用的地址格式不统一，它需要一种机制来实现多接口之间数据的传输。[0004]如图1所示，建立多通道数据交互方式，能够很好的解决多种接口之间数据交换。该方式通过接口之间建立一个数据通道，从而实现不同接口之间的数据传输。这种解决方式适用性存在局限性，当网络中有很多的接口时，就会建立庞大的通道系统，不便于维护管理，接口之间信息交互方式繁琐。不仅如此，这种方式的可配置性很差，换一种应用场景时，需要重新建立通道。【
发明内容】[0005]本发明针对现有技术的不足，本发明提供了一种异构网络中多种接口信息交互的方法。[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种异构网络多种接口信息交互的方法，包括以下步骤：[0007]S1初始化异构网络，确定异构网络中包含的接口个数、种类数并为每个接口分配一个索引值；[0008]S2根据S1中接口种类数设定异构网络中的网段数；[0009]S3根据S2中设定的网段数预设网段并为每个接口分配一个IP地址，生成IP地址信息形成接口IP表；[0010]S4根据步骤S1中各接口索引值建立一一对应的接口使能信号表，接口使能信号表与步骤S3中的接口IP表一一对应，所述接口使能信号表内的接口使能信号能够触发接收接口为工作状态；[0011]S5对发送接口、接收接口建立双索引接口数据传输协议转换触发信号表；[0012]S6规范发送接口所发送数据包，每一个发送接口发送数据包中的数据段内容包括发送接口索引、接收接口IP地址、信息内容；[0013]S7根据步骤S6中数据包中的接收接口IP地址信息，将其与步骤S3中接口IP表--对比，当出现匹配相等时，则记录此时该接口在存储表中的索引值，执行步骤S8,如果找不到匹配值，系统将摒弃该数据包，重复步骤S7处理下一数据包；[0014]S8根据步骤S6中数据包中的发送接口索引及步骤S7中所记录的接收接口的索引值，查找步骤S5中建立的接口数据传输协议转换触发信号表，从而确定所使用的接口转换传输协议；[0015]S9根据步骤S7中接收接口的索引值，在步骤S4的接口使能信号表中读取出接收接口使能信号，所述接收接口使能信号触发接收接口为工作状态；[0016]S10根据步骤S6中数据包中的信息内容，以步骤S8中选定的接口转换传输协议，将信息内容转换成接收接口所支持的帧格式数据，传送至步骤S9中触发为工作状态的接收接口。[0017]进一步，步骤S1中所述异构网络中的接口包括已存在的接口及用户预备拓展的接口。[0018]进一步，步骤S2中为异构网络预设的网段数等于已存在的接口种类数与用户预备拓展的接口种类数之和。[0019]进一步，步骤S3中相同类型的接口分配同一网段下的子网。[0020]进一步，步骤S4中的接口使能信号表的长度等于步骤S1中接口数的值，接口使能信号表中第η个位置写入十进制值为2-1的二进制值，且二进制使能信号宽度等于网络中接口数量的值。[0021]进一步，步骤S6中所述数据包中数据段的内容排列顺序依次为发送接口索引、接收接口IP地址、信息内容。[0022]本发明与现有技术相比的有益效果是：（1)本发明提供了一种异构网络中多种接口信息交互的方法，该方法综合考虑了异构网络中所采用的接口非统一性和传输介质多样性，为每一个接口分配一个虚拟IP(InternetProtocol)地址，并建立接口IP表，通过查找表的方式建立任意接口之间的数据交互，从而将异构网络中所有接口地址统一起来，实现了异构网络中多种接口信息交互的地址统一；（2)本发明的技术方案通过给异构网络中每一个接口分配一个虚拟IP将所有异构接口通信地址统一起来。预先将所有接口分配的虚拟IP存储在一个IP表中，不同接口交互数据时，将IP信息写入接口数据包数据段，通过数据段解析得出发送接口IP地址、接收接口IP地址及发送内容。根据发送接口IP以及接收接口IP确认接口转换协议，以查找表寻址的方式实现接口之间数据的传输。这种基于接口种类的虚拟IP划分方法，可以在异构网络中建立异构接口通信统一寻址标准，为异构网络提供了一种很好的路由基础，该方法可以适用于任何异构网络中，具有可重新配置性，以及良好的拓展性。【专利附图】【附图说明】[0023]图1为现有技术的异构接口数据交换实现方法的示意图；[0024]图2为本发明中采用的异构网络实例的示意图；[0025]图3为发明方法的流程的示意图；[0026]图4为接口索引值分配方法的示意图；[0027]图5为建立设备接口IP信息表方法的示意图；[0028]图6为建立接口使能信号表方法的示意图；[0029]图7为建立接口转换协议触发信号表方法的示意图；[0030]图8为接口数据段重新构造方法的示意图；[0031]图9为基于虚拟IP查找表方法的示意图；[0032]图10为协议转换和数据转发实现方法的示意图；【具体实施方式】[0033]以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。[0034]异构网络中包含多种通信设备，存在多种通信介质，当这些设备之间发生信息转发时，需要实现这种多接口信息转发的机制。本发明提出了一种异构网络中多种接口信息交互的方法。图2是一个存在多种设备的异构网络实例，该实例中包含USB、RS232、PHY(以太网口）、Pmod四种接口。其中Pmod是用户拓展的自定义传输协议接口。这些接口都是连接各种设备来获取地上、空中、大气监测参数。系统中RF(RadioFrequency)用于实现设备间的数据通信，采用RS232接口与设备相连。图3为本发明实施例的基于端口种类分配虚拟IP方法，实现异构网络中多种接口信息交互的地址统一的流程示意图。[0035]具体实施时，本发明可采用计算机软件技术实现流程的自动运行。实施例的流程详细说明如下：[0036]步骤S1，进行初始化工作，确定异构网络中接口的个数Interface_N及种类Interface_type_N、用户预备拓展接口数User_Expand_N及种类User_Expand_type_N、最终总共的接口数InterfaCe_IndeX_N。对使用通信协议相同的接口划分为同一种类的接口。对每一个接口分配一个索引值，其分配方式为：接口i(l<i<Interface_Index_N)分配的索引值为i。[0037]实例具体的实施过程说明如下：[0038]如图2,在该实例系统中，设备I，J，K是等价关系，他们分别监测区域1、2、3,不妨以设备I为异构网络实例对象。可以确定该异构网络接口种类有：RS232、USB、PHY三种类型的4个接口，故接口个数Interface_N=4、接口种类Interface_type_N=3。用户拓展口为Pmod-个，故接口个数User_Expand_N=1、接口种类User_Expand_type_N=1。最终总共的接口数Interface_Index_N=5。接口分配的索引值分别为：接口RS232_0分配为1，接口RS232_1分配为2,接口USB分配为3,接口PHY分配为4,接口Pmod分配为5,如图4所示。[0039]步骤S2,根据步骤S1中Interface_type_N和User_Expand_type_N的值，确定为各个接口分配的网段个数Network_Seg_N。并且，Interface_type_N、User_Expand_type_N和Network_Seg_N满足的关系是：Interface_type_N+User_Expand_type_N=Network_Seg_N。[0040]实例具体的实施过程说明如下：[0041]根据Interface_type_N=3，User_Expand_type_N=1可以确定为各个接口分配的网段个数Network_Seg_N=Interface_type_N+User_Expand_type_N=4。[0042]步骤S3,根据步骤S2中Network_Seg_N的值预设Network_Seg_N组α(α根据网络特性确定）位虚拟IP地址。α取值确定原则：[0043]原则1，至少能够组成Network_Seg_N个不同的α位虚拟IP地址；[0044]原则2,α取值有利于异构接口地址的统一。[0045]网段分配方式如下：[0046]第j[l<j<(Interface_type_N+User_Expand_type_N)]接口分配第k(l彡k彡Network_Seg_N)组网段。对相同类型的接口，分配同一网段下的子网。从而，每一个接口都被分配到一个α位虚拟IP地址。将这些IP信息以列表的形式存入到一个接口IP表中。该表的长度Interface_IP_table_length=Interface_Index_N。[0047]实例具体的实施过程说明如下：[0048]本案例中异构网络含有以太网网口，以太网采用的是一种网络地址进行通信，按α取值原则2,为便于异构接口地址统一，本案例采用了32位虚拟IP地址，这种取法满足原则1。步骤S2中已经确定接口网段个数Network_Seg_N=4,分别取了四个网段：[0049]RS232_0：115.0.113.xUSB：117.2.212.xPmod：202.3.113.xPHY：168.7.124.x考虑到RS232_1接口是为了实现这些设备之间的通信，而不是数据采集，故RS232_1并没有合并到RS232_0中，而是另外分配网段179.2.121.X。如下表所示，每一个设备上接口分配的虚拟IP如下表：[0050]【权利要求】1.一种异构网络多种接口信息交互的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1初始化异构网络，确定异构网络中包含的接口个数、种类数并为每个接口分配一个索引值；S2根据S1中接口种类数设定异构网络中的网段数；S3根据S2中设定的网段数预设网段并为每个接口分配一个IP地址，生成IP地址信息形成接口IP表；S4根据步骤S1中各接口索引值建立一一对应的接口使能信号表，接口使能信号表与步骤S3中的接口IP表一一对应，所述接口使能信号表内的接口使能信号能够触发接收接口为工作状态；S5对发送接口、接收接口建立双索引接口数据传输协议转换触发信号表；S6规范发送接口所发送数据包，每一个发送接口发送数据包中的数据段内容包括发送接口索引、接收接口IP地址、信息内容；S7根据步骤S6中数据包中的接收接口IP地址信息，将其与步骤S3中接口IP表一一对比，当出现匹配相等时，则记录此时该接口在存储表中的索引值，执行步骤S8,如果找不到匹配值，系统将摒弃该数据包，重复步骤S7处理下一数据包；S8根据步骤S6中数据包中的发送接口索引及步骤S7中所记录的接收接口的索引值，查找步骤S5中建立的接口数据传输协议转换触发信号表，从而确定所使用的接口转换传输协议；S9根据步骤S7中接收接口的索引值，在步骤S4的接口使能信号表中读取出接收接口使能信号，所述接收接口使能信号触发接收接口为工作状态；S10根据步骤S6中数据包中的信息内容，以步骤S8中选定的接口转换传输协议，将信息内容转换成接收接口所支持的帧格式数据，传送至步骤S9中触发为工作状态的接收接□。2.根据权利要求1所述的一种异构网络多种接口信息交互的方法，其特征在于，步骤S1中所述异构网络中的接口包括已存在的接口及用户预备拓展的接口。3.根据权利要求2所述的一种异构网络多种接口信息交互的方法，其特征在于，步骤S2中为异构网络预设的网段数等于已存在的接口种类数与用户预备拓展的接口种类数之和。4.根据权利要求1、2或3任一所述的一种异构网络多种接口信息交互的方法，其特征在于，步骤S3中相同类型的接口分配同一网段下的子网。5.根据权利要求4所述的一种异构网络多种接口信息交互的方法，其特征在于，步骤S4中的接口使能信号表的长度等于步骤S1中接口数的值，接口使能信号表中第η个位置写入十进制值为2-1的二进制值，且二进制使能信号宽度等于网络中接口数量的值。6.根据权利要求1所述的一种异构网络多种接口信息交互的方法，其特征在于，步骤S6中所述数据包中数据段的内容排列顺序依次为发送接口索引、接收接口IP地址、信息内容。【文档编号】H04L29/12GK104243624SQ201410524781【公开日】2014年12月24日申请日期:2014年9月30日优先权日:2014年9月30日【发明者】李德识,陈志华申请人:武汉大学深圳研究院