[发明专利]一种用于集中式数据通信的最优时序控制方法及系统

权利要求书

1.一种用于集中式数据通信的最优时序控制方法，其特征在于，所述用于集中式数据通信的最优时序控制方法包括：

计算下位机进行中断的工作区间下位机进行数据打包的工作区间以及某个上位机发送指令的时间间隔对应的上位机发送请求指令的工作区间其中，

系统参数包括：下位机的中断间隔时间T_Li、中断持续时间t_Li、中断持续时间的误差Δt_Li、第n部下位机的初始延迟时间t_Ldn，所述计算下位机在上述系统参数下通过下述公式计算第n部下位机的第k次中断的工作区间

系统参数包括：数据打包及缓存到所述下位机的存储器需要的时间t_Lp和打包及缓存的时间误差Δt_Lp，所述计算下位机在上述系统参数下通过下述公式计算第n部下位机在第m次数据打包的工作区间

其中，T_Lp为下位机进行数据打包的间隔时间；

通过下述公式计算某个上位机发送指令的时间间隔对应的上位机发送请求指令的工作区间

其中，i为上位机发送指令的次数，T_Hq为上位机发送指令的时间间隔，N_H2L为请求指令的数据长度，v为数据传输速率；

在所述下位机端，若上位机发送请求指令的工作区间不处于所述下位机进行中断的工作区间和所述下位机进行数据打包的工作区间中，则延时预设时间后向所述上位机发送预设定数据长度的消息；

在所述上位机端，判断所述下位机返回的消息的长度是否等于预设定的长度，在所述下位机返回的消息的长度等于预设定的长度时，判断所述消息是否存在比特错误，在不存在比特错误时，解包出所述消息中的消息包计数M_cn，基于所解包出的消息包计数M_cn与上一次获取消息包计数M′_cn确定所述消息包的丢失数；

采用蒙特卡诺仿真的方法，基于预设的系统参数确定上位机发送指令的各个时间间隔对应的消息包的丢失数及其对应的丢失率；

确定以各个消息包丢失率中小于预设定消息包丢失率阈值中的时间间隔最小一者作为最优时序的配置值。

2.根据权利要求1所述的用于集中式数据通信的最优时序控制方法，其特征在于，所述基于所解包出的消息包计数M_cn与上一次获取消息包计数M′_cn确定所述消息包的丢失数包括：

在所述消息包计数M_cn与上一次获取消息包计数M′_cn的差不等于1时，通过下述公式计算所述消息包的丢失数：

其中，L为所述消息包的总数量。

3.根据权利要求2所述的用于集中式数据通信的最优时序控制方法，其特征在于，所述确定以各个消息包丢失率中小于预设定消息包丢失率阈值中的时间间隔最小一者作为最优时序的配置值包括：

计算出不同时间间隔T_Hq对应的各个消息包丢失率，其中所述消息包丢失率被配置为消息包丢失的数量与返回的所述消息包的总数量L之比ρ；以及

根据预先设定的消息包丢失率阈值ρ₀，确定满足ρ≤ρ₀的最小时间间隔T_Hq作为最优时序的配置值。

4.一种用于集中式数据通信的最优时序控制系统，其特征在于，所述用于集中式数据通信的最优时序控制系统包括：

计算单元，用于计算下位机进行中断的工作区间下位机进行数据打包的工作区间以及某个上位机发送指令的时间间隔对应的上位机发送请求指令的工作区间

系统参数包括：下位机的中断间隔时间T_Li、中断持续时间t_Li、中断持续时间的误差Δt_Li、第n部下位机的初始延迟时间t_Ldn，所述计算下位机在上述系统参数下通过下述公式计算第n部下位机的第k次中断的工作区间

系统参数包括：数据打包及缓存到所述下位机的存储器需要的时间t_Lp和打包及缓存的时间误差Δt_Lp，所述计算下位机在上述系统参数下通过下述公式计算第n部下位机在第m次数据打包的工作区间

其中，T_Lp为下位机进行数据打包的间隔时间；

通过下述公式计算某个上位机发送指令的时间间隔对应的上位机发送请求指令的工作区间

其中，i为上位机发送指令的次数，T_Hq为上位机发送指令的时间间隔，N_H2L为请求指令的数据长度，v为数据传输速率；

所述下位机，用于若上位机发送请求指令的工作区间不处于下位机进行中断的工作区间和下位机进行数据打包的工作区间中，则延时预设时间后向所述上位机发送预设定数据长度的消息；

所述上位机，用于判断所述下位机返回的消息的长度是否等于预设定的长度，在所述下位机返回的消息的长度等于预设定的长度时，判断所述消息是否存在比特错误，在不存在比特错误时，解包出所述消息中的消息包计数M_cn，基于所解包出的消息包计数M_cn与上一次获取消息包计数M′_cn确定所述消息包的丢失数；

丢失率确定单元，用于采用蒙特卡诺仿真的方法，基于预设的系统参数确定上位机发送指令的各个时间间隔对应的消息包的丢失数及其对应的丢失率；其中，所述系统参数包括：下位机的中断间隔时间T_Li、中断持续时间t_Li、中断持续时间的误差Δt_Li、第n部下位机的初始延迟时间t_Ldn、数据打包及缓存到所述下位机的存储器需要的时间t_Lp和打包及缓存的时间误差Δt_Lp；以及

配置值确定单元，用于确定以各个消息包丢失率中小于预设定消息包丢失率阈值中的时间间隔最小一者作为最优时序的配置值。