[发明专利]基于节点寻址及数据封装的高效复合型网络数据传输方法

权利要求书

1.一种基于节点寻址及数据封装的高效复合型网络数据传输方法，利用复合型拓扑通信网络作为传输平台，网络节点采用ARM或DSP嵌入式处理器，其特征在于，步骤如下：

步骤1，节点地址分级编码：

复合型网络是网型网络连接的多个星型网络，为便于对数据进行封装和传输，根据复合型网络的结构，对复合型网络中节点进行分组，并根据分组对节点的通信地址进行编码，节点地址采用分级编码方式，通信地址由2级组成：组地址和子地址；

步骤2，设计数据包格式：

在节点分级编址基础上，设计统一的数据包格式，将与传输路径相关的目的节点地址和数据长度信息组成报文头，并与业务数据一起封装为数据包，节点接收到数据包后，仅需解析报文头，根据报文头确定数据包的处理方式：

1）若本节点不需要接收，则根据报文头转发数据包，不需要关心业务数据的具体内容；

2）若本节点需要接收数据包，再进一步解析其中的业务数据；

步骤3，设计数据包透明传输机制：

按照统一格式封装的数据包，由信源节点发出，经过多个转发节点转发，最终到达信宿节点，各节点的数据包处理如下：

1）信源节点发送数据包，信源节点设置报文头，按照统一格式将封装数据包，并发送数据包；

2）转发节点根据报文头转发数据包，转发节点读取数据包的报文头，根据报文头中的目的地址转发数据包；

3）信宿节点按照数据包格式处理数据包，信宿节点解析接收到的数据包，获取并处理业务数据；

步骤4，按照步骤1完成复合型网络节点地址的分级编码，然后按照步骤2设计的统一的数据包格式，根据业务数据的传输路径设置目的地址，将业务数据封装成数据包，按照步骤3的数据包透明传输机制，将数据包由信源节点，经多个转发节点，传输至信宿节点，各节点在传输数据包时不需要关心具体业务数据，数据包的传输过程与业务数据完全无关，从而实现了数据包在信源节点和信宿节点间的透明传输；

步骤1中所述节点地址的分级编码方式为：

1）复合型网络由网型网络和星型网络复合而成，其中星型网络的根节点是网型网络和星型网络共用的节点，负责各星型网络间的信息交换，将其定义为主节点，作为信源节点、信宿节点或转发节点；

2）星型网络中的子节点不具有信息转发功能，只能作为信源节点或信宿节点，定义为末节点；

3）按照星型网络对网络中的节点进行分组，将主节点连同与其连接的末节点所组成的星型网络划分为一组，设定组地址，组内节点，设定子地址，将组地址和子地址拼接，定义为节点的通信地址；

4）网络内各节点的通信地址采用统一的长度和格式，节点地址的编码格式为：组地址采用单个数值表示单个组地址，子地址采用单个比特位表示单个地址，组地址和子地址的长度根据节点数量约定，应分别满足分组和子节点的数量要求；

上述节点地址的分级编码方式，根据复合型拓扑通信网络的结构设计，覆盖网络内全部节点，并且因子地址采用单个比特位表示一个地址，将数据包的目的地址设置为同一分组内的多个末节点，组内多个节点同时接收一个数据包，实现组播功能；

步骤2中所述统一格式封装的数据包格式为，数据包包括报文头和数据区两部分：

1）报文头为报文的传输属性，包括报文总长度和目的地址，以及传输所需起始符和报文头校验，报文总长度为整个数据包的长度，目的地址为接收该数据包的节点的通信地址，根据协议约定，目的地址为多个同组节点的组合；

2）数据区包括业务数据和数据区校验，业务数据为接收方所需的实际数据内容；

3）起始符、报文头校验和数据区校验的具体格式在制定通信协议时约定；

步骤3中所述转发节点根据报文头转发数据包的步骤为：

1）转发节点接收到数据包后，首先根据数据包格式检查报文头校验和数据区校验，若报文头校验或数据区校验错误，则丢弃数据包，若报文头校验和数据区校验均正确，则解析报文头，获取目的节点的组地址和子地址；

2）判断数据包目的节点组地址是否等于本节点所在组地址，若不相等，则不对数据包进行任何处理，根据目的地址转发数据包，若相等，则根据目的节点子地址分发数据包；

步骤3中所述信宿节点按照数据包格式处理数据包的流程为：

1）信宿节点接收到数据包后，首先根据数据包格式检查报文头校验和数据区校验，若报文头校验或数据区校验错误，则丢弃数据包，若报文头校验和数据区校验均正确，则解析报文头，获取目的节点目的地址；

2）判断数据包的目的地址是否包含本节点地址，若包含，则解析数据区，获取数据内容，否则丢弃数据包。