[发明专利]通讯速率的自适应方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种通讯速率的自适应方法。

背景技术

在工业自动控制领域，串行总线被广泛使用，尤其是RS-485总线，由于具有传输距离远、抗干扰性强、成本低廉、连接简单等优点，使用尤为广泛。RS-485的布线网络中，若有一个主站和多个从站，串联总线的异步通讯速率一般设置为一个固定速率，每一从站与主站通讯时均以该固定速率通讯，即使是比较近的从站也无法单独的提高与主站之间的通讯速率，以至于通讯效率的降低，总线利用率降低。

因此，需要提供一种通讯速率的自适应方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种通讯速率的自适应方法，能够根据每一从站与主站之间实时信道条件选择每一个从站与主站之间的最佳通讯速率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种通讯速率的自适应方法，其包括以下步骤：确保主站与N个从站之间网络连接均正常；设置主站分别与第1到第N个从站以预设速率通讯并计算各从站的通讯效率得分，分别根据预设速率通讯时对应的通讯效率得分调整主站与各从站之间的通讯速率的档位以使得各从站的通讯效率得分均低于预设通讯效率阈值；根据每一从站低于预设通讯效率阈值时对应的通讯效率得分选取各从站分别对应的下一轮通讯速率的档位；主站与N个从站分别以从站在刚完成的上一步骤中选取的下一轮通讯速率的档位进行通讯并计算对应的通讯效率得分，根据此时对应的通讯效率得分筛选出通讯效率得分低于预设通讯效率阈值的从站，并将其列为紧接的下一轮需要测速的从站；根据下一轮需要测速的从站在本轮测速中对应的通讯效率得分选取对应各从站在其紧接的下一轮测速的通讯速率的档位；循环执行上述测速步骤，以筛选出低于预设通讯效率阈值的从站并进行其下一轮测速，直至N个从站的通讯效率得分均高于或者等于预设通讯效率阈值；将每个从站的通讯效率得分高于或等于预设通讯效率阈值时对应的通讯速率确定为各从站与主站之间的最佳通讯速率。

其中，分别根据预设速率通讯时对应的通讯效率得分调整主站与各从站之间的通讯速率的档位以使得各从站的通讯效率得分均低于预设通讯效率阈值的步骤包括：若第n（1≤n≤N）个从站的通讯效率得分高于或者等于预设通讯效率阈值则提升预设速率的档位并与主站进行下一次通讯，直至第n个从站的通讯效率得分低于预设通讯效率阈值；若第n个从站的通讯效率得分低于预设通讯效率阈值，则主站与第（n+1）个从站以预设速率进行通讯。

其中，根据此时对应的通讯效率得分筛选出通讯效率得分低于预设通讯效率阈值的从站，并将其列为紧接的下一轮需要测速的从站的步骤包括：若第n（1≤n≤N）个从站的通讯效率得分高于预设通讯效率阈值则主站与第（n+1）个从站的以上一步骤中选取的下一轮通讯速率进行通讯并计算通讯效率得分；若第n个从站的通讯效率得分低于预设通讯效率阈值则将其列为紧接的下一轮需要测速的从站。

其中，主站与每一从站之间以预设速率通讯的步骤包括：主站向从站发放令牌；在令牌的有效期内从站以预设速率向主站发送第一测速报文；主站接收第一测速报文；重复前两个步骤再执行四次。

其中，计算主站与从站之间以预设速率通讯的通讯效率得分的步骤包括：主站对五次接收到的第一测速报文累加的错误码元数和总码元数进行误码率计算；主站根据预设速率和误码率的比值计算预设速率的通讯效率得分。

其中，通讯效率得分的计算公式为：A=K*S/（b+C），其中，A表示通讯速率的通讯效率得分，K、C为引入的计算常量，S为通讯速率，b为与通讯速率对应的误码率。

其中，确保主站与N个从站之间网络连接均正常的步骤包括：主站问询N个从站并等待N个从站的答复；等待结束后主站对比收到答复的个数与实际设置的从站个数并判断对比数是否相等，若对比数相等则确定连接正常，若对比数不等，则继续问询，同时提示用户进行网络连接检查。

其中，通讯速率的自适应方法进一步包括审查步骤：主站分别以各个从站的最佳通讯速率分别向N个从站发送第二测速报文；N个从站收到第二测速报文后分别反馈采样结果给主机；主站对比接收到的采样结果与发送前的第二测速报文，筛选出对比结果不一致的从站，并将预设通讯效率阈值降低后重新运用通讯速率的自适应方法获得最佳通讯速率。

其中，根据下一轮需要测速的从站在本轮测速中对应的通讯效率得分选取对应各从站在其紧接的下一轮测速的通讯速率的档位，以使得以选取的下一轮测速的速率的档位进行下一轮通讯测试时各从站对应的通讯效率得分高于预设通讯效率阈值的几率更大。