樹型組網拓撲結構的獲取及地址分配方法
2023-07-10 08:19:21
專利名稱：樹型組網拓撲結構的獲取及地址分配方法
技術領域：
本發明涉及通信系統中網絡拓撲結構的獲取技術，特別是指樹型組網的通信系統中拓撲結構的獲取方法，及在其基礎上的網絡節點地址分配方法。
背景技術：
在傳輸通信系統中，存在多種組網方式，如星型、鏈型、環型和樹型等。對於每種組網，其網管系統，一般由主節點(MN，Master Node)擔當，必須能夠為每個從節點(SN，Slave Node)分配通信地址，而且必須知道每個從節點在拓撲結構中的位置。
在各種拓撲結構的組網中，樹型組網是一種比較常用，也是一種比較複雜的組網方式。這種組網中，主節點為從節點分配地址目前採取的方案主要有以下兩種第一種為逐級代理方案，該方案的地址分配是從上到下逐級進行的。樹型拓撲的每一級節點在為其下級節點分配地址時，根據主節點下發的地址信息為其下級節點分配地址，並上報其下級節點的拓撲位置和所分配的下級節點地址，主節點根據該下級節點的地址和拓撲位置，為更下一級的節點指定地址，並將該地址信息下發到所述下級節點，由該下級節點為其下一級節點其分配地址。以後為描述方便，稱某一節點的下一級節點為該節點的子節點，稱某一節點的上一級節點為該節點的父節點。
這種方案的缺點是由於只能串行逐級分配地址，使系統啟動時間長，並且一旦上一級節點重啟或故障，則必須重新獲取故障節點的下級節點的拓撲位置，並重新進行地址分配。
第二種方案是通過節點自身的硬體地址來表示節點，並獲得各節點在拓撲圖中的位置。硬體地址可以通過撥碼開關實現，也可以是節點設備出廠時設置的固定序列號。這樣，主節點只要知道網絡種存在哪些硬體地址，就可以通過廣播掃描的方式獲得組網的拓撲結構並為不同的硬體地址分配邏輯地址。
但是這種方案的缺點是在進行系統組網和配置時，必須預先獲得各節點的拓撲位置和硬體地址，並且必須完全依靠硬體地址的設置，造成系統可維護性差。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種樹型組網通信系統中拓撲結構的獲取方法，使主節點能夠自動快速地檢測出各從節點的拓撲位置，得到網絡拓撲結構，提高系統的可維護性。
基於上述目的本發明提供的一種樹型組網通信系統中拓撲結構的獲取方法，包括a)根據每個從節點上一級節點的Hop編號和與上一級節點之間的級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則設置每個從節點的Hop編號；b)每個從節點判斷是否收到從下一級節點發來的有效Hop編號，如果是，則將該Hop編號轉發給上一級節點，否則，將自身的Hop編號發送給上一級節點；c)從節點的Hop編號轉發到主節點後，主節點根據收到的從節點Hop編號，通過所述統一編號規則逆向逐級遞推得到上報的每個Hop編號所對應的從節點至主節點之間路徑上的各級節點。
該方法步驟a)包括樹型組網中的主節點向自身的下一級從節點下發Hop編號；樹型組網中的每個從節點在接收到上一級節點下發的Hop編號後，設置該Hop編號為自身的Hop編號，並通過預先制定的統一編號規則，由自身的Hop編號和與下一級節點之間的下級級聯埠號計算出該節點下一級每個節點的Hop編號，分別下發至對應的下級級聯埠。
該方法步驟a)包括樹型組網中的每個節點向下一級節點下發自身Hop編號和與下一級節點之間的級聯埠號；下一級節點根據收到的Hop編號和級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則計算Hop編號，將得到的Hop編號設置為自身的Hop編號。
該方法所述編號規則為下一級節點的Hop編號＝上一級節點的Hop編號×2k+上一級與該下一級節點之間的級聯埠編號，其中，k為整數，且2k大於等於系統中所述級聯埠編號的上限值；所述的主節點通過所述固定編號規則逆向逐級遞推方法為將當前Hop編號右移k位後所得的結果確定為當前Hop編號對應節點的上一級節點的Hop編號。
該方法所述2k恰好大於或等於系統中所述級聯埠編號的上限值。
該方法所述步驟c)後進一步包括主節點保存每條路徑上末級從節點的Hop編號；進行路徑檢測時，被檢測路徑上的每個從節點判斷是否收到從下一級節點發來的有效Hop編號，如果是，則將該Hop編號轉發給上一級節點，否則，將自身的Hop編號發送給上一級節點；主節點從獲得的Hop編號中獲得路徑上當前末級從節點的Hop編號，判斷當前末級節點的Hop編號是否已被保存，如果是，則判定當前末級節點所在路徑沒有變化；否則，通過所述統一編號規則逆向推導當前末級節點的上級節點Hop編號，判斷是否已被保存，如果是，則判定當前末級節點是原有路徑末級節點基礎上新增的下級節點，用該Hop編號替換對應路徑上所保存的原有Hop編號；否則，通過所述統一編號規則逆向推導出保存的Hop編號對應節點的上級節點Hop編號，判斷所得上級節點Hop編號是否與當前末級節點Hop編號一致，如果是，則判定當前節點所在路逕自該節點以下不可用，用當前節點Hop編號替換對應路徑上所保存的原有Hop編號，否則，則判定當前節點為原路徑以外新增的末級節點，並保存當前節點的Hop編號。
該方法所述步驟c)後進一步包括主節點保存每條路徑上末級從節點的Hop編號；進行路徑檢測時，樹型組網中的每個從節點判斷是否收到從下一級節點發來的有效Hop編號，如果是，則將該Hop編號轉發給上一級節點，否則，將自身的Hop編號發送給上一級節點；主節點從獲得的Hop編號中獲取路徑上末級從節點的Hop編號，用新獲得的Hop編號更新原來保存的Hop編號。
該方法進一步設置0xFF代表無效Hop編號；所述判斷是否收到下一級節點發來的有效的Hop編號的方法包括如果收到下一級節點發來的Hop編號且該編號不是0xFF，則判定收到的Hop編號為有效，否則，判定收到的Hop編號為無效。
該方法所述Hop編號承載在通信的物理幀中。
本發明的另一主要目的在於提供一種樹型組網通信系統中節點地址的分配方法，使地址分配更加靈活快速，提高地址分配效率，增加網絡的可維護性。
基於此目的本發明提供的一種樹型組網通信系統中節點地址的分配方法，包括a)根據每個從節點上一級節點的Hop編號和與上一級節點之間的級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則設置每個從節點的Hop編號；b)主節點獲取待分配地址的從節點的Hop編號，將分配給該從節點的地址與該從節點的Hop編號綁定在一起，通過廣播的形式發送出去；c)從節點收到所述廣播的地址後，判斷地址綁定的Hop編號與自身的Hop編號是否一致，若是，則將該地址設置為自身地址。
該方法步驟a)包括樹型組網中的主節點為自身的下一級從節點分配Hop編號；
樹型組網中的每個從節點通過預先制定的統一的編號規則，由自身的Hop編號和與下一級節點之間的級聯埠號計算出該節點下一級每個節點的Hop編號，將得到的Hop編號分別分配給級聯埠對應的下一級節點。
該方法步驟a)包括樹型組網中的每個節點向下一級節點下發自身Hop編號和與下一級節點之間的級聯埠號；下一級節點根據收到的Hop編號和級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則計算Hop編號，將得到的Hop編號設置為自身的Hop編號。
該方法步驟b)所述主節點獲取待分配地址從節點Hop編號的過程包括每個從節點判斷是否收到從下一級節點發來的有效Hop編號，如果是，則將該Hop編號轉發給上一級節點，否則，將自身的Hop編號發送給上一級節點；從節點的Hop編號轉發到主節點後，主節點保存收到的Hop編號，從中找出待分配地址的從節點的Hop編號；如果待分配地址的從節點的Hop編號不在上報的Hop編號中，則通過所述統一編號規則逆向逐級遞推得到待分配地址的從節點的Hop編號。
該方法所述編號規則為下一級節點的Hop編號＝上一級節點的Hop編號×2k+上一級與該下一級節點之間的級聯埠編號，其中，k為整數，且2k大於等於系統中所述級聯埠編號的上限值。
該方法進一步包括如果從節點檢測到自身的Hop編號發生變化，則置自身的地址為初始無效值。
該方法進一步包括如果主節點檢測到從節點的拓撲位置發生改變，重新為從節點分配地址。
從上面所述可以看出，本發明提供的樹型組網通信系統中拓撲結構的獲取方法通過建立統一的編號規則，使樹型組網網絡中的從節點自動獲得本節點的編號，主節點自動獲得的拓撲結構，並進一步可對系統的拓撲結構變化和故障能夠進行自動檢測，從而加快了網絡拓撲的獲取速度，大大提高了系統的可維護性和配置靈活性。本發明在此基礎上提出的樹型組網通信系統中節點地址的分配方法，實現了地址分配的並行性，使地址分配效率明顯提高，並隨時可以根據網絡拓撲結構的變化，重新設置邏輯地址，提高了網絡的可維護性。
圖1為本發明較佳實施例的樹型組網各節點的Hop編號示意圖；圖2為本發明較佳實施例的樹型組網的Hop編號分配及上報示意圖；圖3為本發明實施例中網絡拓撲檢測流程示意圖。
具體實施例方式
本發明方案包括在通信的物理幀中增加級聯組網中節點的編號(Hop)欄位。其中，這裡的物理幀相當於開放式系統互連模型(OSI)層7模型的第一層(L1)，但本發明的實現不限於在L1增加此欄位，也可以在其它消息幀中增加該欄位，Hop欄位的字節數可以根據實際網絡規模的大小確定。並預先制定固定的Hop編號規則，使得樹型組網中的每個節點只要將自身的Hop編號和自身與其子節點之間的級聯埠編號帶入該預先制定的編號規則就可以得出該子節點的Hop編號。
具體分配Hop編號時，可以採用兩種方案方案一，樹型組網中的各節點通過物理幀來為其下一級節點分配Hop編號，具體過程如下樹型組網中的主節點向其下一級的從節點下發Hop編號。組網中的每個從節點在接收到上一級節點下發的Hop編號後，設置該Hop編號為自身的Hop編號；同時通過所指定的編號規則，由自身的Hop編號和下級級聯埠號計算出自身每個子節點的Hop編號，並分別下發給對應的子節點；如此直至末級葉子節點。
方案二，樹型組網中各節點將自身Hop編號通過物理幀下發給其下一級節點，由下一級節點根據指定的統一編號規則計算自身Hop編號，具體過程如下樹型組網中包括主節點在內的每個節點向下一級節點下發自身Hop編號和與下一級節點之間的級聯埠號；下一級節點根據收到的上一級節點的Hop編號和與該上一級節點之間的級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則計算Hop編號，將計算得到的Hop編號設置為自身的Hop編號；然後再向自身的下一級節點下發自身Hop編號和與下一級節點間的級聯埠號，如此直至末級葉子節點。
每個從節點在設置完成自身的Hop編號後，判斷是否收到其子節點發來的有效Hop編號，若是，則將收到的Hop編號轉發給其父節點；否則，將自己的Hop編號發給其父節點，這樣，使得只有每條路徑上的最末級節點，才上報自身的Hop編號。主節點根據從節點上報的Hop編號，通過所述的編號規則進行逆向推導就可以計算得到該從節點的父節點的Hop編號，再對該父節點的Hop編號通過編號規則進行逆向推導就可以得到該父節點的上一級節點的Hop編號，……，如此，逆向逐級遞推，就可以得到該從節點至主節點之間路徑上的各級節點，進而通過對不同路徑上從節點Hop編號的計算，就得到整個組網的拓撲。
下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。
在本發明的較佳實施例中，Hop的編號遵從以下規則子節點的Hop＝其父節點的Hop×2k+父節點與子節點間的級聯埠號。
其中，k為整數，k的取值與網絡中節點之間的級聯埠數有關，為了避免Hop編號重複，2k應大於等於系統中各級聯埠號的上限值；可以看出，這一Hop編號規則使得子節點的Hop右移k位(bit)，即Hop＞＞k，便可得到其父節點的Hop。
Hop欄位的字節數根據網絡的規模確定，網絡中節點多則Hop欄位的字節數就應該大，以留有充分的餘地，反之，則Hop欄位的字節數就可以較少。為了避免Hop欄位資源的浪費，2k的較佳取值是恰好大於或等於系統中各級聯埠編號的上限值。
以上編號規則僅是本發明的一個較佳實施例，本領域技術人員應該很容易想到還有很多其它的編號規則，比如子節點的Hop＝其父節點的Hop×2k+父節點與子節點間的級聯埠號+某個自然數，等等，只要該編號規則能夠被樹型組網中的所有從節點採用，並且不會引起Hop編號重複等問題，都可適用於本發明，並在本發明的保護範圍之內。
另外，可規定所有字節均為0xFF表示無效Hop；0保留未用，可以認為是主節點的Hop。這裡，本領域技術人員應很容易想到，所述的無效Hop和主節點Hop也可以用其它值表示。
參見圖1所示的樹型組網，假設該網絡中每個節點下面最多下掛7個節點，級聯埠號範圍為0～6，則可以取k＝3；根據該組網規模，選擇Hop欄位的長度為2個字節，這是因為2個字節長度是16位，又由k＝3可知拓撲樹的每層節點佔用欄位的3位，因此16/3共至少可以表示5層節點的Hop編號，對於圖1所示4層樹型組網已經足夠了。當然，如果考慮到以後擴展需要Hop編號也可以取更大的k值和更長的欄位長度。
根據上述編號規則可以知，與MN直接相連的SN1的Hop＝1，另外對於與MN直接相連的SN其Hop編號也可任意指定；其它SN的Hop＝Hop父×8+級聯埠號，其中，這裡級聯埠號取值範圍為0～6。各SN的編號可參見圖1所示，SN1.0的Hop編號HopSN1.0＝HopSN1×8+0＝8，SN1.0.1的Hop編號HopSN1.0.1＝HopSN1.0×8+0＝8×8+1＝65，......，其它SN的編號都可以按照此規則計算得到。
參見圖2所示的樹型組網，以上述方案一的Hop編碼分配過程為例進行具體說明。
下行方向對於MN，由於其只有一個子節點，因此在發送物理幀時Hop欄位上始終填1。
對於SN，接收從自身父節點發來的物理幀，提取Hop欄位，將其中的Hop編碼設置為本節點的Hop；根據編碼規則將該Hop乘以8，分別加上與其子節點間的級聯埠號0、...、6通過物理幀下發到埠號對應的下級級聯埠，即將Hop×8+0轉發到埠0，將Hop×8+1轉發到埠1，......。
例如SN1.1接收其父節點SN1發來的物理幀，從中提取出所分配的Hop編碼9，將9設置為自身的Hop。同時根據編碼規則分別計算其子節點的Hop，得到SN1.1.0的Hop＝9×8+0＝72，將該Hop編號放在物理幀中下發通過級聯埠0下發給SN1.1.0；得到SN1.1.1的Hop＝9×8+1＝73，將該Hop編號放在物理幀中下發通過級聯埠1下發給SN1.1.1，其它節點以此類推。具體可參見圖2所示，其中虛線代表下行路徑，實線代表上行路徑。
上行方向對於SN，SN為自身的子節點分配完Hop後，會判斷是否收到上報的有效Hop編號，如果沒有收到子節點發來的Hop編號(該Hop編號不一定是子節點的)或發來的Hop編號為無效編號，即由0xFF組成，則將本地的Hop通過物理幀發送給自身的父節點。由於正常情況下，只有樹型組網每條路徑上的最末級SN，即葉子節點才會無法收到下級SN上報的Hop編碼，因此最終MN收到的將是樹型拓撲上所有葉子節點的Hop編號。其中，為防止由於子節點上報Hop編號的時間延誤而導致父節點的判斷錯誤，可以設置SN下發完Hop編碼後，延遲一段時間再進行上述判斷；或設置在一段時間內反覆判斷，如果仍沒有收到有效Hop，則再上報自身的Hop。
對於MN，將上報的Hop記錄在Hop列表中。這裡，優選方案是MN只將葉子節點的Hop，記錄在Hop列表中，其中，為保障Hop列表中保存的全部是葉子節點，MN可以對上報的Hop編號進行篩選，篩選葉子節點Hop的方法可以有很多，比如將當前獲取的Hop編號左移k位，即Hop＜＜k，在已獲取的編號中比較是否有與其具有相同欄位的，如果有，說明當前獲取的Hop對應的節點不是葉子節點，將該Hop丟棄，否則，說明當前獲取的Hop對應的節點在已獲取Hop的節點中是某條路徑最末級的，可將其保存。這樣當網絡中所有節點的Hop分配過程都進行完畢之後，根據Hop列表，MN就可以獲得整個網絡的拓撲結構。
當網絡拓撲結構變化時，MN通過將當前檢測到的葉子節點的Hop與Hop列表中保存葉子節點Hop進行比較，就可以很容易地檢測出來，並獲知網絡新的拓撲結構。
下面仍以圖2所示的樹型組網為例對網絡拓撲的檢測過程進行說明。
針對圖2所示的k＝3的拓撲樹，MN中保存的葉子節點的Hop列表，參見表1所示
表1進行網絡拓撲檢測的觸發機制很多，比如開通某項業務前，MN會與從節點進行一次握手，要求某條路徑上的從節點上報自身的Hop編號。上報Hop過程可以採用與上述相同的方案，即被檢測路徑上的每個從節點判斷是否收到從下一級節點發來的有效Hop編號，如果是，則將該Hop編號轉發給上一級節點，否則，將自身的Hop編號發送給上一級節點，從而保證正常情況下主節點收到的Hop編號都是葉子節點的。此後的過程參見圖3所示步驟301～303，MN收到上報的Hop編號後，為保障Hop列表中保存的全部是葉子節點，可以對上報的Hop編號進行篩選，找出其中的葉子節點，判斷當前葉子節點的Hop是否已在Hop列表中列出，如果是，則說明該葉子節點所在路徑沒有變化。
步驟304，如果當前上報的某個葉子節點的Hop不在Hop列表中，則推導該葉子節點的父節點的Hop編號，即計算
Hop父＝Hop＞＞k(右移k個bit)步驟305～306，判斷得到的Hop父是否在當前葉子節點Hop列表中，如果是，則說明該節點是原來葉子節點下新增加了一個節點，從Hop列表中刪除原來的葉子節點的Hop並將此節點的Hop保存到葉子節點Hop列表中；否則，可以進一步對得到的Hop父繼續右移k位，並與Hop列表中的Hop比較。
如果經多次右移後始終在Hop列表中找不到與其一致的Hop編號，則說明該Hop對應節點不是在已知葉子節點下增加的新節點，此時需要判斷該Hop對應節點是否為原路徑上的節點，如果是，則說明原來的葉子節點斷鏈或刪除，其父節點變為了葉子節點；否則，說明該葉子節點是在原路徑以外新增的葉子節點。具體包括步驟307～310。
步驟307～310，推導Hop列表中葉子節點的父節點的Hop編號，即對Hop列表中的Hop執行上述右移操作Hop父＝Hop＞＞k(右移k個bit)，如果發現某個列表中的葉子Hop(其Hop要大於新檢測到的Hop)經一個或多個k位右移後與該新檢測的Hop相同，則判定當前節點所在路逕自該節點以下不可用，此時可能是原來的葉子節點斷鏈或被刪除，將Hop列表中該路徑原來的葉子節點Hop刪除，並替換為新的葉子節點Hop；否則，判定該新Hop為原路徑以外增加的新節點，此時只需要在Hop列表中增加新的葉子節點即可。
此外，還有一種情況就是多個連接到同一個父節點上的葉子節點中的一個或部分葉子節點被刪除或斷鏈，此時，MN通過上述方案無法準確檢測出來，這種情況MN可通過另一套方法檢測主節點通過定期檢測，要求網絡中的所有SN重新進行上面所述上行方向的上報過程，MN重新構建葉子節點隊列，通過比較新的葉子節點隊列和原來Hop列表中的葉子節點隊列是否相同來發現網絡中增加和減少的葉子節點，並用新的Hop隊列替換原Hop列表中的Hop隊列。
以上所述的檢測方案只是舉例，本領域人員應很容易想到與其類似的其它方案；並且由於構建了Hop列表，MN就已獲知了整個網絡的拓撲結構，因此，目前已有的各有檢測方法也可以被採用來實現本發明組網的拓撲變化的檢測。
在Hop分配的基礎上進行地址分配，可以使網絡中節點的地址分配過程大大簡化，具體分配方法包括在所有從節點SN獲得自己的Hop的同時，主節點也獲得了網絡的拓撲結構。此時，主節點就可以並行地為各子節點分配邏輯鏈路的地址，以建立第二層(L2)鏈路。地址分配採用廣播方式，MN向整個網絡廣播地址分配消息，消息內容包括所分配的節點地址和該節點的Hop，並且節點地址與節點Hop綁定在一起；SN在收到地址分配消息後，比較本節點的Hop和地址分配消息中Hop，如果Hop相同，則將該Hop對應的地址設置為本節點的邏輯地址，否則，丟棄。
當由於節點前面插入或刪除了SN節點等原因引起節點位置改變時，SN將檢測到自身的Hop發生變化，此時置自身的邏輯地址為初始無效值，等待MN重新分配；當MN檢測到SN的拓撲位置發生改變時，重新為SN分配邏輯地址並為SN重新建立連接。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種樹型組網通信系統中拓撲結構的獲取方法，其特徵在於，包括a)根據每個從節點上一級節點的Hop編號和與上一級節點之間的級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則設置每個從節點的Hop編號；b)每個從節點判斷是否收到從下一級節點發來的有效Hop編號，如果是，則將該Hop編號轉發給上一級節點，否則，將自身的Hop編號發送給上一級節點；c)從節點的Hop編號轉發到主節點後，主節點根據收到的從節點Hop編號，通過所述統一編號規則逆向逐級遞推得到上報的每個Hop編號所對應的從節點至主節點之間路徑上的各級節點。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟a)包括樹型組網中的主節點向自身的下一級從節點下發Hop編號；樹型組網中的每個從節點在接收到上一級節點下發的Hop編號後，設置該Hop編號為自身的Hop編號，並通過預先制定的統一編號規則，由自身的Hop編號和與下一級節點之間的下級級聯埠號計算出該節點下一級每個節點的Hop編號，分別下發至對應的下級級聯埠。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟a)包括樹型組網中的每個節點向下一級節點下發自身Hop編號和與下一級節點之間的級聯埠號；下一級節點根據收到的Hop編號和級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則計算Hop編號，將得到的Hop編號設置為自身的Hop編號。
4.根據權利要求1至3任意一項所述的方法，其特徵在於，所述編號規則為下一級節點的Hop編號＝上一級節點的Hop編號×2k+上一級與該下一級節點之間的級聯埠編號，其中，k為整數，且2k大於等於系統中所述級聯埠編號的上限值；所述的主節點通過所述固定編號規則逆向逐級遞推方法為將當前Hop編號右移k位後所得的結果確定為當前Hop編號對應節點的上一級節點的Hop編號。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述2k恰好大於或等於系統中所述級聯埠編號的上限值。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟c)後進一步包括主節點保存每條路徑上末級從節點的Hop編號；進行路徑檢測時，被檢測路徑上的每個從節點判斷是否收到從下一級節點發來的有效Hop編號，如果是，則將該Hop編號轉發給上一級節點，否則，將自身的Hop編號發送給上一級節點；主節點從獲得的Hop編號中獲得路徑上當前末級從節點的Hop編號，判斷當前末級節點的Hop編號是否已被保存，如果是，則判定當前末級節點所在路徑沒有變化；否則，通過所述統一編號規則逆向推導當前末級節點的上級節點Hop編號，判斷是否已被保存，如果是，則判定當前末級節點是原有路徑末級節點基礎上新增的下級節點，用該Hop編號替換對應路徑上所保存的原有Hop編號；否則，通過所述統一編號規則逆向推導出保存的Hop編號對應節點的上級節點Hop編號，判斷所得上級節點Hop編號是否與當前末級節點Hop編號一致，如果是，則判定當前節點所在路逕自該節點以下不可用，用當前節點Hop編號替換對應路徑上所保存的原有Hop編號，否則，則判定當前節點為原路徑以外新增的末級節點，並保存當前節點的Hop編號。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟c)後進一步包括主節點保存每條路徑上末級從節點的Hop編號；進行路徑檢測時，樹型組網中的每個從節點判斷是否收到從下一級節點發來的有效Hop編號，如果是，則將該Hop編號轉發給上一級節點，否則，將自身的Hop編號發送給上一級節點；主節點從獲得的Hop編號中獲取路徑上末級從節點的Hop編號，用新獲得的Hop編號更新原來保存的Hop編號。
8.根據權利要求1、6、7任意一項所述的方法，其特徵在於，進一步設置0xFF代表無效Hop編號；所述判斷是否收到下一級節點發來的有效的Hop編號的方法包括如果收到下一級節點發來的Hop編號且該編號不是0xFF，則判定收到的Hop編號為有效，否則，判定收到的Hop編號為無效。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述Hop編號承載在通信的物理幀中。
10.一種樹型組網通信系統中節點地址的分配方法，其特徵在於，包括a)根據每個從節點上一級節點的Hop編號和與上一級節點之間的級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則設置每個從節點的Hop編號；b)主節點獲取待分配地址的從節點的Hop編號，將分配給該從節點的地址與該從節點的Hop編號綁定在一起，通過廣播的形式發送出去；c)從節點收到所述廣播的地址後，判斷地址綁定的Hop編號與自身的Hop編號是否一致，若是，則將該地址設置為自身地址。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，步驟a)包括樹型組網中的主節點為自身的下一級從節點分配Hop編號；樹型組網中的每個從節點通過預先制定的統一的編號規則，由自身的Hop編號和與下一級節點之間的級聯埠號計算出該節點下一級每個節點的Hop編號，將得到的Hop編號分別分配給級聯埠對應的下一級節點。
12.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，步驟a)包括樹型組網中的每個節點向下一級節點下發自身Hop編號和與下一級節點之間的級聯埠號；下一級節點根據收到的Hop編號和級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則計算Hop編號，將得到的Hop編號設置為自身的Hop編號。
13.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，步驟b)所述主節點獲取待分配地址從節點Hop編號的過程包括每個從節點判斷是否收到從下一級節點發來的有效Hop編號，如果是，則將該Hop編號轉發給上一級節點，否則，將自身的Hop編號發送給上一級節點；從節點的Hop編號轉發到主節點後，主節點保存收到的Hop編號，從中找出待分配地址的從節點的Hop編號；如果待分配地址的從節點的Hop編號不在上報的Hop編號中，則通過所述統一編號規則逆向逐級遞推得到待分配地址的從節點的Hop編號。
14.根據權利要求10至13任意一項所述的方法，其特徵在於，所述編號規則為下一級節點的Hop編號＝上一級節點的Hop編號×2k+上一級與該下一級節點之間的級聯埠編號，其中，k為整數，且2k大於等於系統中所述級聯埠編號的上限值。
15.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，進一步包括如果從節點檢測到自身的Hop編號發生變化，則置自身的地址為初始無效值。
16.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，進一步包括如果主節點檢測到從節點的拓撲位置發生改變，重新為從節點分配地址。
全文摘要
本發明公開了一種樹型組網通信系統中拓撲結構的獲取方法，包括根據每個從節點上一級節點的Hop編號和與上一級節點之間的級聯埠號，通過預先制定的統一編號規則設置每個從節點的Hop編號；從節點若未收到子節點發來的Hop，則將自身的Hop轉發給其父節點，主節點根據上報的Hop，通過所述編號規則逆向逐級遞推得到該從節點至主節點之間路徑上的各級節點。以及在此基礎上的地址分配方法，包括主節點將分配給從節點的地址與其Hop編號綁定在一起，通過廣播的形式發送出去；從節點將與自身Hop與綁定在一起的地址設置為自身地址。由此大大提高了系統的可維護性和配置靈活性。
文檔編號H04L29/12GK1848791SQ20051006424
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月12日 優先權日2005年4月12日
發明者賀文勝 申請人:華為技術有限公司