專利名稱：在公用電話網(wǎng)中分層次傳輸數(shù)據(jù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用公用電話網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的方法和裝置，特別涉及由多層次節(jié)點(diǎn)(或稱收發(fā)站)組成的分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
利用分組交換網(wǎng)可以組建廣域數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(WAN)，且有國際標(biāo)準(zhǔn)X.25協(xié)議的支持，但組建分組交換網(wǎng)需要較高的成本，且傳輸成本也較高。分組交換網(wǎng)適用于通信時間較隨機(jī)，要求實(shí)時響應(yīng)的業(yè)務(wù)，如訂票、銀行電子轉(zhuǎn)帳。而有些通信業(yè)務(wù)不需要實(shí)時響應(yīng)，可以延遲一段時間，如報刊訂閱、書籍訂購、計算機(jī)軟硬件郵購等業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)就可以用電話網(wǎng)這樣的電路交換網(wǎng)來完成傳輸，這樣組網(wǎng)成本與傳輸成本都很低。
另外，在中國這樣一個發(fā)展中國家，分組交換網(wǎng)的覆蓋率仍較低，到1995年7月為止，中國公用分組交換網(wǎng)(CHINAPAC)僅覆蓋631個城市，還無法達(dá)到大多數(shù)中小城鎮(zhèn)，而電話網(wǎng)的覆蓋率則要高得多，這樣基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可以達(dá)到遠(yuǎn)高于分組交換網(wǎng)的覆蓋率，而且利用已有的電話線就基本不增加組網(wǎng)成本。
利用電話網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信也有其特有的困難，一是接通線路的時間較長，如果每次傳輸數(shù)據(jù)量較小，則傳輸數(shù)據(jù)的額外開銷較高；二是白天電話線的忙時概率較大(忙時概率[或稱遇忙概率]是指當(dāng)一用戶撥號時，出現(xiàn)占線忙音的幾率。忙音概率＝占線次數(shù)/總撥號次數(shù))，難以接通線路。只有到了休息日和夜間這樣的信道空閑時段，電話線尤其是長途電話線的忙時概率才會大大下降，接通線路才比較容易。這樣，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)積累下來等到夜間或休息、日這樣的信道空閑時段發(fā)送則是比較理想的解決方案，這種方案也同時解決了第一個困難，因?yàn)槊看蝹鬏敂?shù)據(jù)量較大，即使接通線路的時間較長，傳輸數(shù)據(jù)的額外開銷也不高。
利用信道空閑時段發(fā)送數(shù)據(jù)的最簡單方案是“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)傳真”業(yè)務(wù)將用戶的數(shù)據(jù)存儲在交換機(jī)的存儲器中，等到所需的電路空閑時，再將數(shù)據(jù)發(fā)向目的交換機(jī)或終端，如果當(dāng)?shù)氐慕粨Q機(jī)不能提供“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”業(yè)務(wù)，則可以將數(shù)據(jù)存放在終端或計算機(jī)的存儲器內(nèi)，等到所需的電路空閑時，再將數(shù)據(jù)發(fā)向目的交換機(jī)或終端。
以上兩種方案都可以利用信道空閑時段收發(fā)數(shù)據(jù)，但當(dāng)考慮電話網(wǎng)中有許多終端(或稱節(jié)點(diǎn)或收發(fā)站)都要利用信道空閑時段收發(fā)數(shù)據(jù)時，尤其是一個全國物資分銷訂購系統(tǒng)的許多節(jié)點(diǎn)都需要傳輸數(shù)據(jù)時，如果沒有合理的控制規(guī)程，則會使話路的忙時概率大大增高，嚴(yán)重影響通信效率。
在GB-A-2203571英國專利申請和CN1081268A中國專利申請已知的技術(shù)文獻(xiàn)中，分別描述了一種分布式數(shù)據(jù)庫更新系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括與一個中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接的許多遠(yuǎn)程客戶機(jī)，全部遠(yuǎn)程客戶機(jī)通過調(diào)制解調(diào)器和電話網(wǎng)絡(luò)直接與中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信，更新遠(yuǎn)程客戶機(jī)上的數(shù)據(jù)庫。如果遠(yuǎn)程客戶機(jī)數(shù)量很多，又有雙向信息傳遞的要求，傳輸線路還包括資源緊張的長途線路，則這個系統(tǒng)的忙時概率很高，甚至整個分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)無法正常工作。
本發(fā)明的目的是提供一種提高電話網(wǎng)的利用率，尤其是提高信道空閑時段的利用率的方法和裝置；本發(fā)明的另一個目的是提供一種降低進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時忙時概率的方法和裝置；本發(fā)明的又一個目的是提供一種利用電話網(wǎng)建立大型商用網(wǎng)絡(luò)，將分布在廣闊區(qū)域內(nèi)的經(jīng)營點(diǎn)聯(lián)接起來，高效地傳輸庫存和訂購等商務(wù)信息，為用戶提供方便而廉價的傳輸服務(wù)的方法和裝置；本發(fā)明的再一個目的是提供一種減少用戶在零售或訂購時訪問分布式處理網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)庫的等待時間的方法和裝置；
本發(fā)明還有一個目的是提供一種達(dá)到上述四個目的的方法和裝置，而且并不要求所需電路上的交換設(shè)備必須具備如“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”的特殊功能，甚至允許沿途的各交換機(jī)可以是步進(jìn)制、縱橫制和程控制中的任一種。
如現(xiàn)在描述的，前述目的是可以達(dá)到的。本發(fā)明提供了一種在公用電話網(wǎng)中由多層次節(jié)點(diǎn)組成的分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)，利用信道空閑時段，按特定的層次順序和時間順序傳輸數(shù)據(jù)的方法和裝置。首先按地理分布或行政所屬關(guān)系將分布式數(shù)據(jù)處理網(wǎng)中的眾多節(jié)點(diǎn)劃分為多個層次，以達(dá)到不同的上層節(jié)點(diǎn)到其各自所屬各下層節(jié)點(diǎn)的線路沒有公共部分，同時傳輸數(shù)據(jù)時也就沒有相互干擾的可能性，大大降低了遇忙概率，提高了傳輸效率；其次，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各層非根非葉節(jié)點(diǎn)都有接收匯總所屬下層節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)并向上層節(jié)點(diǎn)發(fā)送以及接收上層節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)并向所屬下層節(jié)點(diǎn)分揀傳送的功能；再次，按照通信規(guī)程，數(shù)據(jù)按特定的時間順序和層次順序在整個分布式處理網(wǎng)絡(luò)中有序地被接收、存儲，同時達(dá)到了提高信道利用率，降低遇忙概率，建立廣域商業(yè)網(wǎng)絡(luò)，減少數(shù)據(jù)庫訪問時間的目的。
在本發(fā)明中，第1層節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)，表示整個分布式系統(tǒng)的服務(wù)器；非根非葉節(jié)點(diǎn)定義為既有父節(jié)點(diǎn)又有子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，葉節(jié)點(diǎn)定義為僅有父節(jié)點(diǎn)沒有子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)。假定分層結(jié)構(gòu)中第2層至第N-1層各節(jié)點(diǎn)都有子節(jié)點(diǎn)，則葉節(jié)點(diǎn)僅在第N層，而第2層至第N-1層各節(jié)點(diǎn)為非根非葉節(jié)點(diǎn)。若分層結(jié)構(gòu)中第2層至第N-1層有些節(jié)點(diǎn)無子節(jié)點(diǎn)，則說明書中的第N層節(jié)點(diǎn)特指全部葉節(jié)點(diǎn)，而第2層至第N-1層節(jié)點(diǎn)特指全部非根非葉節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)設(shè)想是按層次結(jié)構(gòu)，使第2層至第N-1層收發(fā)站(即非根非葉節(jié)點(diǎn))可以接收父節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)，進(jìn)行分揀處理，向子節(jié)點(diǎn)分發(fā)傳送，并從子節(jié)點(diǎn)接收上行數(shù)據(jù)，進(jìn)行匯總處理，并向父節(jié)點(diǎn)發(fā)送。這樣的并行化分布式處理降低了占用線路時間，提高了傳輸效率。
從下面的描述中可以更加清楚地看到本發(fā)明的目的、特性和優(yōu)點(diǎn)。
在所附的權(quán)利要求中提出了本發(fā)明的可信的新款特性的特征。
然而，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，參照如下說明性實(shí)施例的詳細(xì)描述，將會對本發(fā)明本身及其最佳使用方法，發(fā)明目的及其優(yōu)點(diǎn)有更好的理解。


圖1描述了可被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個典型的分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；圖2是可被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個收發(fā)站的圖解表示；圖3描述了在圖1基礎(chǔ)上的一個簡化的具體分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；圖4描述了一個對應(yīng)于圖2分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的典型實(shí)施例的時序圖；圖5描述了一個對應(yīng)于圖2分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的最佳實(shí)施例的時序圖；圖6描述了根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的收發(fā)站處理上行數(shù)據(jù)的高級流程圖；圖7描述了根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的收發(fā)站處理下行數(shù)據(jù)的高級流程圖；本發(fā)明中的處理指收發(fā)站在上行過程中，匯總數(shù)據(jù)，重新打包，并完成對本地數(shù)據(jù)庫的更新和在下行過程中，分揀數(shù)據(jù)，重新打包，并完成對本地數(shù)據(jù)庫的更新。具體的說，每個數(shù)據(jù)包的頭部都存有該數(shù)據(jù)的目的地和始發(fā)地，這樣在上行過程中，本節(jié)點(diǎn)收發(fā)站將各子節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)包加上本節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)包，形成一個較大的上行數(shù)據(jù)包，即匯總處理；在下行過程中，本節(jié)點(diǎn)收發(fā)站將收到的較大的下行數(shù)據(jù)包，按照其中各小包的地址信息，整理成較小的下行數(shù)據(jù)包，使該數(shù)據(jù)包含有到該子節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)下屬各層子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；到葉節(jié)點(diǎn)時，下行數(shù)據(jù)包就僅包含到該葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，即分揀處理。
在收發(fā)過程中，可以采用正常模式，即收發(fā)兩端的計算機(jī)都處于工作狀態(tài)，在特定的時刻，發(fā)端計算機(jī)向收端計算機(jī)撥號、發(fā)送數(shù)據(jù)，收端計算機(jī)接收數(shù)據(jù)，完成收發(fā)過程后兩端計算機(jī)進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)、休眠狀態(tài)或仍保持工作狀態(tài)；也可以采用節(jié)能模式，開始時收發(fā)兩端的計算機(jī)處于休眠狀態(tài)，發(fā)端計算機(jī)內(nèi)部的計時器按預(yù)先設(shè)定的時間“喚醒”系統(tǒng)，使計算機(jī)進(jìn)人工作狀態(tài)，向收端計算機(jī)撥號、發(fā)送數(shù)據(jù)，收端計算機(jī)內(nèi)部通過探測調(diào)制解調(diào)器輸入信號接通系統(tǒng)電源，接收數(shù)據(jù)，完成收發(fā)過程后兩端計算機(jī)進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)、休眠狀態(tài)或仍保持工作狀態(tài)。
本發(fā)明典型的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)一個分布式物資分銷訂購信息系統(tǒng)，在后部分說明書中，為了便于解釋，我們就以全國圖書分銷訂購系統(tǒng)為例，對技術(shù)方案展開描述，當(dāng)然本發(fā)明描述的分層傳輸數(shù)據(jù)的方法和裝置還適用于其它領(lǐng)域的活動。
出版信息包括圖書的作者、簡介、定價和讀者對象等內(nèi)容；訂購信息包括定購圖書的書號和冊數(shù)等內(nèi)容。通過公共電話網(wǎng)將出版信息從各出版社匯總到全國出版信息中心，再分發(fā)傳送到各書店中去，各書店接待讀者，讓讀者從出版信息的書目中找到自己需要的圖書，訂購并付預(yù)交款，書店再將這些可購信息匯總傳輸至全國出版信息中心，分發(fā)傳送到各出版社中去。各出版社將訂購的圖書打包發(fā)往相應(yīng)的書店，書店接到書后，通知讀者取書，讀者交齊書款并取走書。全國出版信息中心將一定的款項(xiàng)從書店結(jié)算至出版社，這樣就完成了整個的出版信息傳送，訂購信息傳送和圖書發(fā)行過程。
為避免重復(fù)論述，出版信息的匯總傳輸和訂購信息的匯總傳輸統(tǒng)一稱為數(shù)據(jù)的上行傳輸過程，而出版信息的分發(fā)傳輸和訂購信息的分發(fā)傳輸統(tǒng)一稱為數(shù)據(jù)的下行傳輸過程。下面用出版信息的分發(fā)傳輸說明數(shù)據(jù)的下行傳輸過程，用訂購信息的匯總傳輸說明數(shù)據(jù)上行傳輸過程。
正如圖1所示，全國圖書分銷訂購系統(tǒng)包括全國出版信息中心(20)，通過公共電話長途干線網(wǎng)(30)發(fā)散連接到各省級出版信息中心(21)，通過省內(nèi)公共電話長途網(wǎng)(31)，再次分別發(fā)散連接到各市縣級出版信息中心(22)，再次通過市縣內(nèi)公共電話網(wǎng)(32)，分別發(fā)散連接到各書店圖書訂購客戶機(jī)(23)。
為描述簡明，一個收發(fā)站稱為一個節(jié)點(diǎn)，最末端的客戶機(jī)(23)稱為葉節(jié)點(diǎn)，而最高端的全國出版信息中心(20)稱為根節(jié)點(diǎn)。本節(jié)點(diǎn)的高一層收發(fā)站稱為父節(jié)點(diǎn)，而低一層的各收發(fā)站則稱為子節(jié)點(diǎn)。
一個典型節(jié)點(diǎn)收發(fā)站的邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖2，它包括含有監(jiān)控程序(51)的處理機(jī)(50)，它負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的控制，主存貯器(52)向處理單元(50)傳送程序和數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)庫更新內(nèi)容傳送給數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(53)，完成對數(shù)據(jù)庫(54)的更新，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(53)從數(shù)據(jù)庫(54)中提取要發(fā)送的內(nèi)容傳送回主存貯器(52)，再通過高級應(yīng)用程序(55)控制設(shè)備驅(qū)動程序(56)完成向外發(fā)送。而外部信號(雙音多頻信號和數(shù)據(jù)信號)作為輸入信號通過設(shè)備驅(qū)動程序(56)和高級應(yīng)用程序(55)傳至主存貯器(52)。
為了清楚說明傳輸是如何按照特定的時間順序和層次順序進(jìn)行的，我們在圖1基礎(chǔ)上給出一個簡化的具體分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，如圖3，節(jié)點(diǎn)1為根節(jié)點(diǎn)，在第一層；第二層，有節(jié)點(diǎn)2與節(jié)點(diǎn)3；第三層有4個節(jié)點(diǎn)4、5、6和7；第四層有11個節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)8至節(jié)點(diǎn)18。
先考慮一個典型的實(shí)施例，將不同層的傳輸過程，在時間上預(yù)先分開，如圖4所示，在時段40內(nèi)，第一層向第二層傳輸下行數(shù)據(jù)，(這些數(shù)據(jù)，即出版信息是由各出版社匯總發(fā)送到全國出版信息中心的)，收發(fā)過程前面已做詳述，圖中節(jié)點(diǎn)1向節(jié)點(diǎn)2傳輸數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)1的時軸上表示為T2，在節(jié)點(diǎn)2的時軸上表示為R1，T2與R1是對應(yīng)的，是從兩個角度看待同一個過程，以下同，不贅述。節(jié)點(diǎn)2完成接收后，準(zhǔn)備好向節(jié)點(diǎn)4與5的下行數(shù)據(jù)，這一過程稱為分揀過程。完成分揀過程后并不馬上向子節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，要等到時段41到來時，再開始第二層到第二層的下行數(shù)據(jù)傳輸過程，接收完父節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)后，各節(jié)點(diǎn)先準(zhǔn)備其各子節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)，即分揀過程，分揀過程前面已做詳述，；在時段42內(nèi)，進(jìn)行第三層到第四層的下行數(shù)據(jù)傳輸過程。從時段40，41到42為下行數(shù)據(jù)傳輸過程；從時段43，44到45為上行數(shù)據(jù)傳輸過程。在時段43內(nèi)，進(jìn)行第四層到第三層的上層數(shù)據(jù)傳輸。對于節(jié)點(diǎn)4，當(dāng)完成接收節(jié)點(diǎn)8，9數(shù)據(jù)后，會綜合各子節(jié)點(diǎn)的上層數(shù)據(jù)和本節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)，形成一個總的準(zhǔn)備發(fā)往父節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)包，此過程稱為匯總，匯總過程前面已做詳述。在時段44開始時，全部第三層節(jié)點(diǎn)都完成了匯總過程，便開始進(jìn)行第三層向第二層的上行數(shù)據(jù)傳輸，并進(jìn)行匯總。在時段45，第一層節(jié)點(diǎn)即根節(jié)點(diǎn)接受第二層節(jié)點(diǎn)2，3的上行數(shù)據(jù)，匯總并對訂購信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新，為向各出版社分發(fā)傳送與其相關(guān)的訂購信息準(zhǔn)備了條件。
在以上典型實(shí)施例中，要求各收發(fā)站都有較準(zhǔn)確的時鐘；由于上行傳輸過程與下行傳輸過程彼此較獨(dú)立，誰先誰后都沒關(guān)系，上面是以先下行后上行的順序?yàn)槔f明的，完全可以先上行后下行；各時段的時間分配要足夠，否則無法順利完成分揀和匯總過程。
與典型實(shí)施例不同的是，最佳實(shí)施例不需要為不同層的傳輸過程預(yù)分時段，也不要求各收發(fā)站都有準(zhǔn)確的時鐘，這樣必須先進(jìn)行下行數(shù)據(jù)傳輸再進(jìn)行上行數(shù)據(jù)傳輸，因?yàn)楦邔庸?jié)點(diǎn)需要通過下行數(shù)據(jù)傳輸過程觸發(fā)低層節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)傳輸過程和上行數(shù)據(jù)傳輸過程。詳細(xì)過程如圖5所示，節(jié)點(diǎn)1向節(jié)點(diǎn)2和3發(fā)送完下行數(shù)據(jù)，就開始輪流查詢節(jié)點(diǎn)2和3的完成狀態(tài)字，以檢查是否完成了對其子節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)匯總過程；節(jié)點(diǎn)2接收節(jié)點(diǎn)1的下行數(shù)據(jù)，并完成分揀后，向節(jié)點(diǎn)4和5發(fā)送下行數(shù)據(jù)，然后開始輪流查詢子節(jié)點(diǎn)4和5的完成狀態(tài)字；節(jié)點(diǎn)3與節(jié)點(diǎn)2的情況類似，不再重復(fù)；節(jié)點(diǎn)4接收完節(jié)點(diǎn)2的下行數(shù)據(jù)，并完成分揀后，向子節(jié)點(diǎn)8和9發(fā)送下行數(shù)據(jù)，由于節(jié)點(diǎn)8和9是葉子節(jié)點(diǎn)，無需查詢其完成狀態(tài)字，即開始接收節(jié)點(diǎn)8和9的上行數(shù)據(jù)，匯總后，置完成狀態(tài)字。其父節(jié)點(diǎn)(即節(jié)點(diǎn)2)查詢到節(jié)點(diǎn)4已完成匯總，便接收來自節(jié)點(diǎn)4的上行數(shù)據(jù)，之后僅反復(fù)查詢節(jié)點(diǎn)5的完成狀態(tài)字。節(jié)點(diǎn)5，6與7的處理過程與節(jié)點(diǎn)4類似，不再贅述。節(jié)點(diǎn)2完成接收節(jié)點(diǎn)5的上行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行匯總后，置其完成狀態(tài)字。節(jié)點(diǎn)1依次查詢到節(jié)點(diǎn)2和3已完成上行匯總過程便接收來自節(jié)點(diǎn)2和3的上行數(shù)據(jù)，并完成訂購信息數(shù)據(jù)庫的更新，為向各出版社分發(fā)傳送與其相關(guān)的訂購信息準(zhǔn)備了條件。
根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的各收發(fā)站的上行、下行數(shù)據(jù)傳輸過程相對來說比較簡單，主要是根據(jù)時鐘輪流建立向子節(jié)點(diǎn)的通信鏈路，接收上行數(shù)據(jù)或發(fā)送下行數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的各收發(fā)站的上行、下行數(shù)據(jù)傳輸過程則比較復(fù)雜，在圖6、圖7中給節(jié)了詳細(xì)描述。
如前所述，最佳實(shí)施例是先進(jìn)行下行傳輸過程，再進(jìn)行上行傳輸過程，在下行數(shù)據(jù)傳輸過程中一個收發(fā)站的處理過程如圖6所示，一旦啟動(60)之后，該收發(fā)站等待父節(jié)點(diǎn)撥號(61)，檢測是否有父節(jié)點(diǎn)撥號(62)若否，則繼續(xù)等待(61)；若是，則檢測父節(jié)點(diǎn)發(fā)來的控制字是否為接收(63)；若否，則報告時序錯誤(64)后，結(jié)束(70)；若是，則接收父節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)包(65)。傳輸順利結(jié)束與否(66)；若否，則重新等待父節(jié)點(diǎn)撥號(61)；若是，則分揀產(chǎn)生各子節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)包(67)。取第一個子節(jié)點(diǎn)號碼(68)，向子節(jié)點(diǎn)撥號建立通路(69)。(此步驟與子節(jié)點(diǎn)下行過程中等待父節(jié)點(diǎn)撥號(61)對應(yīng)。)檢測是否撥通(71)；若否，如果該子節(jié)點(diǎn)已有三次撥號失敗，則將其判為本次不可接通節(jié)點(diǎn)，并將其從本次未通信子節(jié)點(diǎn)表中去除(79)，保持該子節(jié)點(diǎn)下行狀態(tài)未置(76)，取下一子節(jié)點(diǎn)號碼(78)；若是，向子節(jié)點(diǎn)發(fā)送接收控制字(72)。(此步驟與子節(jié)點(diǎn)下行過程中檢測控制字是否接收(63)對應(yīng)。)向子節(jié)點(diǎn)發(fā)送屬于它的下行數(shù)據(jù)包(73)，(此步驟與子節(jié)點(diǎn)下行過程中接收父節(jié)點(diǎn)如下行數(shù)據(jù)包(65)對應(yīng)，)檢測傳輸是否順序完成(74)；若否，保持該子節(jié)點(diǎn)下行狀態(tài)未置(76)，取下一子節(jié)點(diǎn)號碼(78)；若是，置該子節(jié)點(diǎn)下行狀態(tài)位(75)。檢查是否還有子節(jié)點(diǎn)下行狀態(tài)位未置(77)；若是，取下一子節(jié)點(diǎn)號碼(78)，向子節(jié)點(diǎn)撥號建立通路(69)；若否，則結(jié)束(70)。
以上是第2層至第N-1層收發(fā)站的下行處理流程，若為根節(jié)點(diǎn)(第一層)，則無須從父節(jié)點(diǎn)處取得數(shù)據(jù)，處理步驟61，62，63，64，65，66就不需要了；若為葉節(jié)點(diǎn)(第N層)，則僅有61，62，63，64，65，66各處理步驟。
在上行數(shù)據(jù)傳輸過程中一個收發(fā)站的處理過程如圖7所示，一旦啟動(80)后，清全部子節(jié)點(diǎn)的上行狀態(tài)，清該節(jié)點(diǎn)的完成狀態(tài)(81)，取第一個子節(jié)點(diǎn)號碼(82)，向子節(jié)點(diǎn)撥號建立通路(83)，檢測接通與否(84)；若否，如果該子節(jié)點(diǎn)已有三次撥號失敗，則將其判為本次不可接通節(jié)點(diǎn)，并將其從本次未通信子節(jié)點(diǎn)表中去除(99)，保持該子節(jié)點(diǎn)上行狀態(tài)位未置(90)，取下一個子節(jié)點(diǎn)號碼(92)；若是，向子節(jié)點(diǎn)發(fā)送傳送狀態(tài)字，接收子節(jié)點(diǎn)的完成狀態(tài)字(85)。檢測子節(jié)點(diǎn)是否為完成狀態(tài)(86)；若否，則保持子節(jié)點(diǎn)上行狀態(tài)位未置(90)，取下一個子節(jié)點(diǎn)號碼(92)；若是，接收子節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)(87)。傳輸是否順利完成(88)；若否，保持該子節(jié)點(diǎn)上行狀態(tài)位未置(90)，取下一子節(jié)點(diǎn)號碼(92)；若是，置該子節(jié)點(diǎn)上行狀態(tài)位(89)。檢測是否還有子節(jié)點(diǎn)的上行狀態(tài)位未置(91)；若是，取下子節(jié)點(diǎn)號碼(92)，繼續(xù)撥號建立鏈路(83)；若否，綜合各子節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)與本節(jié)點(diǎn)上行數(shù)據(jù)，匯總打包形成向父節(jié)點(diǎn)發(fā)送點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)包，置節(jié)點(diǎn)完成狀態(tài)(93)。等待父節(jié)點(diǎn)撥號(94)，(此步驟與父節(jié)點(diǎn)上行數(shù)據(jù)傳輸過程中向子節(jié)點(diǎn)撥號建立通路(83)對應(yīng)，)檢測是否有撥號；若否，等待父節(jié)點(diǎn)撥號；若是，檢測接收到的控制字是否為傳送(96)；若否，則報告時序錯誤(98)，結(jié)束(100)；若是，向父節(jié)點(diǎn)發(fā)送匯總數(shù)據(jù)(97)，結(jié)束(100)。
結(jié)合上述的典型實(shí)施例和最佳實(shí)施例，我們來分析本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，在圖1所示的分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，若每個非葉節(jié)點(diǎn)均有30個子節(jié)點(diǎn)，即有30個省級收發(fā)站(21)，每個省級收發(fā)站(11)又發(fā)散連接至30個市縣級收發(fā)站(22)，共有900個市縣級收發(fā)站，每個市縣級收發(fā)站(22)又發(fā)散連接至30個書店客戶機(jī)(23)，共有27000個書店客戶機(jī)(23)。若采取全國出版信息中心(20)直接與書店客戶機(jī)(23)通信的方案，假設(shè)信息匯總時每次接通需要3秒，傳輸需要1秒，暫不考慮忙時概率，則僅完成一次上行過程(即訂購信息的匯總過程)，建立通路就總共需要81000秒，即22.5小時，傳輸時間需要7.5小時；若采用本發(fā)明的技術(shù)方案，則建立通路的總時間為3×30×3＝270秒，即4.5分鐘，注意到上行過程中由低向高時，數(shù)據(jù)量逐漸增大，所需時間越來越多，假設(shè)從一個書店到市縣級收發(fā)站(22)的傳輸時間為1秒，從一個市縣級收發(fā)站(22)到省級收發(fā)站(21)的傳輸時間為10秒，(這時并不會增加30倍，因?yàn)?0個小數(shù)據(jù)包匯總成大數(shù)據(jù)包時，其中許多重復(fù)內(nèi)容得到了壓縮；而且并非每個客戶機(jī)的上行數(shù)據(jù)都能用滿1秒的傳輸時間)。同理，由一個省級收發(fā)站(21)到全國出版信息中心(20)的傳輸時間為100秒，則總傳輸時間為30×1＋30×10＋30×100＝3330秒，即55分鐘。以上是凈通信時間，若考慮分揀和匯總過程，則完成一次上行過程，最佳實(shí)施例的系統(tǒng)僅需60分鐘左右，若有遇忙重?fù)芴枺?.5小時完全足夠；對于典型實(shí)施例，因?yàn)橐O(shè)置安全的預(yù)留時段，總時間要多些，在2小時左右；對于現(xiàn)有已知的技術(shù)方案，則需要至少30小時，無法在一天時間內(nèi)完成一次處理過程。由于上行過程中每個客戶機(jī)的訂購信息是不同的，而下行過程中的出版信息絕大多數(shù)是相同的，可以采用廣播方式發(fā)送，縮短信息總傳送時間。若不采取廣播方式，且一個高層收發(fā)站僅能同時與一個低層收發(fā)站通信，假設(shè)接通仍需要3秒，傳輸需要20秒，則采用現(xiàn)有已知技術(shù)方案時，總時間為27000×3＋27000×20＝81000＋540000＝621000秒，即172.5小時；采用本發(fā)明的最佳實(shí)施例時，總時間為270＋(30×20＋30×20＋30×20)＝2070秒，即34.5分鐘，縮短了300倍。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明白，在收發(fā)站計算機(jī)中接入多個調(diào)制解調(diào)器，并采用可處理多進(jìn)程的操作系統(tǒng)，同時與多個收發(fā)站通信可以縮短總通信時間，這時，可以在不違背本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對處理過程作相應(yīng)的改進(jìn)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明白，對于下行過程中出版信息這樣的各收發(fā)站的公共數(shù)據(jù)，可以采用廣播式通信，利用電話網(wǎng)同時向全部或部分收發(fā)站發(fā)送，可以縮短總通信時間，這時，可以在不違背本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對處理過程作相應(yīng)的改進(jìn)。
雖然本發(fā)明的說明性實(shí)施例已被參照附圖加以詳細(xì)說明了，應(yīng)該明白的是，本發(fā)明不是被限制于具體的實(shí)施例，各種改變和改良能被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員作出而不違背權(quán)利要求中所規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于公用電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于按地理分布或行政所屬關(guān)系將分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)的多個收發(fā)站劃分為多個層次；按層次結(jié)構(gòu)，使非根非葉節(jié)點(diǎn)具有可以接收父節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)，進(jìn)行分揀處理，向子節(jié)點(diǎn)分發(fā)傳送，并從子節(jié)點(diǎn)接收上行數(shù)據(jù)，進(jìn)行匯總處理，并向父節(jié)點(diǎn)發(fā)送的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于按特定的層次順序和特定的時間順序在上述多層次收發(fā)站間傳輸數(shù)據(jù)，使一次完整的上行傳輸過程完成后，最高層收發(fā)站將匯總?cè)繉哟蔚娜靠山油ㄊ瞻l(fā)站的全部相關(guān)數(shù)據(jù)；一次完整的下行傳輸過程完成后，全部層次的全部可接通收發(fā)站都會收到來自最高層收發(fā)站的全部與其相關(guān)的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于上述傳輸過程是在信道空閑時段進(jìn)行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于上述傳輸過程是自動進(jìn)行的，無需人工控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于由上述高層收發(fā)站向上述的低層收發(fā)站的數(shù)據(jù)傳輸是按由高到低的順序進(jìn)行的，即先完成從第i-1層到第i層的傳輸并重新分揀打包，再開始從第i層到第i＋1層的傳輸，依此類推，這樣可保證最高層收發(fā)的數(shù)據(jù)可以在最短的時間內(nèi)到達(dá)與該數(shù)據(jù)相關(guān)的全部層的全部可接通收發(fā)站；由上述低層收發(fā)站向上述的高層收發(fā)站的數(shù)據(jù)傳輸是按由低到高的順序進(jìn)行的；即先完成從第i＋1層到第i層的傳輸并重新匯總打包再開始從第i層到i-1層的傳輸，依此類推，這樣可保證全部層的全部可接通收發(fā)站的全部相關(guān)數(shù)據(jù)可以在最短的時間內(nèi)達(dá)到最高層收發(fā)站。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于將不同層的傳輸過程，在時間上預(yù)先分開；從一個特定層的特定節(jié)點(diǎn)收發(fā)站的角度看對于上行傳輸過程，在上一時段，接收全部可接通子節(jié)點(diǎn)的全部上行數(shù)據(jù)包，并完成匯總處理，在下一時段，向父節(jié)點(diǎn)發(fā)送匯總的上行數(shù)據(jù)包；對于下行傳輸過程，在上一時段，從父節(jié)點(diǎn)接收下行數(shù)據(jù)包，并完成分揀處理，在下一時段，向全部可接通子節(jié)點(diǎn)發(fā)送與其相關(guān)的下行數(shù)據(jù)包。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于不對不同層的傳輸過程預(yù)分時段；從一個特定層的特定節(jié)點(diǎn)收發(fā)站的角度看對于上行傳輸過程，一個節(jié)點(diǎn)收發(fā)站輪流查詢其各子節(jié)點(diǎn)的完成狀態(tài)字，以檢查子節(jié)點(diǎn)是否完成了對其子節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)匯總過程，若某一子節(jié)點(diǎn)為完成狀態(tài)，便接收該子節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)，直到接收完全部可接通子節(jié)點(diǎn)的全部上行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行匯總后，置其完成狀態(tài)字，等待父節(jié)點(diǎn)查詢；對于下行傳輸過程，一個節(jié)點(diǎn)收發(fā)站從父節(jié)點(diǎn)接收下行數(shù)據(jù)包，進(jìn)行分揀處理，向全部可接通子節(jié)點(diǎn)發(fā)送與其相關(guān)的下行數(shù)據(jù)包。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7的數(shù)據(jù)傳輸方法，建立分布式物資分銷訂購信息系統(tǒng)的方法，其特征在于通過公共電話網(wǎng)將庫存信息從各庫存網(wǎng)點(diǎn)匯總到信息中心，再分發(fā)傳送到各零售網(wǎng)點(diǎn)中去，各零售網(wǎng)點(diǎn)接待用戶，讓用戶從庫存信息的目錄中找到自己需要的物資，訂購并付預(yù)交款，零售網(wǎng)點(diǎn)再將這些訂購信息匯總傳輸至信息中心，分發(fā)傳送到各庫存網(wǎng)點(diǎn)中去。各庫存網(wǎng)點(diǎn)將訂購的物資發(fā)往相應(yīng)的零售網(wǎng)點(diǎn)，零售網(wǎng)點(diǎn)接到物資后，通知用戶已到貨，用戶交齊余款并取走物資，信息中心將一定的款項(xiàng)從零售網(wǎng)點(diǎn)結(jié)算至庫存網(wǎng)點(diǎn)。
9.一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖瞻l(fā)站，其特征在于按地理分布或行政所屬關(guān)系將上述分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)的上述收發(fā)站分配為一定層次號及相應(yīng)的地址或號碼；上述收發(fā)站具有接收匯總所屬下層收發(fā)站的數(shù)據(jù)并向上層節(jié)點(diǎn)發(fā)送的裝置；上述收發(fā)站具有接收上層節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)并向各所屬節(jié)點(diǎn)分發(fā)傳送的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的收發(fā)站，其特征在于上述最高層收發(fā)站具有接收匯總來自于全部層的全部可接通收發(fā)站的全部相關(guān)數(shù)據(jù)的裝置；上述最高層收發(fā)站具有將上述全部相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析綜合，將經(jīng)重新處理的上述數(shù)據(jù)再發(fā)送到與數(shù)據(jù)相關(guān)的全部層的全部可接通收發(fā)站的裝置。
全文摘要
在公用電話網(wǎng)中，多層次節(jié)點(diǎn)組成的分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)，利用信道空閑時段，按特定的時間順序和層次順序傳輸數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各層節(jié)點(diǎn)都有接收匯總所屬下層節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)并向上層節(jié)點(diǎn)發(fā)送以及接收上層節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)并向各所屬下層節(jié)點(diǎn)分發(fā)傳送的功能。分層次傳輸方案可在有限的時間和信道容量條件下，最大限度地提高傳送數(shù)據(jù)量。本發(fā)明可用于圖書、音像制品的發(fā)行、訂購，報刊雜志的訂閱，計算機(jī)軟硬件的郵購等商用領(lǐng)域及政府部門各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集，各項(xiàng)文件的下發(fā)。
文檔編號H02M7/02GK1120768SQ95108838
公開日1996年4月17日 申請日期1995年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月5日
發(fā)明者張向東, 申凌 申請人:張向東, 申凌