CN101494518A - 无线通讯的封包处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线通讯的封包处理方法，使发送端所送出的封包数据中不含有其辨识码，能由接收端对应出正确的发送端辨识码而验证数据的有效性，具有数据保密性、节省封包长度、保持封包数据完整性、增加无线通讯距离以及节省功率消耗的优点，在固定误码率情况下，可降低错误位几率及降低电池脉冲电流负载。

Description

无线通讯的封包处理方法
技术领域
本发明系与数据封包处理有关，特别是指一种以无线通讯传送封包的封包处理方法。
背景技术
在无线数字通讯中，为求高速传输及高可靠度的通讯质量，多具有对应的错误检测及控制方式，以确保数据通讯的正确性，包括将校验码与数据一同传送的检错校验方式，再由接收端对接收到的数据进行校验，因此当各笔数据所占的通讯位空间不大，以短封包的数据格式配合检错方式作传输处理，则可使数字通讯兼具高速及高可靠度的质量；然在信息科技快速发展的脚步下，当数据传输为冗长的位空间时，为了及时且快速的传递信号，若缩短信号传递的处理时间往往使信号波形变窄，相对升高位传输误码的机率，一旦传输过程中受到传输媒介或外部信号的噪声干扰，便容易使信号错误发生机率上升。
举列而言，在所有检错处理中，循环冗余检查(Cyclic RedundancyCheck，CRC)为编码简单且误判率低的校验方式，该方式是将待处理的数据视为二进制多项式，配合发送与接收端使用同一个衍生多项式，以相同于普通代数多项式乘除法的除法演算过程，将得到的余数作为CRC校验码，然后以接收端的校验结果是否为零判断数据传输是否出错，且对于数据位长度小于衍生多项式位数的CRC校验更可有效检验出传输过程的错误发生；换言之，纵然衍生多项式阶数越高作为CRC校验的误判机率越小，然而越冗长的数据传输亦需使用越高阶的CRC校验才能有效避免误判发生，使得传输信号波形需夹带冗长的数据，同样限制了数据通讯的传输速度，除非使用具有高发射功率的电路处理元件，才能在提升传输速度的同时补偿因位宽度降低而升高的误码率(bit error rate)，否则不但限制无线通讯的有效能量传输距离，亦容易发生封包碰撞的机率而使校验结果误判造成通讯数据错误。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种无线通讯的封包处理方法，以减短通讯数据的封包长度，以低功率的无线传输有效辨识所有通讯数据内容。
为达到上述目的，本发明所提供了一种无线通讯的封包处理方法，该方法先于通讯发送端的处理程序中，将待传输的辨识码数据及资料数据以如循环冗余检查的取模算术运算，然后将资料数据结合取模后的模数与该辨识码数据作逻辑运算，最后将逻辑结果数值以无线封包传送至接收端；当接收端的处理程序判断所接收封包的数据内容符合预设长度后，取出内建辨识群组的其中一参考数据，与该封包内容作逻辑运算，再将该参考数据合并逻辑值作取模算术运算，当取模后的模数为零则可代表该参考数据吻合该辨识码数据，使发送端所送出的封包在不需含有其辨识码的情况下，将取模校验值一并传送，同时接收端能辨识并验证数据的有效性，具有绝佳的数据保密性；可有效节省封包长度、保持封包数据完整性，且同时增加无线通讯的传输距离而达到节省电源电路的功率消耗，在固定误码率情况下，可降低错误位机率及降低电池脉冲电流负载。
附图说明
图1是本发明最佳实施例所提供通讯发送端的数据处理流程图；
图2是上述最佳实施例所提供通讯接收端的数据处理流程图；
【主要元件符号说明】
1、2 处理程序
10 数据封包            11 辨识码数据
12 资料数据            13 末端辨识数据
14、16、24 数据串      15、25 余数
20 封包        21 数据群组
22 参考数据    23 逻辑值
具体实施方式
以下，兹配合若干图式列举一较佳实施例，用以对本发明的组成构件及功效作进一步说明，其中所用各图式的简要说明如下：
图1是本发明最佳实施例所提供通讯发送端的数据处理流程图；
图2是上述最佳实施例所提供通讯接收端的数据处理流程图。
请参阅如图1及图2所示，为本发明最佳实施例所提供无线通讯传输的封包处理方式，在接收端接收发送端的数据封包10中，纵使发送端所代表的发送地址为一组冗长的辨识码数据11，以处理程序1使数据封包10内容不含有该辨识码数据11，仍可由接收端判断并验证发送端的辨识码数据11与其欲提供的资料数据12，其中发送端的处理程序1为以下处理步骤：
1a、将辨识码数据11与资料数据12储存合并后，于数据末端加上一末端辨识数据13，形成一数据串14；
1b、对应该数据串14的数据长度以适当的衍生多项式作循环冗余检查的算术运算，得一余数15；
1c、将该资料数据12并上该末端辨识数据13后，结合该余数15形成一数据串16；
1d、将该数据串16与该辨识码数据11作互斥逻辑(XOR)运算，所得的一逻辑值即为无线通讯传输的数据封包10。
当发送端主机将此数据封包10透过无线电路处理后，由无线射频(RF)信号携带送出至接收端的接收主机，经接收端的无线电路处理出RF信号所携带的封包20，再由处理程序2为以下处理步骤：
2a、依据事先定义的封包长度检查所接收封包20的数据长度是否正确，若长度有误则表示传输有误而不再续行处理；
2b、自数据库中取出一数据群组21，其中包含事先定义的多个辨识码参考数据22，将其中一该参考数据22与该封包20作互斥逻辑运算，得一逻辑值23；
2c、检查该逻辑值23中是否有该末端辨识数据13，若不符则回复至步骤2b对其余各参考数据22批次运算检验；
2d、将该参考数据22结合该逻辑值23形成一数据串24；
2e、对应该数据串24的数据长度以适当的衍生多项式作循环冗余检查运算，得一余数25；
2f、判断该余数25是否为零，若不符则回复至步骤2b对其余各参考数据22批次运算检验，符合则表示该参考数据22即为该辨识码数据11，该逻辑值23中即有该资料数据12，当然，该二处理程序1、2若利用其它如加总检查运算(checksum)等以增加数据冗余量的冗余检查(Redundancy Check)方式，亦可有与循环冗余检查等效的运用，至于逻辑运算上，利用其它如加、减逻辑或反互斥逻辑等可于发送与接收之间有互补特性的逻辑运算方式，亦具有与互斥逻辑等效的运用。
由于在多方发送的通讯系统中，单一接收主机为了可辨别所有发送端以及各发送端所发送的资料数据，以上述处理方法形成的该数据封包10可在不传送各发送端的辨识码数据11的情况下，仍得以将CRC校验值一并传送，接收端同样能对应正确的发送地址而验证数据的有效性，因此具有绝佳的数据保密性；且循环冗余检查中阶数越高的衍生多项式越能有效避免数据检验的误判，尤其当各发送端所定义的辨识码为极冗长的位空间，甚至远大于其所发送的资料数据时，如此可有效节省封包长度达50％，不但可在快速传输处理RF信号时保持有效传输频宽中的封包数据完整性，提供封包接收成功率与降低封包碰撞机率，且同时增加RF通讯的传输距离而达到节省RF传输处理的电源与电路的功率消耗，在固定误码率情况下，可降低错误位机率及降低电池脉冲电流负载。
唯，以上所述者，仅为本发明的较佳可行实施例而已，故举凡应用本发明说明书及权利要求书所为的等效结构变化，均应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (13)

1、一种无线通讯的封包处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a、将待传送的所有数据作取模算术运算，得一第一模数，该些数据中包括有一第一数据及多个第二数据；
b、将该些第二数据结合该第一模数再与该第一数据作逻辑运算，得一第一逻辑值；
c、将该第一逻辑值以封包传送至一接收端，该接收端内建有一包含多个参考数据的数据群组；
d、将该封包与该数据群组中的一参考数据作逻辑运算，得一第二逻辑值；
e、将该参考数据结合该第二逻辑值，作相同于步骤a的取模算术运算，得一第二模数；以及，
f、当该第二模数为零时该参考数据即为该第一数据，且步骤e中该第二逻辑值包含该些第二数据。
2、根据权利要求1所述的封包处理方法，其特征在于，以循环冗余检查作为步骤a的取模算术运算。
3、根据权利要求2所述的封包处理方法，其特征在于，步骤a及步骤e所述的循环冗余检查所使用衍生多项式的阶数大于或等于该些数据的位长度。
4、根据权利要求2所述的封包处理方法，其特征在于，步骤a所得该第一模数的位长度大于该第一数据。
5、根据权利要求2所述的封包处理方法，其特征在于，步骤b中，该第一模数结合于该些第二数据末端。
6、根据权利要求1所述的封包处理方法，其特征在于，步骤b的逻辑运算选自互斥逻辑、反互斥逻辑、加法逻辑或减法逻辑其中之一者。
7、根据权利要求6所述的封包处理方法，其特征在于，步骤d为相同于步骤b的逻辑运算。
8、根据权利要求1所述的封包处理方法，其特征在于，步骤a中，该些第二数据具有一末端辨识数据，于取模算术运算时位于该些数据的最末端。
9、根据权利要求8所述的封包处理方法，其特征在于，步骤e之前，判断该第二逻辑值中是否具有该末端辨识数据，否则续回到步骤d换另一参考数据与该封包作逻辑运算。
10、根据权利要求9所述的封包处理方法，其特征在于，步骤b中，该末端辨识数据位于该些第二数据的最末端。
11、根据权利要求1所述的封包处理方法，其特征在于，步骤d之前，接收端先判断所接收该封包的长度，若长度符合该第一逻辑值的长度才进行步骤d的处理方法，不符合则不再续行处理，待重新接收另一封包。
12、根据权利要求1所述的封包处理方法，其特征在于，步骤f中，若该第二模数不为零时续回到步骤d换另一参考数据与该封包作逻辑运算。
13、根据权利要求1所述的封包处理方法，其特征在于，该第一数据为该接收端用以辨识发送地址的辨识码。
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