CN101582758B - 不对称信道信息传输控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不对称信道信息传输控制系统，包括信息滤波单元、备用信道信息转换单元、报文压缩及解压缩单元、备用信道接口、主信道信息格式转换单元、主信道接口以及信道切换控制单元；所述信息滤波单元用于将报文信息分为重要信息与次要信息；所述备用信道信息转换单元用于将报文转换成适应在备用信道传输的短报文；所述报文压缩及解压缩单元用于接收备用信道信息转换单元传来的报文信息，并对报文信息进行压缩；所述信道切换控制单元用于将信息源的报文信息选择传送给主信道信息格式转换单元或者备用信道信息转换单元。本发明提供了一种解决高速、宽带信道切换到到窄带低速信道以适应低速信道传输技术，提高低速信道在给定速率下的信息传输能力。

Description

不对称信道信息传输控制系统

技术领域

本发明涉及一种数据通信领域的信息传输控制系统，特别是一种不对称信道信息传输控制系统。

背景技术

信道切换技术可分为对称信道切换和非对称信道切换。对称信道切换是指切换信道的信道传输带宽和质量基本一致，因此不需要对传输的信息、信息的格式和信道进行控制和处理，就可进行信道切换。由于系统抗毁性等要求，实践中经常需要将传输带宽和传输质量不同的信道组成不对称主备通信手段，如：构建远程无线通信网络时，可同时使用卫星和短波信道两种信道组建通信备份信道切换控制系统，卫星传输信道的带宽较宽、信道质量稳定、误码率低、为全双工信道，而短波传输信道的带宽窄、半双工信道、建设和维护费用低、抗毁性强，卫星和短波信道结合起来使用，以卫星通信方式作为信息的主要传输方式，短波通信作为应急备份传输方式，这在抗毁性和经济成本方面具有很大的优势。

直接对两个不对称信道进行传输切换(如卫星和短波)，由于卫星通信方式传输信息的量与短波通信方式传输信息的量存在很大差距，当短波信道作为备份信道传输信息时，会出现较大的时延甚至阻塞，从而造成通过备份信道传输的信息基本不能使用。因此需要针对不同的传输信道对信息进行处理和控制，才能实现采用不对称信道组成主备通信信道的方式进行信息传输。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的系统中将光纤、微波、散射、卫星等高速、宽带通信系统为主要通信手段、窄带低速短波通信系统作为系统应急备份通信手段时，所带来的信息传输能力不对称切换的问题，提供一种可解决高速、宽带信道不对称切换到到窄带低速信道时系统传输能力不匹配问题，实现系统与远端信息源之间信息的非延时可靠交换的不对称信道信息传输控制系统。

技术方案：本发明公开了一种不对称信道信息传输控制系统，包括信息滤波单元、备用信道信息转换单元、报文压缩及解压缩单元、备用信道接口、主信道信息格式转换单元、主通道接口以及信道切换控制单元；

所述信息滤波单元用于接收信道切换控制单元传来的报文信息，并将报文信息分为重要信息与次要信息；

所述备用信道信息转换单元用于接收信息滤波单元传来的报文信息，并将报文转换成短报文；

所述报文压缩及解压缩单元用于接收备用信道信息转换单元传来的报文信息，并对报文信息进行压缩；

所述备用信道接口采用时分方式进行备用信道信息的收发控制处理，并进行备用控制信道接口电平转换；

所述主信道信息格式转换单元用于接收信道切换控制单元传来的报文信息，并将报文信息转换成主信道上传输的报文信息格式；

所述主通道接口用于接收主信道信息格式转换单元传来的报文信息，并对报文信息进行收发控制处理以及接口电平转换；

所述信道切换控制单元用于将信息源的报文信息选择传送给主信道信息格式转换单元或者备用信道信息转换单元。

本发明中，所述信息滤波单元内设有关键字，将包含有关键字的报文信息指定为重要信息，否则为次要信息。

本发明中，所述信息滤波单元包括以下步骤：

步骤21，判断备用通道的当前信息吞吐量是否小于最大吞吐量，是则执行步骤22，否则把信息I直接送往备用信道信息转换单元进行信息格式转换；

步骤22，判断接收的报文信息是否为重点区域的信息，是则执行步骤23，否则将该报文信息丢弃并结束；

步骤23，根据关键字判断报文信息是否为重要信息，是则执行步骤25，否则将该报文信息丢弃并结束；

步骤24，判断所述重要信息的流量是否超出备用通道的吞吐量，是则执行步骤25，否则直接传送至备用信道信息转换单元；

步骤25，降低重要目标信息的输出密度，并传送至备用信道信息转换单元。

本发明的工作原理：本发明的信道切换控制单元根据系统的命令将信息送往系统指定的主信道或备用信道进行传送，也可以根据两个信道通信状况(信息的有无、好坏)将信息自动切换到好的信道进行传送。

当采用主信道时，来自信息源的信息由信道切换控制转送到主信道信息格式转换单元，主信道信息格式转换单元将信息源信息转换成主信道信息格式后送往主信道接口发送出去。

当通信的信道由主信道切换到备用信道时，信道切换控制单元将信息源信息送到信息滤波单元，信息滤波单元根据系统的要求滤除次要信息，将重要信息送到备用信道信息格式转换单元进行格式转换，转换后的信息送到报文压缩及解压缩单元进行报文压缩处理，压缩后的信息最后通过备用信道接口发送出去。

当本发明的主信道接口接收主信道上传来的信息，转送到主信道信息格式转换单元，由主信道信息格式转换单元进行信息格式转换处理后送到信道切换控制，由信道切换控制单元决定是否将该信息转送到信息源。

当本发明的备用信道接口接收来自备用信道的信息后，转送到报文压缩及解压缩单元，报文压缩及解压缩将信息解压缩后送到备用信道信息格式转换单元进行信息格式转换，格式转换处理后的信息送到信道切换控制，由信道切换控制单元决定是否将该信息转送到信息源。

有益效果：本发明所述的不对称信道信息传输控制系统有效的提供了一种解决高速、宽带信道切换到到窄带低速信道以适应低速信道传输技术，提高低速信道在给定速率下的信息传输能力。采用信道切换控制单元设计技术，控制信息是通过主信道还是通过备用信道传送，既可以根据系统的命令选择信道传送信息，也可以根据两个信道通信状况自动切换到空闲的信道传送信息，实现采用不对称信道组成备份信道传送信息。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本发明的系统的单元示意图。

图2为本发明中所述信息滤波单元的处理流程图。

图3为本发明中实施例中代理机组成示意图。

具体实施方式：

本发明公开了一种不对称信道信息传输控制系统，包括信息滤波单元、备用信道信息转换单元、报文压缩及解压缩单元、备用信道接口、主信道信息格式转换单元、主通道接口以及信道切换控制单元；

所述信息滤波单元用于接收信道切换控制单元传来的报文信息，并将报文信息分为重要信息与次要信息；

所述备用信道信息转换单元用于接收信息滤波单元传来的报文信息，并将报文转换成短报文；

所述报文压缩及解压缩单元用于接收备用信道信息转换单元传来的报文信息，并对报文信息进行压缩；

所述备用信道接口采用时分方式进行备用信道信息的收发控制处理，并进行备用控制信道接口电平转换；

所述主信道信息格式转换单元用于接收信道切换控制单元传来的报文信息，并将报文信息转换成主信道上传输的报文信息格式；

所述主通道接口用于接收主信道信息格式转换单元传来的报文信息，并对报文信息进行收发控制处理以及接口电平转换；

所述信道切换控制单元用于将信息源的报文信息选择传送给主信道信息格式转换单元或者备用信道信息转换单元。

本发明中，所述信息滤波单元内设有关键字，将包含有关键字的报文信息指定为重要信息，否则为次要信息。

本发明中，所述信息滤波单元包括以下步骤：

步骤21，判断备用通道的当前信息吞吐量是否小于最大吞吐量，是则执行步骤22，否则把信息I直接送往备用信道信息转换单元进行信息格式转换；

步骤22，判断接收的报文信息是否为重点区域的信息，是则执行步骤23，否则将该报文信息丢弃并结束；

步骤23，根据关键字判断报文信息是否为重要信息，是则执行步骤25，否则将该报文信息丢弃并结束；

步骤24，判断所述重要信息的流量是否超出备用通道的吞吐量，是则执行步骤25，否则直接传送至备用信道信息转换单元；

步骤25，降低重要目标信息的输出密度，并传送至备用信道信息转换单元。

更具体地是哦，本发明总体构架如图1所示，图中的各部分的具体实施方式为：

信息滤波单元：

由于备用信道带宽窄，无法传输与主信道上相同数量的数据，所以当使用备用信道传输数据时，需要对经过备用信道传输的信息进行“信息滤波”。信息滤波单元的设计是首先分别设置重点区域与非重点区域，再根据备用信道的传输带宽可输送的信息量来提取“重要信息”，传输带宽就多提取一些“重要信息”，传输带宽窄就少提取一些“重要信息”，从而保证重要信息的输送。不同的系统、不同的运用场合，“重要信息”的定义是不相同的，需要使用者事先将传输信息分类、找出各类信息的“关键字”，系统根据情况选择“重要信息”进行传输。

备用信道信息转换单元：

当通信的信道为备用信道时，备用信道信息转换2将报文转换成适合于在备用信道上传输的短报文，提高信息传输的有效性。备用信道信息转换2采用将字符型报文转换成二进制报文、改变量纲的大小、去除报文中的附加信息等方法进行适合于在备用信道上传输的短报文转换。

报文压缩及解压缩单元：

当通信的信道为备用信道时，需对信息进行压缩及解压缩处理，进一步缩小信息传输量，从而减少对备用信道的传输压力，提高备用信道在给定速率下的信息传输能力。信息的压缩及解压缩处理，使用者可以自由选择算法进行。

备用信道接口：

当通信的信道为备用信道时，需对半双工短波电台的收发进行控制，使短波电台能够按要求进行信息的收发。备用信道接口4采用时分方式进行备用信道信息的收发控制处理以及接口电平转换。

主通道接口：

当采用主信道进行通信时，主通道接口控制主信道信息的收发控制处理以及接口电平转换。

主信道信息格式转换单元：

当采用主信道进行通信时，由主信道信息格式转换单元6将信息转换成适合于在主信道上传输报文。

信道切换控制单元：

信道切换控制单元首先判断是否是系统的命令方式，如果是系统的命令方式，信道切换控制单元将根据系统的命令将信息送到系统指定信道进行传输，但在系统的命令方式下，遇到系统指定信道通信状况不好时，信道切换控制单元进行切换，将信息通过通信质量高的信道送到系统，一旦系统指定信道通信状况转好后，信道切换控制单元将信息送回到系统指定信道进行传输。如果不是系统命令方式时，信道切换控制单元根据两个信道通信状况(信息的有无、误码率)进行切换，选择通过空闲的信道传送信息，在这种方式中，信道切换控制单元优先采用主通道进行信息传输，如果主通道通信状况故障时，信道切换控制单元进行主、备通道切换，将信息通过备用信道送到系统。

为了保证备用信道的信息传输，信道切换控制单元根据备用信道的信息传输量控制送往备用信道信息转换单元进行备用信道信息格式转换的信息量。

图2为本发明中信息滤波单元的处理流程图。收到信息后，信息滤波单元首先判断信息的流量是否超出备用通道的吞吐量，如果信息的流量没有超出备用通道的吞吐量，将信息直接送往备用信道信息转换单元。如果信息的流量超出了备用通道的吞吐量，再判断信息是否为指定的重点区域的信息，如果不是指定的重点区域的信息，直接将该信息丢弃。如果是指定的重点区域的信息，将进一步根据“重要信息”的定义提取出重要信息，同时判断重要目标信息流量是否超出备用通道的吞吐量。如果重要目标信息没超出备用通道的吞吐量，直接将该信息送备用信道信息格式转换单元2进行信息格式转换。如果重要目标信息超出备用通道的吞吐量，可降低重要目标信息的输出密度，通过找出重要信息周期性的特点(如重要目标信息是以时间为周期还是以某个特征信息为周期)，通过两个周期的时间间隔传送一个周期的信息，达到降低信息的输出密度，以实现对信息进行滤波。

下面以航迹处理系统的远端情报源的信息传输控制为例，介绍信息滤波单元的处理过程：

A设备采用了本发明的信息滤波单元进行信息滤波；

备用通道的通信速率＝19200bps；

备用通道允许的最大吞吐量N(字节数)＝19200÷8×80％＝1920字节(备用通道的通信速率S÷8×80％)；

备用通道的当前信息吞吐量M(字节数)；

信息更新频率：10秒钟；

重点区域：扇区6；

重要信息的关键字：高度、航线。

如图2所示，当A设备收到来自信息源的信息I后，执行以下步骤：

步骤21，判断备用通道的当前信息吞吐量M是否小于最大吞吐量N，以判断备用通道的信息流量是否超出备用通道的吞吐量。

如果备用通道的当前信息吞吐量M小于最大吞吐量N(M＜N)，即备用通道的信息流量没有超出备用通道的吞吐量，这时将不对信息I进行处理，执行步骤26。

如果当前信息吞吐量M大于最大吞吐量NM≥N，备用通道信息的流量超出了备用通道的吞吐量时，执行步骤22。

步骤22，判断信息I是否为系统指定的重点区域扇区5的信息。

如果不是指定的重点区域扇区的信息，则将该信息I丢弃，信息滤波处理结束。

如果是指定的重点区域扇区的信息，执行步骤23。

步骤23，根据“重要信息”的定义判断信息I是否为重要信息。

如果信息I不是重要信息，则将该信息I丢弃，信息滤波处理结束。

如果信息I是重要信息，执行步骤24；

步骤24，判断该信息送去进行重要目标信息流量是否超出备用通道的吞吐量。如：系统定义扇区6中5千米以上高度的信息为重要信息，则只将扇区6中的高度大于5千米的信息送去进行重要目标信息流量是否超出备用通道的吞吐量的计算；如系统定义扇区中航线A上的信息为重要信息，则只将扇区6中A航线上的信息送去进行重要目标信息流量是否超出备用通道的吞吐量的计算。

如果重要目标信息没超出备用通道的最大吞吐量N，执行步骤26。

如果重要目标信息超出备用通道的最大吞吐量，执行步骤5，降低重要目标信息的输出密度，并进行步骤26。即将10秒钟的信息更新频率降低为20秒钟的信息更新频率，以保证使用备用通道完成重要目标信息的传输。

步骤26，把信息I直接送往备用信道信息转换单元进行信息格式转换。

步骤27，进行报文压缩。

步骤28，将压缩后的报文发送。

本发明中另一实施例以系统远端代理机为例：

图3为采用本发明设计的系统远端代理机(SRP)组成示意图，图中采用了两组本发明完成2路信息源信息的转发，主信道采用卫星通信，短波通信为备用信道。

系统远端代理机(SRP)采用了嵌入式技术，采用嵌入式处理器完成信息滤波、信息格式转换、报文解/压缩、电台信道收发控制、信息自适应切换控制，可实现当卫星信道故障的情况下使用短波信道上报信息源数据，通过不对称备份信道完成信息源数据信息的传输。

本发明能够按不同的需求组成各种高速、宽带信道与窄带低速信道组合的不对称备份信道进行切换的系统。

本发明提供了一种不对称信道信息传输控制系统与信息过滤方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。

Claims (1)

1.一种不对称信道信息传输控制系统，其特征在于，包括信息滤波单元、备用信道信息转换单元、报文压缩及解压缩单元、备用信道接口、主信道信息格式转换单元、主通道接口以及信道切换控制单元；

所述信息滤波单元用于接收信道切换控制单元传来的报文信息，并将报文信息分为重要信息与次要信息；所述信息滤波单元内设有关键字，将包含有关键字的报文信息指定为重要信息，否则为次要信息；

所述备用信道信息转换单元用于接收信息滤波单元传来的报文信息，并将报文转换成适应在备用信道传输的短报文信息；

所述报文压缩及解压缩单元用于接收备用信道信息转换单元传来的报文信息，并对报文信息进行压缩；

所述备用信道接口采用时分方式对备用信道信息进行收发控制处理，并进行备用信道接口电平转换；

所述主信道信息格式转换单元用于接收信道切换控制单元传来的报文信息，并将报文信息转换成主信道上传输的报文信息格式；

所述主通道接口用于接收主信道信息格式转换单元传来的报文信息，并对报文信息进行收发控制处理以及接口电平转换；

所述信道切换控制单元用于将信息源的报文信息选择传送给主信道信息格式转换单元或者备用信道信息转换单元；

所述信息滤波单元执行以下步骤：

步骤(21)，判断备用通道的当前信息吞吐量是否小于最大吞吐量，是则执行步骤(22)，否则把信息直接送往备用信道信息转换单元进行信息格式转换；

步骤(22)，判断接收的报文信息是否为重点区域的信息，是则执行步骤(23)，否则将该报文信息丢弃并结束；

步骤(23)，根据关键字判断报文信息是否为重要信息，是则执行步骤(25)，否则将该报文信息丢弃并结束；

步骤(24)，判断所述重要信息的流量是否超出备用通道的吞吐量，是则执行步骤(25)，否则直接传送至备用信道信息转换单元；

步骤(25)，降低重要目标信息的输出密度，并传送至备用信道信息转换单元。

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