CN104066117A - 基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，包括：建立人防常用词语代号库；将收录在代号库中的词语采用其对应的代号表示，并将代号封装成子帧；将未收录在代号库中的字符采用其对应的计算机编码表示；按照原始报文的顺序连接计算机编码与子帧，形成报文正文，将该报文正文加上报文头和报文尾以形成待发送的报文；判断待发送的报文的长度是否超过北斗系统允许的最大长度L字节，若是，则将其分割成多条长度不超过L字节的子报文进行发送，所述子报文具有报文头和报文尾；若否，则将其直接进行发送。本发明能够缩短报文长度，减少长报文的发送次数，缩短警报信息告知时间，节省流量，简单易行，可靠性强。

Description

基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体是基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法。

背景技术

为保障战时人民防空指挥通信，开展有效疏散，最大限度减少人员伤亡，应急机动指挥车、移动警报车、“动中通”、“静中通”、海事卫星电话、移动短波及超短波电台等高技术通信装备都已应用于人防信息通信系统，但这些装备均存在覆盖范围小、容量有限、反应速度慢等问题，难以保障与人防指挥中心的通信畅通。

目前在多省人防工作中建设的人防应急警报报知系统，利用北斗短报文通信功能进行指挥与报警告知，充分发挥北斗短报文通信功能的技术优势，最大限度地保障战时人防指挥网的畅通，在通信、广播电视中断情况下，仍可及时、有效地担负空袭警报、人员疏散、指挥引导及应急通信任务。

然而，“北斗”卫星导航系统对报文长度有一定的限制，依据授权卡级别不同，最长120个汉字，最短仅38个汉字，而且目前在人防应用中两次发送报文之间必须间隔1分钟以上，不能满足紧急情况下发送较长报文的使用要求。目前，有文献提出一种基于北斗的长报文通信协议，参考TCP/IP协议将长报文分割发送，其实质依然是将长报文分多次发送，并未减少发送次数以更快传播信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于北斗短报文通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，以解决基于北斗短报文通信功能的人防应急警报报知系统在通信、广播电视中断情况下，其人防应急警报报文字数受到北斗系统短报文长度限制的问题。

本发明的技术方案为：

一种基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，该方法包括以下步骤：

（1）建立人防常用词语代号库；

（2）将待发送的警报信息的原始报文与代号库进行比对，将收录在代号库中的词语采用其对应的代号表示，并将代号封装成子帧；

（3）将未收录在代号库中的字符采用其对应的计算机编码表示；

（4）按照原始报文的顺序连接计算机编码与子帧，形成报文正文，将该报文正文加上报文头和报文尾以形成待发送的报文；

（5）判断待发送的报文的长度是否超过北斗系统允许的最大长度L字节，若是，则将其分割成多条长度不超过L字节的子报文进行发送，所述子报文具有报文头和报文尾；若否，则将其直接进行发送。

所述的基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，所述步骤（2）中，将代号封装成子帧，具体包括：将报文中单独排列的一个代号或连续排列的多个代号构成的代号串加上子帧头和子帧尾以形为子帧。

所述的基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，所述步骤（5）中，具体包括：判断报文正文的长度是否超过L-3字节，若是，则从报文正文的起始处开始按照L-3字节进行分割，生成多条子报文的正文，并在每条子报文正文的前面加上长度为2字节的报文头，后面加上长度为1字节的报文尾，形成多条长度不超过L字节的子报文进行发送；若否，则直接在报文正文的前面加上长度为2字节的报文头，后面加上长度为1字节的报文尾，形成长度不超过L字节的报文进行发送。

所述的基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，所述代号采用2字节的16进制数。

所述的基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，用户端对接收的报文进行解码，包括以下步骤：

（1）将报文中的各子帧单独提取出来，查找代号库将其恢复成原始词语；

（2）将报文中的计算机编码直接转换成相应字符；

（3）将原始词语与字符按照其在报文中的顺序连接起来，得到原始报文内容。

本发明的有益效果为：

1、本发明以北斗短报文通信功能技术为基础，能够在北斗短报文的长度限制下传输更多内容，从而减少长报文的发送次数，缩短发送时间，更好地满足在通信、广播电视中断情况下的人防应急警报报知需求。

2、本发明通过压缩报文长度，能够节省宝贵的北斗链路流量。

3、本发明采用代号表示人防常用词语，具有一定的保密性。

4、本发明易于采用，具有协议简洁、简便可行、可靠性高的优点。

5、本发明能够兼容代号与非代号字符，适应性和兼容性强。

附图说明

图1是本发明具体实施例的方法流程图；

图2是子帧格式示意图；

图3是单个子帧示例（含有2个代号）；

图4是多个子帧与非代号字符的混编示例；

图5是子报文格式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。

如图1所示，一种基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，包括以下步骤：

S1、建立人防常用词语代号库。

在基于北斗短报文通信功能的人防应急警报报知系统中，首先建立人防常用词语代号库，为人防常用词语分配对应的代号。

为节省流量，减少报文发送次数，鉴于人防警报工作中的大量词汇术语是固定已知的，可以对其预先进行编码，用代号来表示，从而减少报文长度。常用词语可通过对人防部门文字资料进行计算机分析提取得到，或者根据需求逐条确定。对常用词语建立数据库，采用固定代号表示（以下简称为代号），每个代号为2字节的16进制数，理论上最多可表示65536个固定词语，能够满足人防警报常用词汇的表达。代号库中的代号按照不同分类排列。代号库格式示例如表1所示：

序号	常用词语	类别	代号
					安徽省	地点类	0x0001
	合肥市	地点类	0x0002
					黄山路	地点类	0x0035
	今天	时间类	0x0020
					明天	时间类	0x0021
	灯火管制	人防术语类	0x0061
					防空警报	人防术语类	0x0062
	伪装	人防术语类	0x0063
					遮障	人防术语类	0x0064
	**发电厂	人防单位与机构类	0x0901
					……	……	……

表1

S2、生成子帧。

将待发送的原始报文与代号库进行比对，将收录在代号库中的词语替换成代号。将报文中连续排列的代号（一个或多个）按照子帧的格式封装成子帧，即将报文中单独排列的一个代号或者几个连续排列的代号构成的代号串前面加上子帧头，后面加上子帧尾，称为1个子帧，以便将代号与非代号字符区分开。

子帧头和子帧尾各占2个字节，用0xAAAA表示子帧头，0xDDDD表示子帧尾。0xAA和0xDD作为系统保留字，在计算机编码中表示的字符在文本中不会出现，代号库中也不使用，这样就可唯一地表示子帧，便于解码避免产生混淆。报文中包含若干个子帧，子帧格式如图2所示。

例如：在代号库中“安徽省”代号为0x0001，“人防指挥部”代号为0x0002，“安徽省人防指挥部”在报文中可用1个子帧表示，如图3所示。

S3、不在代号库中的字词符号（以下称非代号字符）不作转换。

在计算机软件中每个自然字符都采用对应的编码来表示，在各类编程语言中该编码可直接读取。本发明在程序中直接提取非代号字符所对应的计算机编码，以下称为非代号编码，按照原始自然语言顺序直接放到报文中的子帧前后。

例如：若“安徽省人防指挥部发布一级警报”这句话中“发布”为非代号字符，以Visual C# 2008为例，其计算机编码为“0x53d1,0x5e03”,“一级警报”代号为“0x003f”，则“安徽省人防指挥部发布一级警报”这句话在报文中的表示方法如图4所示，其中有2个子帧，原文占28个字节，编码后仅占18个字节。

S4、将子帧与非代号编码按照原始报文顺序连接起来，形成报文的正文。发送时，要先判断根据该正文所形成的报文是否会超过北斗系统允许的最大长度。

将北斗指挥机一次发送的最大长度记为L字节，对于一段待发送的警报信息，若其形成的报文正文长度超过L-3字节，则对该报文正文从其起始处开始按照L-3字节进行分割，若总共分割成N部分，则作为N条子报文的正文。每条子报文正文的前面加上报文头，长度为2字节，后面加上报文尾，长度为1字节，这样每条子报文的发送长度均不超过L字节。

子报文头的第1个字节保留以便未来扩展使用，置为0x00，第2个字节为本条子报文包含的子帧头个数。在子报文的正文最后加上1个字节作为报文尾。报文尾的内容为：若本条子报文是本次警报信息的最后一条报文，则其报文尾为0xF0，意味着本次警报信息发送结束；否则为0x0F，意味着警报信息未发送结束，本条子报文和下一条子报文属于同一个警报信息。完整的子报文格式如图5所示。

对于报文正文长度不超过L-3字节的警报信息，则直接在该报文正文的前面加上长度为2字节的报文头，后面加上长度为1字节的报文尾以形成完整报文。报文头的第1个字节保留以便未来扩展使用，置为0x00，第2个字节为本条子报文包含的子帧个数。报文尾为0xF0。

S5、将报文或子报文传递给北斗指挥机，北斗指挥机通过北斗卫星导航系统的短报文功能向指定的北斗用户机进行发送。该方法能够大大缩短报文长度，更快地发布信息，且更加有效地利用北斗通信链路资源。

S6、北斗用户机接收到报文或子报文后，将其传送给终端设备，进行解码后用于广播或显示。

以子报文为例，对解码方法说明如下：

（i）通过子报文的报文头第2个字节获得子帧头个数，查找子帧头和子帧尾，获得每个子帧的位置和长度，即可提取出每个子帧中的代号或代号串，查找代号库将其恢复成原始词语；

（ii）子报文正文中除了子帧就是非代号编码，将非代号编码直接转换成相应字符，将这些字符与从代号转换得到的原始词语按照在报文中出现的顺序拼接在一起，实现对本条子报文正文内容的恢复；

（iii）读取子报文的最后1个字节，若为0x0F，说明本次警报信息未发送完毕，准备接收后续报文；若为0xF0，说明本次警报信息发送结束，可以进行显示与广播。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）建立人防常用词语代号库；

（2）将待发送的警报信息的原始报文与代号库进行比对，将收录在代号库中的词语采用其对应的代号表示，并将代号封装成子帧；

（3）将未收录在代号库中的字符采用其对应的计算机编码表示；

（4）按照原始报文的顺序连接计算机编码与子帧，形成报文正文，将该报文正文加上报文头和报文尾以形成待发送的报文；

（5）判断待发送的报文的长度是否超过北斗系统允许的最大长度L字节，若是，则将其分割成多条长度不超过L字节的子报文进行发送，所述子报文具有报文头和报文尾；若否，则将其直接进行发送。

2.根据权利要求1所述的基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，其特征在于，所述步骤（2）中，将代号封装成子帧，具体包括：将报文中单独排列的一个代号或连续排列的多个代号构成的代号串加上子帧头和子帧尾以形为子帧。

3.根据权利要求1所述的基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，其特征在于，所述步骤（5）中，具体包括：

判断报文正文的长度是否超过L-3字节，若是，则从报文正文的起始处开始按照L-3字节进行分割，生成多条子报文的正文，并在每条子报文正文的前面加上长度为2字节的报文头，后面加上长度为1字节的报文尾，形成多条长度不超过L字节的子报文进行发送；

若否，则直接在报文正文的前面加上长度为2字节的报文头，后面加上长度为1字节的报文尾，形成长度不超过L字节的报文进行发送。

4.根据权利要求1所述的基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，其特征在于：所述代号采用2字节的16进制数。

5.根据权利要求1所述的基于北斗通信功能的人防应急警报信息报文压缩编码方法，其特征在于，用户端对接收的报文进行解码，包括以下步骤：

（1）将报文中的各子帧单独提取出来，查找代号库将其恢复成原始词语；

（2）将报文中的计算机编码直接转换成相应字符；

（3）将原始词语与字符按照其在报文中的顺序连接起来，得到原始报文内容。