CN109286472B - 一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法 - Google Patents

一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法，所述方法包括如下步骤：发送端将待发送的数据包拆成数个子数据包并通过北斗卫星导航系统传输至接收端，待发送的数据包包括表示第一开头标识的标识符、表示第一结尾标识的标识符、表示校验码的标识符及表示该数据包序号的标识符，子数据包包括表示第二开头标识的标识符、表示第二结尾标识的标识符、表示数据长度的标识符及表示子数据包序号的标识符；接收端接收子数据包，并将接收的子数据包组成一个完整的数据包，再对组成后的数据包进行校验。本发明在发送端对数据进行拆包、在接收端进行组包，从而实现了并发数据的可靠异步传输。

Description

一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法
技术领域
本发明涉及数据处理和传输技术领域，尤其涉及一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法。
背景技术
北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统，最终目标可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具备短报文通信能力，短报文通信是区别于世界上其他几大导航定位系统的特殊功能。北斗卫星导航系统的短报文通信功能在国防、民生和应急救援领域均具有很强的应用价值，目前已经在各行各业得到广泛应用。
由于北斗卫星通信的信道资源有限，只能完成数据量较少的短信功能，单次传输数据大小(≤108字节)和传输时间间隔(≥1分钟)均受到严格限制。在实际应用过程中，数据量往往大于108字节，如自动气象站的1个数据包需要传输2次以上才能传完，这对于单个站点来说不是问题，接收端仍能接收该站数据并组成正确的数据包。但绝大多数情况，自动气象站监测网都是由很多个站点组成的，这样会带来一个严重的问题，多个站点的并发数据在接收端根本无法区分，也就是说接收端无法对某个站点的数据进行正常组包。
发明内容
本发明针对现有方式的缺点，提出一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法和装置，用以解决现有技术存在的上述问题。
根据本发明的第一个方面，提供了一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法，包括如下步骤：
发送端将待发送的数据包拆成数个子数据包并通过北斗卫星导航系统传输至接收端，所述待发送的数据包包括表示第一开头标识的标识符、表示第一结尾标识的标识符、表示校验码的标识符及表示该数据包序号的标识符，每个所述子数据包均包括表示第二开头标识的标识符、表示第二结尾标识的标识符、表示数据长度的标识符及表示子数据包序号的标识符，所述每个所述子数据包中的各标识符在待发送的数据包拆包时写入；
接收端接收子数据包，并将接收的子数据包组成一个完整的数据包，再对组成后的数据包进行校验；
所述发送端和接收端分别包括站点标识号以在发送或接收数据包时使用其站点标识号标记该数据包，所述发送端和接收端均能接收和发送数据包。
进一步的，所述接收端接收子数据包之后，还包括：
检测接收的子数据包中是否同时包含表示第二开头标识的标识符和表示第二结尾标识的标识符以判断该接收的子数据包的完整性；
若检测接收的子数据包中同时包含表示第二开头标识的标识符和表示第二结尾标识的标识符则表示该接收的子数据包是完整的数据包。
进一步的，所述将接收的子数据包组成一个完整的数据包，是指：
检测接收的子数据包中的站点标识号和表示子数据包的标识符是否相同；
将接收的子数据包中包含了相同的表示子数据包的标识符、发送端的站点标识号和接收端的站点标识号的子数据包归为同一类数据包；
将同一类数据包组成一个完整的数据包。
进一步的，所述对组成后的数据包进行校验，包括：
检测组成后的数据包的长度；
校验所述组成后的数据包中表示数据长度的标识符是否和该组成后的数据包的长度是否表示一致。
进一步的，所述对组成后的数据包进行校验，还包括：
通过循环冗余校验码的校验方式检测所述组成后的数据包是否有误，所述校验码为待发送的数据包中表示校验码的标识符。
进一步的，所述对组成后的数据包进行校验，还包括：
若所述组成后的数据包中表示数据长度的标识符和该组成后的数据包的长度表示一致、且通过循环冗余校验码的校验方式检测出所述组成后的数据包无误，则判断所述组成后的数据包为完整的待发送的数据包。
进一步的，所述数据长度不大于北斗卫星导航系统单次传输的最大字节数。
进一步的，所述最大字节数为108字节。
进一步的，所述接收端包括RS232串口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在发送端将整包数据拆成子包数据并通过北斗卫星导航系统传输至接收端，在接收端接收子包数据后对子包数据进行组包，再对组包后的数据进行校验，从而实现了并发数据的可靠异步传输。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例中的一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法的流程图；
图2为本发明实施例中的判断子数据包的完整性的流程图；
图3为本发明实施例中的将接收的子数据包组成一个完整的数据包的流程图；
图4为本发明实施例中的对组成后的数据包进行校验的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分例，实施而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例一
如图1所示，提供了本发明一个实施例的一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法，包括如下步骤：
S101发送端将待发送的数据包拆成数个子数据包并通过北斗卫星导航系统传输至接收端，待发送的数据包包括表示第一开头标识的标识符、表示第一结尾标识的标识符、表示校验码的标识符及表示该数据包序号的标识符，每个子数据包均包括表示第二开头标识的标识符、表示第二结尾标识的标识符、表示数据长度的标识符及表示子数据包序号的标识符；
例如：表示第一开头标识的标识符为{；
表示第一结尾标识的标识符为}；
表示校验码的标识符为*CCCC；
表示整包序号的标识符为X；
表示第二开头标识的标识符为(；
表示第二结尾标识的标识符为)；
表示数据长度的标识符为MM；
且数据长度不大于北斗卫星导航系统单次传输的最大字节数，最大字节数为108字节；
表示子包序号的标识符为Y；
其中，发送端和接收端分别包括唯一站点标识号以在发送或接收数据包时使用其站点标识号标记该数据包，发送端和接收端均能接收和发送数据包；
且发送端和接收端分别包括唯一站点标识号。
S102接收端接收子数据包，并将接收的子数据包组成一个完整的数据包，再对组成后的数据包进行校验；
在实际使用中，接收端包括RS232串口以通过连接相关数据处理软件、服务器或数据库进行数据的辅助处理。
如图2所示，接收端接收子数据包之后，还包括：
S201检测接收的子数据包中是否同时包含表示第二开头标识的标识符和表示第二结尾标识的标识符以判断该接收的子数据包的完整性；
S202若检测接收的子数据包中同时包含表示第二开头标识的标识符和表示第二结尾标识的标识符则表示该接收的子数据包是完整的数据包。
如图3所示，将接收的子数据包组成一个完整的数据包，是指：
S301检测接收的子数据包中的站点标识号和表示子数据包的标识符是否相同；
S302将接收的子数据包中包含了相同的表示子数据包的标识符、发送端的站点标识号和接收端的站点标识号的子数据包归为同一类数据包；
S303将同一类数据包组成一个完整的数据包。
如图4所示，对组成后的数据包进行校验，包括：
S401检测组成后的数据包的长度；
S402校验组成后的数据包中表示数据长度的标识符是否和该组成后的数据包的长度是否表示一致；S403通过循环冗余校验码的校验方式检测组成后的数据包是否有误，校验码为待发送的数据包中表示校验码的标识符；
S404若组成后的数据包中表示数据长度的标识符和该组成后的数据包的长度表示一致、且通过循环冗余校验码的校验方式检测出组成后的数据包无误，则判断组成后的数据包为完整的待发送的数据包。
循环冗余码校验(Cyclical Redundancy Check，CRC)，它是利用除法及余数的原理来作错误侦测(Error Detecting)的。实际应用时，发送端计算出CRC值并随数据一同发送给接收端，接收端对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较，若两个CRC值不同，则说明数据通讯出现错误，那么其实CRC有比较多种，比如CRC16、CRC32，CRC16由CRC32分别由所确定的多项式最高次幂确定的。如下所示。
理论上讲幂次越高校验效果越好。
CRC(12位)＝X12+X11+X3+X2+X+1
CRC(16位)＝X16+X15+X2+1
CRC(CCITT)＝X16+X12+X5+1
CRC(32位)＝X32+X26+X23+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1
二、循环冗余校验码(CRC)的基本原理：
在K位信息码后再拼接R位的校验码，整个编码长度为N位，因此，这种编码又叫(N，K)码。对于一个给定的(N，K)码，可以证明存在一个最高次幂为N-K＝R的多项式G(x)。根据G(x)可以生成K位信息的校验码，而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。校验码的具体生成过程为：假设发送信息用信息多项式C(X)表示，将C(x)左移R位，则可表示成C(x)*2R，这样C(x)的右边就会空出R位，这就是校验码的位置。通过C(x)*2R除以生成多项式G(x)得到的余数就是校验码。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，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。

Claims (7)

1.一种基于北斗卫星导航系统的并发数据异步传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
发送端将待发送的数据包拆成数个子数据包并通过北斗卫星导航系统传输至接收端，所述待发送的数据包包括表示第一开头标识的标识符、表示第一结尾标识的标识符、表示校验码的标识符及表示该数据包序号的标识符，每个所述子数据包均包括表示第二开头标识的标识符、表示第二结尾标识的标识符、表示数据长度的标识符及表示子数据包序号的标识符，所述每个所述子数据包中的各标识符在待发送的数据包拆包时写入；
接收端接收子数据包，检测接收的子数据包中是否同时包含表示第二开头标识的标识符和表示第二结尾标识的标识符以判断该接收的子数据包的完整性；
若检测接收的子数据包中同时包含表示第二开头标识的标识符和表示第二结尾标识的标识符则表示该接收的子数据包是完整的数据包；
并将接收的子数据包组成一个完整的数据包，再对组成后的数据包进行校验，校验包括检测组成后的数据包的长度；校验所述组成后的数据包中表示数据长度的标识符是否和该组成后的数据包的长度是否表示一致；
所述发送端和接收端分别包括站点标识号以在发送或接收数据包时使用其站点标识号标记该数据包，所述发送端和接收端均能接收和发送数据包；
其中，所述将接收的子数据包组成一个完整的数据包，是指：
检测接收的子数据包中的站点标识号和表示子数据包的标识符是否相同；
将接收的子数据包中包含了相同的表示子数据包的标识符、发送端的站点标识号和接收端的站点标识号的子数据包归为同一类数据包；
将同一类数据包组成一个完整的数据包。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对组成后的数据包进行校验，还包括：
通过循环冗余校验码的校验方式检测所述组成后的数据包是否有误，所述校验码为待发送的数据包中表示校验码的标识符。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对组成后的数据包进行校验，还包括：
若所述组成后的数据包中表示数据长度的标识符和该组成后的数据包的长度表示一致、且通过循环冗余校验码的校验方式检测出所述组成后的数据包无误，则判断所述组成后的数据包为完整的待发送的数据包。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述数据长度不大于北斗卫星导航系统单次传输的最大字节数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述最大字节数为108字节。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接收端包括RS232串口。
7.根据权利要求1、2、3任一项所述的方法，其特征在于，所述接收端包括RS232串口。
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