CN109526023B - 一种数据包的封装及校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据包的封装及校验方法。其包括：总控设备与中继器之间的数据包格式定义与校验方法；中继器与中继器之间的数据包格式定义和校验方法；中继器与终端之间的数据包格式定义和校验方法。本发明通过总控设备发出数据包，经过一个或多个中继器的查寻访问，直到找到目标终端，目标终端核验数据包并按要求回复，回复数据包又通过中继器将相关数据传送到总控设备，数据包通过校验、拼接、封装、传递等过程，完成了在无线信道中的数据传输。本发明方法能提高数据包在无线通信信道传输的安全性和可靠性。

Description

一种数据包的封装及校验方法

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，特别涉及一种数据包的封装及校验方法。

背景技术

目前无线通讯领域随着通讯技术的快速发展与规格的不断进化，各种不同的无线技术不论是GSM、GPS、WLAN(如Wi-Fi)、Bluetooth等都普及于日常生活中。无线通讯技术本身即已博大精深，在运用更必须考虑到各种网络干扰问题，以避免相关功能受到干扰而产生讯号劣化、影响其正常运作。然而，尽管世界各地已纷纷立法建立相关的网络规范，关注于对网络的电磁辐射的限制，但在面对不同通讯模块彼此间可能产生相互干扰的这个状况下，虽然有各自的标准，但很难去预防冲突的产生，防止冲突就成为克服的重点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种数据包的封装及校验方法。本发明利用总控设备连接中继器和终端设备完成无线通信，对总控设备与中继器之间、中继器与中继器之间、中继器与终端之间的数据包进行格式定义和校验，完成据包的封装和校验，使主控设备到中继器、目标终端间的数据传输不受外界的干扰。

本发明的技术方案具体介绍如下。

一种数据包的封装及校验方法，总控设备周期性发出巡防经过无线中继器和终端数据传输进行无线通信，其通信过程中对数据包进行封装和校验，以防止数据传输受到干扰；具体流程如下：

首先，总控设备将信息打包成20字节巡访数据包，通过接口发往下级无线中继器；

接着，途经每个无线中继器都将解读巡访数据包，并按约定改组成10字节查访数据包发向本站中继器无线覆盖范围内所有终端实现查访；

最后，无线中继器如果找到目标终端，就令目标终端完成约定的操作，目标终端将在约定时间内回复带有信息的10字节回发数据包；无线中继器把来自目标终端的回复数据加上信息数据和本站节点地址，拼接20字节回传数据包，发往总控设备，完成一次巡访到回传的通信过程；其中：

一、巡防数据包和回传数据包的20字节中：

巡防数据包的第1、2字节作为总控发送设备发送时的唤醒码，回传数据包的第1、2字节作为终端上传时回传收取信息标识1；

巡防数据包和回传数据包的第3至5字节是存放目标节点属性，其中第3字节表示区域编号或在用于修改无线中继器时的目标编号，第4至5字节为目标节点编号；第6字节是存放中继和终端操作命令，高4位是存放各中继器操作命令，低4位是存放目标终端操作命令，高4位为0说明是回传数据，为1说明下发数据，为2说明无线中继器定时更新，为3说明中继器属性修改，为4说明中继器复位；

第7、8字节存放信息标识2，其中第7字节用于修改无线中继器信道功率或存放目标信息标识2百位十位数，第8字节用于表示中继器修改是否成功，0为失败，1为成功，或存放目标信息标识2的个位和小数位；

第9、10字节存放信息标识3，其中第9字节用于修改终端信道功率，或存放信息标识3的十位和个位信息，第10字节是用于表示修改终端信道功率是否成功，0为失败，1为成功，或存放信息标识3的二位小数信息；

第11字节存放中转指针，用于表示途经指针，指向表中相关无线中继器；

第12字节存放中继系统编号；

第13至20字节存放中继路径表，从13字节到20字节依次存放中继访问的8个无线中继器的编号；

二、查访数据包和回发数据包的10字节中：

查访数据包的第1至2字节用于唤醒码，回发数据包的第1至2字节用于带回信息标识1。第3至5字节用于存放目标节点系统属性，第3字节是反映目标节点的区号，第4至5字节是反映目标节点的编号；

第6字节用于操作命令，高4位是中继器的操作命令，低4位是目标终端的操作命令，用来设置中继器和目标终端的各参数；

第7至8字节用于带回信息标识2，用于无线中继器的信道功率的调整。

第9至10字节用于带回信息标识3，用于目标终端的信道或功率的调整。

和现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明主要利用无线透传的技术，解决多个监测点、多少个区域进行统一监测控制所需要的数据传输机制；本发明因不使用常用的一些通信信道，不会受到外界的一些干扰，安全性较高，提高了数据包在无线通信信道传输的安全性和可靠性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细介绍。

实施例1

实施例中，提供一种数据包的封装及校验方法，其包括总控设备与中继之间的数据包格式定义与校验方法；中继器与中继器之间的数据包格式定义和校验方法；中继器与终端之间的数据包格式定义和校验方法。具体如下：

一、总控设备到中继器的操作处理：

总控设备将信息打包成20字节巡访数据包，通过一个编号为00H的特殊无线中继器发往下级无线中继器。特殊无线中继器，也叫始发节点(编号00)。始发节点实际上是一个无线模块，负责与总控设备保持无休眠通信，同时与下级中继器保持无休眠无线通信。

各终端接收来自总控设备发出数据包，并按数据包内要求进行操作并回复，回传数据包按原路由经中继器回送到总控设备，总控设备在每次收到空中回传数据包后，会校验数据包内地址信息，符合约定则收取该数据包；否则就不予理会，继续等候。

二、中继器与中继器操作处理：

途经每个无线中继器都将解读巡访数据包，并按约定改组成10字节查访数据包发向本站中继器无线覆盖范围内所有终端实现查访。

中继器内2个无线模块使用不同的工作模式无休眠通信，一个负责与各中继器通信，一个负责与终端通信。各中继器发射功率可按实际使用环境条件(建筑结构特点、通信距离、收发可靠性等)设为不同等级，可通过数据包进行调整。

中继器收到无线数据包后将按照OPCMD命令码完成约定的操作任务。

三、中继器与终端操作处理

如果找到目标终端，就令目标终端完成约定的操作。目标终端将在约定时间内回复带有信息的10字节回发数据包。

无线中继器把来自目标终端的回复数据加上信息数据和本站节点地址，拼接20字节回传数据包，发往总控设备，完成一次巡访到回传的通信过程。

无线中继器在收巡访数据包后将立即查验数据包内地址信息，地址信息不匹配就不予理会，继续等候。当巡访数据包内地址信息指定为本站编号，则本中继器就把巡访数据包中前10个字节作为查访数据包发往本站辖区所有终端。无线中继器限时2秒等待本站辖区内目标终端回发数据包。

若限时结束仍未收到回发数据包，则本站中继器将巡访数据包继续发往下站中继器，本站进入等待状态。

若限时结束前收到回发数据包，则本站中继器将巡访数据包转换成回传数据包发往上站中继器，本站进入等待状态。

四、总控设备与无线中继器通信的巡访/回传数据包格式定义

·数据包第1、2字节，主要在总控发送时，作为唤醒码，终端上传时回传收取信息标识1。

·第3至5字节是存放目标节点属性，其中第3字节表示区域编号或在用于修改中继器时的目标编号。第4至5字节为目标节点编号。

·第6字节是存放中继和终端操作命令，高4位是存放各中继器操作命令，低4位是存放目标终端操作命令，高4位为0说明是回传数据，为1说明下发数据，为2说明中继器定时更新，为3说明中继器属性修改，为4说明中继器复位。

·第7、8字节存放信息标识2，其中第7字节用于修改中继器信道功率或存放目标信息标识2百位十位数，第8字节用于表示中继器修改是否成功，0为失败，1为成功，或存放目标信息标识2的个位和小数位。

·第9、10字节存放信息标识3，其中第9字节用于修改终端信道功率，或存放信息标识3的十位和个位信息，第10字节是用于表示修改终端信道功率是否成功，0为失败，1为成功，或存放信息标识3的二位小数信息。

·第11字节存放中转指针，用于表示途经指针，指向表中相关中继器。

·第12字节存放中继系统编号，

·第13至20字节存放中继路径表，从13字节到20字节依次存放中继访问的8个中继器的编号。

五、中继器与终端之间查访数据包和回发数据包格式定义

·数据包第1至2字节下行用于唤醒码，上行将带回信息标识1。

·第3至5字节用于存放目标节点系统属性，第3字节是反映目标节点的区号，第4至5字节是反映目标节点的编号。

·第6字节用于操作命令，高4位是中继器的操作命令，低4位是目标终端的操作命令，用来设置中继器和目标终端的各参数。

·第7至8字节用于带回信息标识2，用于中继器的信道功率的调整。

·第9至10字节用于带回信息标识3，用于目标终端的信道或功率的调整。

以本发明在无线采集数据网中的应用为例。该无线采集数据网由一个PC总控电脑、若干无线中继器设备、若干无线采集数据终端组成。

每次采集数据操作都由总控发起，通过00#中继器发出一个20字节无线巡访数据包，经过一个或多个无线中继器接力查访，最终找到可采集数据的目标终端。所谓“查访”就是巡访途中所经过的中继器都会把巡访数据包改包成10字节查访数据包，并发给它管辖的终端群，查访是否有目标终端？若有，则该目标终端按查访数据包中操作命令执行约定的操作命令，并把所采集的数据装入10字节回发数据包发回中继器。中继器又将回发数据包再改包成20字节回传数据包，顺原路径逆向通过多个中继器回传到总控，完成一次无线采集数据的全过程；若途经中继器在约定时间内没有收到目标终端的回发数据包，则认定本中继器下无目标终端，继续将巡访数据包下行传输到下一站中继器，由下一站中继器继续“查访”。当本次巡访数据包中所有途经中继器都执行了各自“查访”操作还没有找到目标终端，则最后一个中继器会产生一个特殊的20字节回传数据包，顺原路径逆向传送到PC总控电脑，PC依据这个特殊回传数据包，将重建新路径继续巡访。直至完成采集数据为止。除非某终端硬件损坏、缺电或失窃。一般，这种情况不会发生。

(1)20字节巡访数据包和回传数据包应用举例：

(2)10字节查访数据包和回发数据包应用举例：

以上，本发明主要利用无线透传的技术，解决多个监测点、多少个区域进行统一监测控制所需要的数据传输机制，因不使用常用的一些通信信道，不会受到外界的一些干扰，安全性较高。

Claims (1)

1.一种数据包的封装及校验方法，其特征在于，总控设备周期性发出巡访经过无线中继器和终端数据传输进行无线通信，其通信过程中对数据包进行封装和校验，以防止数据传输受到干扰；具体流程如下：

首先，总控设备将信息打包成20字节巡访数据包，通过接口发往下级无线中继器；

接着，途经每个无线中继器都将解读巡访数据包，并按约定改组成10字节查访数据包发向本站中继器无线覆盖范围内所有终端实现查访；

最后，无线中继器如果找到目标终端，就令目标终端完成约定的操作，目标终端将在约定时间内回复带有信息的10字节回发数据包；无线中继器把来自目标终端的回复数据加上信息数据和本站节点地址，拼接20字节回传数据包，发往总控设备，完成一次巡访到回传的通信过程；其中：

(一)巡访数据包和回传数据包的20字节中：

巡访数据包的第1、2字节作为总控发送设备发送时的唤醒码，回传数据包的第1、2字节作为终端上传时回传收取信息标识1；

巡访数据包和回传数据包的第3至5字节是存放目标节点属性，其中第3字节表示区域编号或在用于修改无线中继器时的目标编号，第4至5字节为目标节点编号；第6字节是存放中继和终端操作命令，高4位是存放各中继器操作命令，低4位是存放目标终端操作命令，高4位为0说明是回传数据，为1说明下发数据，为2说明无线中继器定时更新，为3说明中继器属性修改，为4说明中继器复位；

第7、8字节存放信息标识2，其中第7字节用于修改无线中继器信道功率或存放目标信息标识2百位十位数，第8字节用于表示中继器修改是否成功，0为失败，1为成功，或存放目标信息标识2的个位和小数位；

第9、10字节存放信息标识3，其中第9字节用于修改终端信道功率，或存放信息标识3的十位和个位信息，第10字节是用于表示修改终端信道功率是否成功，0为失败，1为成功，或存放信息标识3的二位小数信息；

第11字节存放中转指针，用于表示途经指针，指向表中相关无线中继器；

第12字节存放中继系统编号；

第13至20字节存放中继路径表，从13字节到20字节依次存放中继访问的8个无线中继器的编号；

(二)查访数据包和回发数据包的10字节中：

查访数据包的第1至2字节用于唤醒码，回发数据包的第1至2字节用于带回信息标识1；

第3至5字节用于存放目标节点系统属性，第3字节是反映目标节点的区号，第4至5字节是反映目标节点的编号；

第6字节用于操作命令，高4位是中继器的操作命令，低4位是目标终端的操作命令，用来设置中继器和目标终端的各参数；

第7至8字节用于带回信息标识2，用于无线中继器的信道功率的调整；

第9至10字节用于带回信息标识3，用于目标终端的信道或功率的调整。