CN110838893A - 一种基于北斗系统的通讯系统及其通讯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于北斗系统的通讯系统，包括数据拆分模块，用于对待传输的数据进行拆分，形成若干个数据段；数据信息提取模块，用于对每个数据段中的关键数据信息进行提取；数据压缩模块，用于分别对每个数据段和数据段中的关键数据信息进行压缩；数据传输模块，对压缩后的数据段和关键数据信息进行传输；数据校验模块，使用关键数据信息对接收到的数据段进行校验；数据重组模块，对校验后的数据段进行重组，得到完整数据。本发明能够改进现有技术的不足，在保证传输正确率的前提下，提高了数据传输效率。

Description

一种基于北斗系统的通讯系统及其通讯方法
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其是一种基于北斗系统的通讯系统及其通讯方法。
背景技术
北斗系统是我国自行研发的一个全球性的卫星定位和通讯系统。其一大特色就是可以实现短报文的应急通讯。由于北斗系统的短报文通讯系统对于报文长度有限制，且存在一定的丢包率，若通过数据包的重发进行数据修正，会导致在一定时间内的传输数据量非常有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于北斗系统的通讯系统及其通讯方法，能够解决现有技术的不足，在保证传输正确率的前提下，提高了数据传输效率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种基于北斗系统的通讯系统，包括，
数据拆分模块，用于对待传输的数据进行拆分，形成若干个数据段；
数据信息提取模块，用于对每个数据段中的关键数据信息进行提取；
数据压缩模块，用于分别对每个数据段和数据段中的关键数据信息进行压缩；
数据段压缩后的数据结构包括，
数据头段，包含数据类型信息、数据传输地址信息，
数据报文段，包含数据段压缩后的数据信息，
数据校验段，包含关键数据信息压缩后的数据包，
关键数据信息压缩后的数据结构包括，
校验段，包含校验码，
数据报文段，包含关键数据信息压缩后的数据信息，用于生成校验码，
纠错段，包含校验过程中的纠错信息；
数据传输模块，对压缩后的数据段和关键数据信息进行传输；
数据校验模块，使用关键数据信息对接收到的数据段进行校验；
数据重组模块，对校验后的数据段进行重组，得到完整数据。
一种上述的基于北斗系统的通讯系统的通讯方法，包括以下步骤：
A、数据拆分模块对待传输的数据进行拆分，形成若干个数据段；
B、数据信息提取模块对每个数据段中的关键数据信息进行提取；
C、数据压缩模块分别对每个数据段和数据段中的关键数据信息进行压缩，
数据段压缩后的数据结构包括，
数据头段，包含数据类型信息、数据传输地址信息，
数据报文段，包含数据段压缩后的数据信息，
数据校验段，包含关键数据信息压缩后的数据包，
关键数据信息压缩后的数据结构包括，
校验段，包含校验码，
数据报文段，包含关键数据信息压缩后的数据信息，用于生成校验码，
纠错段，包含校验过程中的纠错信息；
D、数据传输模块对压缩后的数据段和关键数据信息进行传输；
E、数据校验模块使用关键数据信息对接收到的数据段进行校验；
F、数据重组模块对校验后的数据段进行重组，得到完整数据。
作为优选，步骤B中，对每个数据段中的关键数据信息进行提取包括以下步骤，
B1、设定提取长度，以数据段中的首字节为起始端，以每个数据长度为提取跨度对数据段中的对应字节进行提取，形成第一类关键数据信息；
B2、对数据段中重复率高于设定值的字符串进行提取，形成第二类关键数据信息。
作为优选，步骤C中，校验码的生成包括以下步骤，
C1、建立树形数据结构的校验码框架；
C2、使用第一类关键数据信息通过哈希算法压缩得到散列值，作为校验码的第一层数据；
C3、将第二类关键数据信息进行聚类处理，将聚类后的每个聚类集合作为校验码的一层数据，并建立同一聚类集合中不同第二类关键数据信息的第一关联映射，以及第一层数据与其它层数据的第二关联映射。
作为优选，步骤D中，对关键数据信息进行优先传输。
作为优选，步骤E中，对数据段进行校验包括以下步骤，
E1、使用步骤B中的方法提取中的关键数据信息，然后使用步骤C中的方法计算第一类关键数据信息的散列值；
E2、若步骤E1中计算出的散列值与步骤C2中计算出的散列值相同，则判定数据段校验通过，结束校验过程；否则转至步骤E3；
E3、使用步骤C3中的方法对第二类关键数据信息进行聚类处理，并计算步骤E1中得出的第一类关键数据信息的散列值与本步骤中得出的聚类数据集合之间的第二关联映射，若本步骤得出的第二关联映射与步骤C3中得出的第二关联映射线性相关，则判定数据段校验通过，否则判定数据段校验失败。
作为优选，步骤F中，对于校验失败的数据段，进行数据暂存，等待后续的数据补发；对于校验通过的数据段，若步骤E1中计算出的散列值与步骤C2中计算出的散列值相同，则直接进行数据重组，否则，使用步骤E3中得到的第二类关键数据信息与校验码中对应的第二类关键数据信息进行对比，将对比相同的第二类关键数据信息进行标记，将数据段中的其它数据使用与其距离最近的第二类关键数据信息以及与此第二类关键数据信息所对应的第一关联映射进行重新拟合替换，然后进行数据重组，并将拟合替换日志记录于纠错段。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明改进数据包结构，使用数据校验段对数据报文段进行离线校验和纠错，从而减少了数据重发对通讯信道的占用率，从而提高了数据传输效率。本发明对于关键数据信息进行分类提取，在校验过程中采用两级校验的方式，降低了校验过程的计算量，提高了校验过程的效率。对于需要进行纠错的数据段，通过使用关键数据与其对应的映射关系，实现对于数据的离线拟合纠错，从而保证了数据传输的正确率。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明一个具体实施方式包括，
数据拆分模块1，用于对待传输的数据进行拆分，形成若干个数据段；
数据信息提取模块2，用于对每个数据段中的关键数据信息进行提取；
数据压缩模块3，用于分别对每个数据段和数据段中的关键数据信息进行压缩；
数据段压缩后的数据结构包括，
数据头段，包含数据类型信息、数据传输地址信息，
数据报文段，包含数据段压缩后的数据信息，
数据校验段，包含关键数据信息压缩后的数据包，
关键数据信息压缩后的数据结构包括，
校验段，包含校验码，
数据报文段，包含关键数据信息压缩后的数据信息，用于生成校验码，
纠错段，包含校验过程中的纠错信息；
数据传输模块4，对压缩后的数据段和关键数据信息进行传输；
数据校验模块5，使用关键数据信息对接收到的数据段进行校验；
数据重组模块6，对校验后的数据段进行重组，得到完整数据。
一种上述的基于北斗系统的通讯系统的通讯方法，包括以下步骤：
A、数据拆分模块1对待传输的数据进行拆分，形成若干个数据段；
B、数据信息提取模块2对每个数据段中的关键数据信息进行提取；
C、数据压缩模块3分别对每个数据段和数据段中的关键数据信息进行压缩，
数据段压缩后的数据结构包括，
数据头段，包含数据类型信息、数据传输地址信息，
数据报文段，包含数据段压缩后的数据信息，
数据校验段，包含关键数据信息压缩后的数据包，
关键数据信息压缩后的数据结构包括，
校验段，包含校验码，
数据报文段，包含关键数据信息压缩后的数据信息，用于生成校验码，
纠错段，包含校验过程中的纠错信息；
D、数据传输模块4对压缩后的数据段和关键数据信息进行传输；
E、数据校验模块5使用关键数据信息对接收到的数据段进行校验；
F、数据重组模6块对校验后的数据段进行重组，得到完整数据。
步骤B中，对每个数据段中的关键数据信息进行提取包括以下步骤，
B1、设定提取长度，以数据段中的首字节为起始端，以每个数据长度为提取跨度对数据段中的对应字节进行提取，形成第一类关键数据信息；
B2、对数据段中重复率高于设定值的字符串进行提取，形成第二类关键数据信息。
步骤C中，校验码的生成包括以下步骤，
C1、建立树形数据结构的校验码框架；
C2、使用第一类关键数据信息通过哈希算法压缩得到散列值，作为校验码的第一层数据；
C3、将第二类关键数据信息进行聚类处理，将聚类后的每个聚类集合作为校验码的一层数据，并建立同一聚类集合中不同第二类关键数据信息的第一关联映射，以及第一层数据与其它层数据的第二关联映射。
步骤D中，对关键数据信息进行优先传输。
步骤E中，对数据段进行校验包括以下步骤，
E1、使用步骤B中的方法提取中的关键数据信息，然后使用步骤C中的方法计算第一类关键数据信息的散列值；
E2、若步骤E1中计算出的散列值与步骤C2中计算出的散列值相同，则判定数据段校验通过，结束校验过程；否则转至步骤E3；
E3、使用步骤C3中的方法对第二类关键数据信息进行聚类处理，并计算步骤E1中得出的第一类关键数据信息的散列值与本步骤中得出的聚类数据集合之间的第二关联映射，若本步骤得出的第二关联映射与步骤C3中得出的第二关联映射线性相关，则判定数据段校验通过，否则判定数据段校验失败。
步骤F中，对于校验失败的数据段，进行数据暂存，等待后续的数据补发；对于校验通过的数据段，若步骤E1中计算出的散列值与步骤C2中计算出的散列值相同，则直接进行数据重组，否则，使用步骤E3中得到的第二类关键数据信息与校验码中对应的第二类关键数据信息进行对比，将对比相同的第二类关键数据信息进行标记，将数据段中的其它数据使用与其距离最近的第二类关键数据信息以及与此第二类关键数据信息所对应的第一关联映射进行重新拟合替换，然后进行数据重组，并将拟合替换日志记录于纠错段。
本发明通过离线手段提高了数据传输的准确率，降低了数据重发对通讯带宽的占用率，提高了数据传输效率，加强了北斗系统在导航应急通讯中的作用。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种基于北斗系统的通讯系统，其特征在于：包括，
数据拆分模块(1)，用于对待传输的数据进行拆分，形成若干个数据段；
数据信息提取模块(2)，用于对每个数据段中的关键数据信息进行提取；
数据压缩模块(3)，用于分别对每个数据段和数据段中的关键数据信息进行压缩；
数据段压缩后的数据结构包括，
数据头段，包含数据类型信息、数据传输地址信息，
数据报文段，包含数据段压缩后的数据信息，
数据校验段，包含关键数据信息压缩后的数据包，
关键数据信息压缩后的数据结构包括，
校验段，包含校验码，
数据报文段，包含关键数据信息压缩后的数据信息，用于生成校验码，
纠错段，包含校验过程中的纠错信息；
数据传输模块(4)，对压缩后的数据段和关键数据信息进行传输；
数据校验模块(5)，使用关键数据信息对接收到的数据段进行校验；
数据重组模块(6)，对校验后的数据段进行重组，得到完整数据。
2.一种权利要求1所述的基于北斗系统的通讯系统的通讯方法，其特征在于包括以下步骤：
A、数据拆分模块(1)对待传输的数据进行拆分，形成若干个数据段；
B、数据信息提取模块(2)对每个数据段中的关键数据信息进行提取；
C、数据压缩模块(3)分别对每个数据段和数据段中的关键数据信息进行压缩，
数据段压缩后的数据结构包括，
数据头段，包含数据类型信息、数据传输地址信息，
数据报文段，包含数据段压缩后的数据信息，
数据校验段，包含关键数据信息压缩后的数据包，
关键数据信息压缩后的数据结构包括，
校验段，包含校验码，
数据报文段，包含关键数据信息压缩后的数据信息，用于生成校验码，
纠错段，包含校验过程中的纠错信息；
D、数据传输模块(4)对压缩后的数据段和关键数据信息进行传输；
E、数据校验模块(5)使用关键数据信息对接收到的数据段进行校验；
F、数据重组模(6)块对校验后的数据段进行重组，得到完整数据。
3.根据权利要求2所述的基于北斗系统的通讯系统的通讯方法，其特征在于：步骤B中，对每个数据段中的关键数据信息进行提取包括以下步骤，
B1、设定提取长度，以数据段中的首字节为起始端，以每个数据长度为提取跨度对数据段中的对应字节进行提取，形成第一类关键数据信息；
B2、对数据段中重复率高于设定值的字符串进行提取，形成第二类关键数据信息。
4.根据权利要求3所述的卫基于北斗系统的通讯系统的通讯方法，其特征在于：步骤C中，校验码的生成包括以下步骤，
C1、建立树形数据结构的校验码框架；
C2、使用第一类关键数据信息通过哈希算法压缩得到散列值，作为校验码的第一层数据；
C3、将第二类关键数据信息进行聚类处理，将聚类后的每个聚类集合作为校验码的一层数据，并建立同一聚类集合中不同第二类关键数据信息的第一关联映射，以及第一层数据与其它层数据的第二关联映射。
5.根据权利要求4所述的基于北斗系统的通讯系统的通讯方法，其特征在于：步骤D中，对关键数据信息进行优先传输。
6.根据权利要求5所述的基于北斗系统的通讯系统的通讯方法，其特征在于：步骤E中，对数据段进行校验包括以下步骤，
E1、使用步骤B中的方法提取中的关键数据信息，然后使用步骤C中的方法计算第一类关键数据信息的散列值；
E2、若步骤E1中计算出的散列值与步骤C2中计算出的散列值相同，则判定数据段校验通过，结束校验过程；否则转至步骤E3；
E3、使用步骤C3中的方法对第二类关键数据信息进行聚类处理，并计算步骤E1中得出的第一类关键数据信息的散列值与本步骤中得出的聚类数据集合之间的第二关联映射，若本步骤得出的第二关联映射与步骤C3中得出的第二关联映射线性相关，则判定数据段校验通过，否则判定数据段校验失败。
7.根据权利要求6所述的基于北斗系统的通讯系统的通讯方法，其特征在于：步骤F中，对于校验失败的数据段，进行数据暂存，等待后续的数据补发；对于校验通过的数据段，若步骤E1中计算出的散列值与步骤C2中计算出的散列值相同，则直接进行数据重组，否则，使用步骤E3中得到的第二类关键数据信息与校验码中对应的第二类关键数据信息进行对比，将对比相同的第二类关键数据信息进行标记，将数据段中的其它数据使用与其距离最近的第二类关键数据信息以及与此第二类关键数据信息所对应的第一关联映射进行重新拟合替换，然后进行数据重组，并将拟合替换日志记录于纠错段。
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