CN1964250A - 一种数据帧类型的识别方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据帧类型的识别方法及装置，其中方法主要包括：接收到预置的与数据帧中数据比特数量相同的帧长度数量的数据后，提取处于同步比特位置的数据比特；将提取的所述数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配，如果有匹配的标准数据，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型；使用本发明，在通信系统支持多种不同数据帧类型时，可以较快的识别出每个数据帧的帧类型，并且还可以有效的防止伪同步。
Description
技术领域
本发明涉及通信系统中的数据接收技术，具体涉及一种数据帧类型的识别方法及装置。
背景技术
通信系统中，基站收发信台(Base Transceiver Station，BTS)与码变换和速率适配单元(TRAU)之间通过TRAU帧来传送业务数据，TRAU帧为一串行同步帧。参考全球移动通信系统GSM08.60、08.61协议，TRAU帧有同步比特、控制比特和数据比特三部分组成，帧同步比特是TRAU帧中一定数量的0和1，TRAU帧中0、1同步比特的数量和位置是用来判断帧的开始和结束位置的重要依据，称为帧同步格式。不同业务的TRAU帧的格式不同的，尤其增加了自适应多速率(Adaptive Multi Rate，AMR)业务之后，TRAU帧的格式有多达七种，增加了TRAU帧接收的复杂度，特别是在通话过程中，AMR业务调整速率时，帧与帧之间的同步头的格式会发生变化。由于BTS和TRAU之间传送的为串行数据，而业务数据处理必须以完整的TRAU帧为单位，因此接收到完整的TRAU帧，是进行业务处理的前提。
传统的串行同步通信一般只存在一种同步格式，因此现有的一种数据帧的接收方法是这样的：在数据接收的过程中，只需对这种特殊的同步格式逐一进行检测就可以了，当接收的数据满足所有的同步比特要求时，数据存储到缓冲区中，当接收的数据不能满足其中的一个同步比特要求时，则重新开始同步格式的判断。下面采用表1所述的帧格式来描述现有的一种数据帧的接收方法，如表1所示，其中字体为粗斜体部分为同步比特，这个数据帧中0，1同步比特的位置有规律，帧头有8个连续的0同步比特，后面除第17个同步比特外每隔8个比特有一个1同步头，因此采用现有的数据帧的接收方法对表1所述的数据帧进行接收的过程是：
(1)首先判断是否收到连续的8个零同步头，如果收到，则认为是一个完整的数据帧的开始，将接收计数器清零；
表1、一种数据帧格式
| 比特编号 | ||||||||
| 位组编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | XC1 | XC2 |
| 3 | 0 | 1 | XC3 | XC4 | XC5 | XC6 | D1 | D2 |
| 4 | 1 | D3 | D4 | D5 | D6 | D7 | D8 | D9 |
| 5 | 1 | D10 | D11 | D12 | D13 | D14 | D15 | D16 |
| 6 | 1 | D17 | D18 | D19 | D20 | D21 | D22 | D23 |
| 7 | 1 | D24 | D25 | D26 | D27 | D28 | D29 | D30 |
| 8 | 1 | D31 | D32 | D33 | D34 | D35 | D36 | D37 |
| 9 | 1 | D38 | D39 | D40 | D41 | D42 | D43 | D44 |
| 10 | 1 | CRC2 | CRC1 | CRC0 | D45 | D46 | D47 | D48 |
| 11 | 1 | D49 | D50 | D51 | D52 | D53 | D54 | D55 |
| 12 | 1 | D56 | D57 | D58 | D59 | D60 | D61 | D62 |
| 13 | 1 | D63 | D64 | D65 | D66 | D67 | D68 | D69 |
| 14 | 1 | D70 | D71 | D72 | D73 | D74 | D75 | D76 |
| 15 | 1 | D77 | D78 | D79 | D80 | D81 | D82 | D83 |
| 16 | 1 | D84 | D85 | D86 | D87 | D88 | D89 | D90 |
| 17 | 1 | D91 | D92 | D93 | D94 | D95 | D96 | D97 |
| 18 | 1 | D98 | D99 | D100 | D101 | D102 | D103 | D104 |
| 19 | 1 | D105 | D106 | D107 | D108 | D109 | D110 | D111 |
| 20 | 1 | D112 | C6 | C7 | C8 | C9 | T1 | T2 |
(2)如果条件(1)不满足，重复执行(1)中的操作；
否则，直到接收计数器到达160前进行如下操作：
如果非1同步头的位置，则将收到的数据直接保存在数据帧接收缓冲区中；
当判断为1同步头的位置时，则对收到的数据判断为1时，将数据保存在数据帧接收缓冲区中；收到的数据判断为0时，则认为数据帧接收失步，需要重新搜索0同步头，重复进行(1)中的操作；
每当向接收缓冲区移入1个比特，并将接收计数器加1；
(3)每当接收计数器的计数值为160时，则认为收满一个完整的数据帧。
在数据帧只有一种格式时采用现有技术可以很好的对数据帧进行接收，但是如果通信系统同时支持多种数据帧格式的计收时，需要逐一的判断同步比特的位置，导致数据帧接收的运算量增加，尤其当每种同步头格式的差别较大时，将会导致数据帧接收的运算量急剧增大；由于只有完整的接收完毕一个完整的帧，才能保证收到的数据是有效的，这就要求数据接收时必须准确的判断每一帧的开始位置。而数据帧的开始是通过对同步比特的检测来确定的，当帧同步比特较少时，由于业务数据很可能和帧同步比特恰好相同，导致误判为帧同步，这种情况下的同步为伪同步，此时所收到的一帧数据是没有意义的，误判为帧同步不仅浪费了系统资源，而且使通信质量下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种数据帧类型的识别方法及装置，使用本发明可以在通信系统支持多种类型的数据帧时，能够很快的识别出接收的数据帧的帧类型。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种数据帧类型的识别方法，包括：
接收到与预置的帧长度数量相同数量的数据比特后，提取处于所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧中同步比特位置的数据比特；
将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配，如果有匹配的标准数据，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型。
优选的，如果没有与所述处于同步比特位置的数据比特匹配的标准数据，该方法进一步包括：
将接收到的所述帧长度数量的数据比特的第一个数据比特丢弃，接收一个新的数据比特，进入提取处于所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧中同步比特位置的数据比特的步骤。
优选的，该方法还包括：
在数据帧的预置位置插入该数据帧的校验码；
将提取的所述数据比特与预置的各个数据帧类型的标准数据进行匹配处理后，该方法进一步包括：
根据所述校验码对所述帧长度数据比特组成的数据帧进行校验，如果通过校验，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧为所述标准数据对应的数据帧类型；
如果没有通过校验，抛弃所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧。
优选的，该方法还包括：
在数据帧的预置位置插入该数据帧的校验码；
将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配处理前，该方法进一步包括：
根据所述校验码对所述帧长度数据比特组成的数据帧进行校验，如果通过校验，进入将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配的步骤。
优选的，将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配前，该方法进一步包括：
查询是否记录有上一数据帧匹配的标准数据，如果有，在将提取的所述数据比特与预置的各个数据帧类型的标准数据进行匹配处理时先采用所述上一数据帧匹配的标准数据进行匹配；如果与所述上一数据帧匹配的标准数据不匹配，再与除所述上一数据帧匹配的标准数据外的标准数据进行匹配；
在将提取的所述数据比特与预置的各个数据帧类型的标准数据进行匹配处理后，如果有匹配的标准数据，该方法进一步包括：
记录所述匹配的标准数据。
其中，根据数据帧类型的同步比特位置提取所述处于同步比特位置的数据比特；
所述匹配处理为：
将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的所述数据帧类型对应的标准数据进行匹配。
其中，提取所有数据帧类型同步比特所处位置的数据比特；
所述匹配处理具体为：
将提取的所述所有数据帧类型同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的数据常量进行逻辑计算，将逻辑计算的结果与预置的和所述数据帧类型对应的标准数据进行匹配。
其中，提取所有数据帧类型同步比特所处位置的数据比特；
所述匹配处理具体为：
将提取的所述所有数据帧类型同步比特位置的数据比特分别和为各个数据帧类型预置的标准数据进行匹配。
其中，将提取的数据比特以字为单位与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配处理。
一种数据帧类型的识别装置，包括：
数据接收单元，用于接收发送至该装置的数据比特；
计数单元，用于对所述数据接收单元接收的数据比特的进行计数；
数据保存单元，用于保存所述数据接收单元接收的数据比特；
数据提取单元，用于在所述计数单元计量的数据比特的数量为预置的与数据帧中数据比特数量相同的帧长度数量时，从所述数据保存单元保存的所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧中提取处于同步比特位置的数据比特；
标准数据保存单元，用于保存和数据帧类型对应的标准数据；
数据匹配单元，用于将所述数据提取单元提取的所述处于同步比特位置的数据比特与所述标准数据保存单元保存的标准数据进行匹配处理，如果有匹配的标准数据，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型。
优选的，如果所述匹配处理单元判断没有匹配的标准数据，所述数据接收单元接收一个新的数据比特；
所述计数单元的计数值保持不变；
所述数据保存单元用于将所述帧长度数量的数据比特的第一个数据比特抛弃，将所述新的数据比特加入所述抛弃了第一个数据比特的帧长度数量的数据比特组成新的数据帧；
所述数据提取单元提取所述新的数据帧中处于同步比特位置的数据比特；
所述数据匹配单元用于将从所述新的数据帧的同步比特位置提取的数据比特与标准数据保存单元保存的标准数据进行匹配处理，如果有匹配的标准数据，所述新的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型。
优选的，该装置还包括：
校验码匹配单元，用于根据所述通过数据匹配单元匹配的数据帧预置位置的校验码对所述通过数据匹配单元匹配的数据帧进行校验，如果通过校验，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型。
优选的，该装置还包括：
校验码匹配单元，用于根据所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的预置位置的校验码对所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧进行校验，如果通过校验，将通过校验码匹配的帧长度数量的数据比特组成的数据帧发送至数据匹配单元。
优选的，该装置还包括：
匹配标准数据保存单元，用于保存与所述数据帧长度的数据比特组成的数据帧匹配的标准数据；
所述数据匹配单元先将将数据提取单元提取的所述数据比特与匹配标准数据保存单元中保存的标准数据进行匹配，如果不匹配，再将数据提取单元提取的所述数据比特与标准数据保存单元保存的除所述匹配标准数据保存单元保存的标准数据外的标准数据进行匹配处理；
如果有匹配的标准数据，所述匹配标准数据保存单元将保存的标准数据更新为所述匹配的标准数据。
其中，当识别出所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型后，所述计数单元将计数值置零。
从以上技术方案可以看出，由于本发明在接收完一个数据帧后才对数据帧类型进行识别，避免了接收一个同步比特就需要对其判断，提高了识别的速度，并且是对帧长度数量的数据比特组成的数据帧进行识别，避免了伪同步的情况；在识别时可以根据需要选择识别方法，既可以根据数据帧类型分别提取处于同步比特位置的数据比特与标准数据进行匹配，也可以部分数据帧类型把所有数据帧类型的同步比特位置的数据比特全部提取，然后分别与不同数据帧类型的标准数据进行匹配，满足客户多方面的要求，并且在数据帧类型很多时也能很快的识别出数据帧的类型；进一步，对上一次匹配的标准数据进行保存，在对数据帧进行识别时，优先采用上一次匹配的标准数据来进行匹配，而实际传输过程中，一段时间内一般都是同一类型的数据帧，所以加快了对数据帧类型的识别速度；进一步，对提取的数据比特以字为单位进行匹配，加快了匹配的速度；进一步，还在数据帧中插入校验码，并且对校验码进行校验，只有数据帧通过校验码的校验才能够保证接收到的数据帧是有效并且正确的数据帧，进一步避免了伪同步的情况。
附图说明
图1为本发明装置一实施例的结构图；
图2为本发明方法一实施例的具体流程图；
图3为本发明方法又一实施例的具体流程图。
具体实施方式
本发明为一种数据帧类型的识别方法和装置，为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
先介绍本发明提供的数据帧类型的识别装置，如图1所示，该装置主要包括：
数据接收单元101，用于接收发送至该装置的数据比特；
通信系统的各个网元，比如客户端之间、或客户端与服务端之间、或服务端之间通信都是将数据比特封装成一个数据帧，不同的数据帧有不同的帧格式，但是在接收数据时都是按照数据比特逐个接收的；
计数单元102，用于对所述数据接收单元接收的数据比特的进行计数；
虽然不同数据帧的帧格式有不同，但是一个系统得数据帧的长度一般都是一样的，所以对接收到的数据比特计数，例如若一种帧包含有160个比特，这样在计数值为160时就认为收到一个数据帧；
数据保存单元103，用于保存数据接收单元接收的数据比特；
数据一般都保存在缓冲区中，根据需要可以设置多个缓冲区，一个数据缓冲区收到一帧数据后，可以将收到的数据转移到其他的缓冲区，再在其他的缓冲区进行识别及其他操作；这样就可以保证接收数据的连贯性和数据处理速度，不会对正常通信造成影响；
数据提取单元104，用于在所述计数单元计量的数据比特的数量为预置的与数据帧中数据比特数量相同的帧长度数量时，从所述数据保存单元保存的所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧中提取处于同步比特位置的数据比特；
此处有两种提取方式，按照不同帧格式的同步比特的位置分别提取数据比特或者不分数据帧类型把所有数据帧类型的出于同步比特位置的数据比特都提取出来，按照两种提取方式的不同，对应的匹配方式也是不同的；
标准数据保存单元105，用于保存和数据帧类型对应的标准数据；
此处保存的标准数据也可以有多种情况，一种可以是各种数据帧格式的同步比特数据，还有就是各种同步比特数据经过逻辑计算获得的数据常量，他们都有一个共同点，那就是标准数据都是常量，如果数据帧是正确的数据帧，对应的数据都可以应该和这些常量一致，从而识别出对应的数据帧类型；
数据匹配单元106，用于将所述数据提取单元提取的所述处于同步比特位置的数据比特与所述标准数据保存单元保存的标准数据进行匹配处理，如果有匹配的标准数据，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型；
主要就是将提取的数据比特与标准数据进行比较，如果需要对提取的数据比特进行逻辑计算的还要对其进行逻辑计算，这里的逻辑计算一般是逻辑与操作，但不排除其他的逻辑操作；
从上可以看出，本发明提供的数据帧类型的识别装置设置有一个计数单元，对接收的数据比特进行计数，从而在计数值为一个帧长度时才对其进行识别操作，从而不用收到一个同步比特就要进行识别，降低了复杂度。
在很多情况下都会出现数据帧不匹配的情况，此时并不是直接将所接收的数据抛弃，而是进行以下的操作：
所述数据接收单元接收一个新的数据比特；
在实际操作中，数据比特在通信过程中是不间断的发送的，但是还是有一个先后顺序，有先后顺序就会有时间差，所以这里只是为了描述方便才看起来似乎有中间是间断的；
所述计数单元的计数值保持不变；
因为并没有将原来的数据比特全部都抛弃，所以新的数据比特仍然组成了一个数据帧，也就是计数值仍然是帧长度数量，不需要改变；
所述数据保存单元用于将所述帧长度数量的数据比特的第一个数据比特抛弃，将所述新的数据比特加入所述抛弃了第一个数据比特的帧长度数量的数据比特组成新的数据帧；
这个操作是在缓冲区里进行的，缓冲区里的数据是排成一个队列的结构，是一个先进先出的结构，当数据帧类型无法判断时，此时数据帧是错误的数据帧，将排在最前面的一个数据比特抛弃，同时加入一个新的数据比特到队列的末尾，组成一个新的队列，即组成一个新的数据帧；
所述数据提取单元提取所述新的数据帧中处于同步比特位置的数据比特；
所述数据匹配单元用于将从所述新的数据帧的同步比特位置提取的数据比特与标准数据保存单元保存的标准数据进行匹配处理，如果有匹配的标准数据，所述新的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型；
从上可知，在没有识别出数据帧类型时，每接入一个数据比特就进行一次匹配，这样可以保证不会丢弃有效的数据帧，这在第一次接收时效果更加明显，因为很有可能会有一些无用的信息及数据比特发送至数据帧类型的识别装置，这些数据比特并不属于任何一个数据帧的一部分，所以逐个比特对其进行识别，可以更准确的识别出数据帧。
数据帧通过数据匹配单元的匹配后，只能说明这个数据帧是一个有效的帧，但是并不能保证这个数据帧是一个正确的数据帧，很有可能数据帧中的某个或某些数据的数值发生了变化，只是通过数据匹配单元的匹配是不够的，所以再增加一个校验码生成单元，根据预置的校验规则为数据帧生成校验码，校验码是针对数据帧中所有的数据生成的，只有所有的数据都没有错，校验码才会一致；因而本发明还可以在上述装置的基础上增加如下功能单元：
校验码匹配单元，用于根据所述通过数据匹配单元匹配的数据帧预置位置的校验码对所述通过数据匹配单元匹配的数据帧进行校验，如果通过校验，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型；
此处校验可以是重新为数据帧生成一个校验码，看是否与保存在数据帧中预置位置的校验码是否一致，也可以采用其他的校验方式，本发明并不对校验的具体方式进行限定；
数据帧中一般都预留有校验位，所以发送数据帧的时候都可以在校验位插入校验码；如果没有预留的校验位，可以在原有帧结构中的空闲比特位置插入校验码；校验码匹配单元将校验码生成单元为数据帧生成的校验码与校验码中校验位的校验码进行匹配，只有通过匹配才证明数据帧中的数据都没有出错，这个数据帧才是一个正确的数据帧；这样就保证了通信的正确，当然更加避免了伪同步的出现；
当然，也可以先根据校验码对数据帧进行校验，通过校验后，说明数据帧是一个正确的数据帧，但是不能识别出数据帧的类型，所以再由数据匹配单元对数据的同步比特位置的数据比特进行匹配，从而识别出数据帧的类型；
因此先根据校验码对数据帧进行校验还是先对数据帧类型进行识别都能够满足发明目的，因此本发明并不限定这两个操作的先后顺序。
在本发明装置的另一实施例中，在装置中增加了如下功能单元：
匹配标准数据保存单元，用于保存与所述数据帧长度的数据比特组成的数据帧匹配的标准数据；
在通信过程中，通信数据帧在一段时间内一般都是同一类型的，所以一个数据帧的类型匹配后，将匹配的标准数据记录下来；
所述数据匹配单元先将将数据提取单元提取的所述数据比特与匹配标准数据保存单元中保存的标准数据进行匹配，如果不匹配，再将数据提取单元提取的所述数据比特与标准数据保存单元保存的标准数据进行匹配处理；
在接收到一个新的数据帧时，数据匹配单元先到匹配标准数据保存单元中查询，看是否已经保存有与上一数据帧匹配的标准数据，如果有，先用所述上一数据帧匹配的标准数据进行匹配处理，如果不能匹配，在标准数据保存单元中的标准数据逐一匹配；
因为在通信过程中一般连续的一段时间内都是同一种类型的数据帧，所以对数据帧成功识别一次后，将所述数据帧类型的标准数据保存起来，紧跟的下一数据帧优先采用保存的标准数据进行匹配，从而能够进一步的提高匹配速度。
在对数据帧成功识别后，要将计数单元的计数值置零，这样在下一数据帧发送过来时可以对接收的数据比特进行重新计数，从而保证接收的数据帧的准确，提高通信效率。
以上对本发明提供的数据帧类型的识别装置及其实施例进行了描述，下面再介绍本发明提供的数据帧类型的识别方法及其实施例。
如图2所示，本发明提供的方法主要包括以下步骤：
步骤201、接收数据比特；
在通信过程中，数据虽然都是以数据帧的方式传送的，但是在实际传送中，数据都是按比特传输，所以虽然接收的是数据帧，实际上是接收一个一个的数据比特；
步骤202、数据比特数量是否为帧长度数量？如果是，进入步骤203，如果否，进入步骤201；
此处帧长度数量是和一个完整的数据帧中包含的数据比特数量是相同的，因而接收到帧长度数量的数据比特就可以默认接收到一个数据帧；对接收的数据比特进行计数，只有接收到的数据比特数量达到帧长度的数量时，才进行下面的识别操作，这样至少能够保证接收到的数据帧是一个完整的数据帧，并且这样能够很好的防止伪同步的出现；并且只在接收到一个完整的数据帧后才进行后续的操作，减少了处理的次数，提高了识别的效率；
步骤203、提取所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧中处于同步比特位置的数据比特；
当接收到一个数据帧时，当然接收到的也可能不是一个真正意义上的数据帧，但是先把它作为数据帧看待；数据帧的类型就是由它同步比特的位置以及同步比特的数值确定的，不同的数据帧类型的同步比特的位置是不一样的；此处有两种提取同步比特位置的数据比特的方式，一种就是按照不同的数据帧类型分别提取，提取一个匹配一个，直到找到匹配的或者全部匹配完；还有一种就是一次提取所有的帧类型的处于同步比特的所有数据比特，然后再将提取到的数据比特分别和预制的标准数据去匹配；
步骤204、将提取的所述数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配，判断是否有匹配的标准数据？如果是，进入步骤205，如果否，结束本流程；
每种数据帧类型都是已知的，所以每种数据帧的同步比特都是已知的，所以可以根据每种数据帧的同步比特为每种数据帧预置一个标准数据，在接收到数据帧后，将所述数据帧中同步比特位置的数据与所述标准数据进行匹配，就可以知道数据帧的数据帧类型；有两种具体的匹配方式，一种就是将提取的数据比特直接与标准数据进行匹配，看提取的数据比特是否与标准数据一致，如果与标准数据一致，那么这个数据帧就是该标准数据所对应的数据帧类型；还有一种就是将提取的数据比特进行逻辑计算，再将计算得到的数据与保存的标准数据进行匹配，判断计算得到的数据是否与标准数据一致；不管哪种提取数据比特的方式都可以采用上述两种匹配的方式，因此本发明并不限定匹配的方式，当然也不限定提取数据比特的方式；
步骤205、帧长度数量的数据比特组成的数据帧为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型；
标准数据是预先设置的，因为每个数据帧类型的同步比特位置及其数值都是已知的，所以可以预先知道每个正确的数据帧提取出来会是什么样的数据，当然经过逻辑计算得到的数据也是可以知道的，所以在与标准数据匹配后，就可以知道数据帧的帧类型，从而进行后续的操作；
从上可以看出，使用本发明的方法对数据帧类型进行识别，只有在接收的数据比特的数量达到一个数据帧长度的数量时才对数据帧类型进行识别，相对于现有技术中对每个接收到的同步比特都进行识别，速度更快；并且是对帧长度数量的数据比特同时进行识别，避免了伪同步的情况。
如图3所示，本发明方法的一个实施例主要包括以下步骤：
步骤301、接收数据比特；
步骤302、数据比特数量是否为帧长度数量？如果是，进入步骤303，如果否，进入步骤301；
步骤303、提取处于同步比特位置的数据比特；
步骤304、将提取的所述数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配，判断是否有匹配的标准数据？如果是，进入步骤205，如果否，结束本流程；
步骤305、为所述帧长度数量的数据比特生成校验值；
可以根据具体的需要选择不同的校验方法，像比较常用的循环冗余校验方法都可以；当数据比特组成的数据帧通过帧类型匹配后，再对其进行循环冗余校验，从而进一步保证数据帧的完整性；因为只有当数据帧中的所有数据都是原有数据时才能通过循环冗余校验；
步骤306、判断生成的校验值是否与处于所述数据帧长度的数据比特组成的数据帧的校验位的校验值相同？如果是，进入步骤307，如果否，结束本流程；
为数据帧生成校验码后，将生成的校验码与处于数据帧校验位的校验码进行匹配，判断两个校验码是否相同，当两个校验码相同时才说明这个数据帧是一个正确的数据帧；
步骤307、帧长度数量的数据比特组成的数据帧为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型；
从上可以看出，本实施例在数据帧通过同步比特的匹配后，进一步对校验码进行匹配，从而保证了数据帧的正确性，因为通过同步比特的匹配后，只能说明数据帧是一个有效的数据帧，而不能说明数据帧是一个正确的数据帧，所以对其进行校验码的匹配，从而保证数据帧是一个正确的数据帧，保证了通信质量；
在上述实施例中，是先对数据帧进行同步比特的匹配，再进行校验码的匹配；而在实际应用中，也可以先进行校验码的匹配，再进行同步比特的匹配；具体先进行哪个匹配由具体的使用环境或用户需要来确定，本发明并不限定连个匹配的先后顺序；在本实施例中采用为接收的数据帧生成校验码，再将生成的校验码与接收的数据帧中校验码位置的校验码进行匹配，如果两者相同则通过校验，反之则没通过校验；这里只是校验的一种方式，本发明并不排除采用其他的校验方式对校验码进行校验的情况。
一种数据帧的帧结构如表2所示，其中粗斜体部分为同步比特：
表2、数据帧的帧结构
| 起始比特 | 字节号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| b0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| b8 | 2 | 1 | D1 | D2 | D3 | D4 | D5 | D5 | D7 |
| b16 | 3 | 1 | C1 | C2 | C3 | D8 | D9 | D10 | D11 |
| b24 | 4 | 1 | D12 | D13 | D14 | D15 | D16 | D17 | D18 |
| b32 | 5 | 1 | D19 | D | D | D | D | D | D25 |
| b40 | 6 | 0 | D26 | D | D | D | D | D | D32 |
| b48 | 7 | 1 | D33 | D | D | D | D | D | D39 |
| b56 | 8 | D40 | D | D | D | D | D | D | D47 |
| b64 | 9 | 1 | D48 | D | D | D | D | D | D54 |
| b72 | 10 | D55 | D | D | D | D | D | D | D62 |
| b80 | 11 | 1 | D63 | D | D | D | D | D | D69 |
| b88 | 12 | D70 | D | D | D | D | D | D | D77 |
| b96 | 13 | 1 | D78 | D | D | D | D | D | D84 |
| b104 | 14 | D85 | D | D | D | D | D | D | D92 |
| b112 | 15 | 1 | D93 | D | D | D | D | D | D99 |
| b120 | 16 | D100 | D | D | D | D | D | D | D107 |
| b128 | 17 | 1 | D108 | D | D | D | D | D | D114 |
| b136 | 18 | D115 | D | D | D | D | D | D | D122 |
| b144 | 19 | 1 | D | D | D | D | D | D | D129 |
| b152 | 20 | D130 | D | D | D | D | D | D | D137 |
一种数据帧的帧结构如表3所示，其中粗斜体部分为同步比特：
表3、数据帧的帧结构
| 起始比特 | 字节号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| b0 | 1 | 0 | 0 | 1 | D1 | D2 | D3 | D4 | D5 |
| b8 | 2 | 0 | D6 | D7 | D8 | D9 | D10 | D11 | D12 |
| b16 | 3 | 1 | C1 | C2 | C3 | D13 | D14 | D15 | D16 |
| b24 | 4 | 0 | D17 | D18 | D19 | D20 | D21 | D22 | D23 |
| b32 | 5 | D24 | D | D | D | D | D | D | D31 |
| b40 | 6 | D32 | D | D | D | D | D | D | D39 |
| b48 | 7 | D40 | D | D | D | D | D | D | D47 |
| b56 | 8 | D48 | D | D | D | D | D | D | D55 |
| b64 | 9 | D56 | D | D | D | D | D | D | D63 |
| b72 | 10 | D64 | D | D | D | D | D | D | D71 |
| b80 | 11 | D72 | D | D | D | D | D | D | D79 |
| b88 | 12 | D80 | D | D | D | D | D | D | D87 |
| b96 | 13 | D88 | D | D | D | D | D | D | D95 |
| b104 | 14 | D96 | D | D | D | D | D | D | D103 |
| b112 | 15 | D104 | D | D | D | D | D | D | D111 |
| b120 | 16 | D112 | D | D | D | D | D | D | D119 |
| b128 | 17 | D120 | D | D | D | D | D | D | D127 |
| b136 | 18 | D128 | D | D | D | D | D | D | D135 |
| b144 | 19 | D136 | D | D | D | D | D | D | D143 |
| b152 | 20 | D144 | D145 | D146 | D147 | D148 | D149 | D150 | D151 |
以表2和表3所描述的数据帧为例介绍本发明方法的具体处理过程，先介绍将各种数据帧类型的同步比特分别提取再分别进行匹配的方式：
对接收的数据比特进行计数，当收到160个数据比特后，将这160个数据比特作为一个数据帧处理；
先提取处于b0，b1，b2，b3，b4，b5，b6，b7，b8，b16，b24，b32，b40，b48，b64，b80，b96，b112，b128，b144位置的数据比特，将这些数据比特与标准数据00000000111101111111匹配，如果匹配的话，数据帧就是表2所描述的数据帧类型；
如果不匹配，再提取处于b0，b1，b2，b8，b16，b24位置的数据比特，将这些数据比特与标准数据001010匹配，如果匹配，数据帧就是表3所描述的数据帧类型；
如果不匹配，则说明该数据帧是一个无效的数据帧，抛弃b159，接收一个新的数据比特作为b0，对应的数据比特都向后移一位，再进行上面的操作，直到有一个匹配的数据帧后，再重新接收160个数据比特，重复上面的操作。
以上只是采用了两个数据帧类型作为举例，在实际应用中可以有更多的数据帧类型，也同样是进行上述的操作；本例先对数据帧与表2进行匹配，再与表3进行匹配，在实际应用中也可以先与表3进行匹配，再与表2进行匹配，因此本发明并不对先与哪种数据帧类型进行匹配进行限定；
再介绍提取所有的帧类型的处于同步比特的所有数据比特，然后再将提取到的数据比特分别和预制的标准数据去匹配的方式：
同样，也对接收的数据比特进行计数，当收到160个数据比特后，将这160个数据比特作为一个数据帧处理；
提取所有帧类型处于同步比特的数据比特，也就是要提取处于b0，b1，b2，b3，b4，b5，b6，b7，b8，b16，b24，b32，b40，b48，b64，b80，b96，b112，b128，b144位置的数据比特；
先将提取的数据与标准数据00000000111101111111进行匹配，如果匹配，则说明该数据帧为表2所描述的数据帧类型；
如果不匹配，将提取的数据与标准数据001*****010*********进行匹配，其中*表示既可以为0也可以为1，如果匹配，数据帧就是表3所描述的数据帧类型；
如果不匹配，则说明该数据帧是一个无效的数据帧，抛弃b159，接收一个新的数据比特作为b0，对应的数据比特都向后移一位，再进行上面的操作，直到有一个匹配的数据帧后，再重新接收160个数据比特，重复上面的操作。
如果以字节为单位进行匹配，不够一个字的同步比特放高位，低位补0，当然低位也可以补1，本说明书采用补0进行描述，则满足表2所描述数据帧类型的标准数据为：00000000 11110111 11110000，占用3个字节；
则采用第二种方法匹配时，提取的数据比特必须与00000000 1111011111110000匹配，才说明提取的数据比特满足表2所描述的数据帧类型；
因为以字节为单位进行匹配，一个字节为8个比特，比单独用比特进行匹配的速度要更快，更容易满足用户的需求，这里采用的是8个比特组成一个字节，当然还可以采用其他方式组成一个字，例如可以采用16个比特组成一个单位字；
在使用先提取所有的帧类型的处于同步比特的所有数据比特，然后再将提取到的数据比特分别和预制的标准数据去匹配的方式时，可以进一步采用进行逻辑计算的方式来简化匹配方式，这样可以进一步加快匹配的速度；本说明书主要采用逻辑与计算来实现匹配的方式来进行描述，但不排除采用其他逻辑计算实现匹配的情况；本说明书采用如下的判断原则来描述：
1)当某比特为同步比特0时，则与1；结果为0时，匹配；结果为1时，不匹配；
2)当某比特为同步比特1时，则与1；结果为1时，匹配；结果为0时，不匹配；
3)当某比特为业务比特时，则与0。
还是以表2和表3描述的数据帧为例来描述，将所有的同步比特数据比特以16比特为单位组成同步字，不足一个字的部分同步比特放高位，在低位补0，当然，低位也可以补1，具体操作与补0一样，这里采用补0为例进行描述，这样同步比特数据比特可以组成两个同步字：
字1：b0，b1，b2，b3，b4，b5，b6，b7，b8，b16，b24，b32，b40，b48，b64，b80；称为b0b80；
字2：b96，b112，b128，b144；称为b96b144；
根据上面的判断原则，可知，数据帧要满足表2所描述的数据帧类型必须满足：
(1)b0b80＝0000 0000 1111 0111；
(2)b96b144＝1111 0000 0000 0000；
此时表2所描述的数据帧类型的标准数据就是：0000 0000 1111 0111和1111 0000 0000 0000；
此处并不对其进行逻辑与计算是因为：提取的每一个同步比特都是表2所描述数据帧的同步比特，此时进行逻辑与计算得到的结果是和不进行逻辑与计算的结果是一样的，所以此时不必进行逻辑与操作，节省了匹配需要的时间，加快了匹配的速度；低位补0部分，因为已经确定都是0所以也不必对其进行逻辑与计算；
数据帧如果要满足表3所描述的数据帧类型则必须满足：
b0b80 & 1111 1100 0000 0000＝0010 1000 0000 0000；
此时表3所描述的数据帧类型的标准数据就是：0010 1000 0000 0000；
此处对其进行逻辑与计算是因为：b0b80中有很多数据比特并不是表3所描述数据帧类型的同步比特，而是业务数据比特，所以此时对其进行逻辑计算，将所有的业务数据比特都与成0，从而保证了标准数据的唯一，从而能够尽快的对数据帧类型进行识别；
其中很多部分进行与0的操作是因为：这些数据比特在其他类型的数据帧中是同步比特，但是在该类型的数据帧中则是业务比特，根据上面的判断原则，所以进行与0操作；
如果一个系统只支持如表2和表3所描述的两种类型的数据帧，则如果一个数据帧不能满足上面的操作结果，则为非有效帧。
在实际应用中，可以不管提取的数据比特中是否含有业务数据都对其进行逻辑计算，也可以不进行逻辑计算；但是一般来说，为了使匹配的速度最快，对于含有业务数据的对其进行逻辑计算，而不含有业务数据的就不需要对其进行逻辑计算；具体的就和上面描述的一样，因此本发明并不对是否进行逻辑计算进行限定，为了得到最快的匹配速度，可以根据具体的使用环境确定是否进行逻辑计算。
再介绍在数据帧中插入校验位进一步保证接收数据帧的正确性的方法，如表2和表3所示，b17，b18，b19插入校验位，本发明并不对具体采用何种校验方式进行限定，例如采用循环冗余CRC校验；假如b17，b18，b19分别插入的是010，则收到数据帧后，进行同步比特匹配之前或之后对接收的数据帧进行CRC码计算，具体的计算过程在说明书中不进行详细描述，判断计算得到的校验码是否为010，如果是，则说明数据帧是正确的，可以进行相应的操作；如果不是，则说明数据帧是不正确的，需要抛弃或重新接收一个数据比特，再进行校验码匹配操作；
为了进一步提高匹配的速度，在本发明的一个实施例中，在将提取的所述数据比特与预置的各个数据帧类型的标准数据进行匹配处理前，进一步包括步骤：
查询是否记录有上一数据帧匹配的标准数据，如果有，在将提取的所述数据比特与预置的各个数据帧类型的标准数据进行匹配处理时优先采用所述上一数据帧匹配的标准数据进行匹配；
在将提取的所述数据比特与预置的各个数据帧类型的标准数据进行匹配处理后，如果有匹配的标准数据，该方法进一步包括：
记录所述匹配的标准数据；
还是以表2和表3为例来说明，例如本次匹配成功的数据帧类型是表2所描述的数据帧类型，则在下一次匹配中优先采用表2的标准数据进行匹配；样，如果本次匹配成功的数据帧类型是表3所描述的数据帧类型，则在下一次匹配中优先采用表3的标准数据进行匹配；因为在通信过程中，一般一段连续的数据帧都是同一类型的数据帧，从而达到一定的通信目的；所以采用这种机制可以加快匹配的速度，特别是在系统支持的数据帧类型比较多时，匹配速度的提升更加明显；
记录匹配的标准数据可以单独用一个单元来记录，也可以在标准数据保存单元中将所述匹配的标准数据的优先级置高，当然还可以有其他的方式，本发明并不对记录的方式进行限定。
以上对本发明所提供的一种数据帧类型的识别方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1、一种数据帧类型的识别方法，其特征在于，包括：
接收到与预置的帧长度数量相同数量的数据比特后，提取处于所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧中同步比特位置的数据比特；
将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配，如果有匹配的标准数据，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型。
2、如权利要求1所述的数据帧类型的识别方法，其特征在于，如果没有与所述处于同步比特位置的数据比特匹配的标准数据，该方法进一步包括：
将接收到的所述帧长度数量的数据比特的第一个数据比特丢弃，接收一个新的数据比特，进入提取处于所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧中同步比特位置的数据比特的步骤。
3、如权利要求1所述的数据帧类型的识别方法，其特征在于，该方法还包括：
在数据帧的预置位置插入该数据帧的校验码；
将提取的所述数据比特与预置的各个数据帧类型的标准数据进行匹配处理后，该方法进一步包括：
根据所述校验码对所述帧长度数据比特组成的数据帧进行校验，如果通过校验，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧为所述标准数据对应的数据帧类型；
如果没有通过校验，抛弃所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧。
4、如权利要求1所述的数据帧类型的识别方法，其特征在于，该方法还包括：
在数据帧的预置位置插入该数据帧的校验码；
将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配处理前，该方法进一步包括：
根据所述校验码对所述帧长度数据比特组成的数据帧进行校验，如果通过校验，进入将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配的步骤。
5、如权利要求1至4任一所述的数据帧类型的识别方法，其特征在于，将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配前，该方法进一步包括：
查询是否记录有上一数据帧匹配的标准数据，如果有，在将提取的所述数据比特与预置的各个数据帧类型的标准数据进行匹配处理时先采用所述上一数据帧匹配的标准数据进行匹配；如果与所述上一数据帧匹配的标准数据不匹配，再与除所述上一数据帧匹配的标准数据外的标准数据进行匹配；
在将提取的所述数据比特与预置的各个数据帧类型的标准数据进行匹配处理后，如果有匹配的标准数据，该方法进一步包括：
记录所述匹配的标准数据。
6、如权利要求1至4任一所述的数据帧类型的识别方法，其特征在于，根据数据帧类型的同步比特位置提取所述处于同步比特位置的数据比特；
所述匹配处理为：
将提取的所述处于同步比特位置的数据比特与预置的所述数据帧类型对应的标准数据进行匹配。
7、如权利要求1至4任一所述的数据帧类型的识别方法，其特征在于，提取所有数据帧类型同步比特所处位置的数据比特；
所述匹配处理具体为：
将提取的所述所有数据帧类型同步比特位置的数据比特与预置的和数据帧类型对应的数据常量进行逻辑计算，将逻辑计算的结果与预置的和所述数据帧类型对应的标准数据进行匹配。
8、如权利要求1至4任一所述的数据帧类型的识别方法，其特征在于，提取所有数据帧类型同步比特所处位置的数据比特；
所述匹配处理具体为：
将提取的所述所有数据帧类型同步比特位置的数据比特分别和为各个数据帧类型预置的标准数据进行匹配。
9、如权利要求1至4任一所述的数据帧类型的识别方法，其特征在于，将提取的数据比特以字为单位与预置的和数据帧类型对应的标准数据进行匹配处理。
10、一种数据帧类型的识别装置，其特征在于，包括：
数据接收单元，用于接收发送至该装置的数据比特；
计数单元，用于对所述数据接收单元接收的数据比特的进行计数；
数据保存单元，用于保存所述数据接收单元接收的数据比特；
数据提取单元，用于在所述计数单元计量的数据比特的数量为预置的与数据帧中数据比特数量相同的帧长度数量时，从所述数据保存单元保存的所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧中提取处于同步比特位置的数据比特；
标准数据保存单元，用于保存和数据帧类型对应的标准数据；
数据匹配单元，用于将所述数据提取单元提取的所述处于同步比特位置的数据比特与所述标准数据保存单元保存的标准数据进行匹配处理，如果有匹配的标准数据，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型。
11、如权利要求10所述的数据帧类型的识别装置，其特征在于，如果所述匹配处理单元判断没有匹配的标准数据，所述数据接收单元接收一个新的数据比特；
所述计数单元的计数值保持不变；
所述数据保存单元用于将所述帧长度数量的数据比特的第一个数据比特抛弃，将所述新的数据比特加入所述抛弃了第一个数据比特的帧长度数量的数据比特组成新的数据帧；
所述数据提取单元提取所述新的数据帧中处于同步比特位置的数据比特；
所述数据匹配单元用于将从所述新的数据帧的同步比特位置提取的数据比特与标准数据保存单元保存的标准数据进行匹配处理，如果有匹配的标准数据，所述新的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型。
12、如权利要求10或11所述的数据帧类型的识别装置，其特征在于，该装置还包括：
校验码匹配单元，用于根据所述通过数据匹配单元匹配的数据帧预置位置的校验码对所述通过数据匹配单元匹配的数据帧进行校验，如果通过校验，所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型。
13、如权利要求10或11所述的数据帧类型的识别装置，其特征在于，该装置还包括：
校验码匹配单元，用于根据所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的预置位置的校验码对所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧进行校验，如果通过校验，将通过校验码匹配的帧长度数量的数据比特组成的数据帧发送至数据匹配单元。
14、如权利要求10或11所述的数据帧类型的识别装置，其特征在于，该装置还包括：
匹配标准数据保存单元，用于保存与所述数据帧长度的数据比特组成的数据帧匹配的标准数据；
所述数据匹配单元先将将数据提取单元提取的所述数据比特与匹配标准数据保存单元中保存的标准数据进行匹配，如果不匹配，再将数据提取单元提取的所述数据比特与标准数据保存单元保存的除所述匹配标准数据保存单元保存的标准数据外的标准数据进行匹配处理；
如果有匹配的标准数据，所述匹配标准数据保存单元将保存的标准数据更新为所述匹配的标准数据。
15、如权利要求10或11所述的数据帧类型的识别装置，其特征在于，当识别出所述帧长度数量的数据比特组成的数据帧的类型为所述匹配的标准数据对应的数据帧类型后，所述计数单元将计数值置零。
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