有效
一种基于北斗卫星实现数据传输的方法和系统
李峥嵘、李井源、王一戎、张海丽、黄新明、刘瑨、张可
天津先进技术研究院
摘要
本发明提出一种基于北斗卫星实现数据传输的方法和系统,属于数据传输技术领域。所述方法基于北斗卫星通信网在RDSS(Radio Determination Satellite Service,卫星无线电测定服务)短消息上实现所述数据传输,传输的数据为图像或音频。该方法基于不改变原有通信协议的原则进行扩展,实现基于北斗卫星的图像或音频数据传输。
1.一种基于北斗卫星实现数据传输的方法,其特征在于,所述方法基于北斗卫星通信网在RDSS(Radio Determination Satellite Service,卫星无线电测定服务)短消息上实现所述数据传输,传输的数据为图像或音频;所述方法包括:在所述RDSS短消息的通信协议中,对通信类型与入站确认申请之间未定义的两个比特位进行定义;其中,将第一比特位定义为判断是否首帧,1表示是,0表示否;将第二比特位定义为判断有无续帧,1表示有,0表示无;基于所述传输的数据的总比特大小N和所述RDSS短消息的通信协议中定义的单帧允许发送的数据比特大小M,确定所述传输的数据的组包发送方式,按照所述组包发送方式将所述传输的数据切分成若干数据包并发送至接收方;所述接收方在接收到组包发送的所述若干数据包后,依次读取每个数据包的所述第一比特位和所述第二比特位上的数值,并基于所述数值对所述若干数据包中的数据进行合并重组,从而还原出所述传输的数据;其中,在所述若干数据包的包头中包含用于判断数据包中的数据是否为首帧的第一比特位和用于判断所述数据包中的数据有无续帧的第二比特位;其中,确定所述传输的数据的组包发送方式,具体包括,计算所述传输的数据的总比特大小N除以所述单帧允许发送的数据比特大小M后得到的整数P和余数Q;其中:(1)当整数P=1且余数Q=0时,或者当整数P=0时:所述传输的数据的组包发送方式为单帧组包,在经所述单帧组包的数据包的第一比特位填1并在第二比特位填0,随后所述经所述单帧组包的数据包发送至所述接收方;(2)当整数P=1且余数Q>0时,或者当整数P=2且余数Q=0时:所述传输的数据的组包发送方式为第一拆分组包,具体为:将所述传输的数据拆分为首帧数据与尾帧数据,所述首帧数据长度为M,所述尾帧数据长度为M,依次对所述首帧数据和所述尾帧数据进行组包,得到首帧数据包和尾帧数据包,在所述首帧数据包的第一比特位和第二比特位均填1,在所述尾帧数据包的第一比特位和第二比特位均填0,并将所述首帧数据包和所述尾帧数据包发送至所述接收方;(3)当整数P>1且余数Q>0时:所述传输的数据的组包发送方式为第二拆分组包,具体为:将所述传输的数据拆分为首帧数据、P-1个中间帧数据和尾帧数据,共P+1帧数据,所述首帧数据长度为M,所述P-1个中间帧数据中的每一帧数据长度均为M,所述尾帧数据长度为Q,依次对所述首帧数据、所述P-1个中间帧数据和所述尾帧数据进行组包,得到首帧数据包、P-1个中间帧数据包和尾帧数据包,在所述首帧数据包的第一比特位和所述第二比特位均填1,在所述P-1个中间帧数据包中的每个数据包的第一比特位填0并在第二比特位填1;在所述尾帧数据包的第一比特位和第二比特位均填0,并将所述首帧数据包、所述P-1个中间帧数据包和所述尾帧数据包发送至所述接收方。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星实现数据传输的方法,其特征在于,对所述若干数据包中的数据进行合并重组具体包括:(1)当接收到的数据包的第一比特位为1时,判断所述接收方的内存中是否存在与所述接收到的数据包具有相同发送方且处于等待后续帧到达状态的前序数据;若存在,则将所述前序数据丢弃,并读取所述接收到的数据包的第二比特位;若不存在,则直接读取所述接收到的数据包的第二比特位;当所述接收到的数据包的第二比特位为1时,将所述接收到的数据包中的数据保留为所述前序数据,并处于等待后续帧到达状态;当所述接收到的数据包的第二比特位为0时,所述接收到的数据包中的数据为单帧数据,直接提取出所述单帧数据;(2)当接收到的数据包的第一比特位为0时,判断所述接收方的内存中是否存在与所述接收到的数据包具有相同发送方且处于等待后续帧到达状态的前序数据;若存在,则读取所述接收到的数据包的第二比特位;若不存在,则将所述接收到的数据包直接丢弃;当所述接收到的数据包的第二比特位为1时,将所述接收到的数据包中的数据保留在所述内存中,并等待后续帧全部到达后进行数据合并;当所述接收到的数据包的第二比特位为0时,所述接收到的数据包中的数据与所述前序数据合并,以还原出所述传输的数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于北斗卫星实现数据传输的方法,其特征在于,当所述接收到的数据包的第二比特位为1时,判断后续帧到达是否超时,若是,则将所述内存中保留的所有前序数据丢弃。
4.一种基于北斗卫星实现数据传输的系统,其特征在于,所述系统基于北斗卫星通信网在RDSS(Radio Determination Satellite Service,卫星无线电测定服务)短消息上实现所述数据传输,传输的数据为图像或音频;所述系统包括:第一处理单元,被配置为,在所述RDSS短消息的通信协议中,对通信类型与入站确认申请之间未定义的两个比特位进行定义;其中,将第一比特位定义为判断是否首帧,1表示是,0表示否;将第二比特位定义为判断有无续帧,1表示有,0表示无;第二处理单元,被配置为,基于所述传输的数据的总比特大小N和所述RDSS短消息的通信协议中定义的单帧允许发送的数据比特大小M,确定所述传输的数据的组包发送方式,按照所述组包发送方式将所述传输的数据切分成若干数据包并发送至接收方;第三处理单元,被配置为,所述接收方在接收到组包发送的所述若干数据包后,依次读取每个数据包的所述第一比特位和所述第二比特位上的数值,并基于所述数值对所述若干数据包中的数据进行合并重组,从而还原出所述传输的数据;其中,在所述若干数据包的包头中包含用于判断数据包中的数据是否为首帧的第一比特位和用于判断所述数据包中的数据有无续帧的第二比特位;其中,所述第二处理单元具体被配置为,利用如下方式确定所述传输的数据的组包发送方式:计算所述传输的数据的总比特大小N除以所述单帧允许发送的数据比特大小M后得到的整数P和余数Q;其中:(1)当整数P=1且余数Q=0时,或者当整数P=0时:所述传输的数据的组包发送方式为单帧组包,在经所述单帧组包的数据包的第一比特位填1并在第二比特位填0,随后所述经所述单帧组包的数据包发送至所述接收方;(2)当整数P=1且余数Q>0时,或者当整数P=2且余数Q=0时:所述传输的数据的组包发送方式为第一拆分组包,具体为:将所述传输的数据拆分为首帧数据与尾帧数据,所述首帧数据长度为M,所述尾帧数据长度为M,依次对所述首帧数据和所述尾帧数据进行组包,得到首帧数据包和尾帧数据包,在所述首帧数据包的第一比特位和第二比特位均填1,在所述尾帧数据包的第一比特位和第二比特位均填0,并将所述首帧数据包和所述尾帧数据包发送至所述接收方;(3)当整数P>1且余数Q>0时:所述传输的数据的组包发送方式为第二拆分组包,具体为:将所述传输的数据拆分为首帧数据、P-1个中间帧数据和尾帧数据,共P+1帧数据,所述首帧数据长度为M,所述P-1个中间帧数据中的每一帧数据长度均为M,所述尾帧数据长度为Q,依次对所述首帧数据、所述P-1个中间帧数据和所述尾帧数据进行组包,得到首帧数据包、P-1个中间帧数据包和尾帧数据包,在所述首帧数据包的第一比特位和所述第二比特位均填1,在所述P-1个中间帧数据包中的每个数据包的第一比特位填0并在第二比特位填1;在所述尾帧数据包的第一比特位和第二比特位均填0,并将所述首帧数据包、所述P-1个中间帧数据包和所述尾帧数据包发送至所述接收方。
5.根据权利要求4所述的一种基于北斗卫星实现数据传输的系统,其特征在于,所述第三处理单元具体被配置为,利用如下方式对所述若干数据包中的数据进行合并重组:(1)当接收到的数据包的第一比特位为1时,判断所述接收方的内存中是否存在与所述接收到的数据包具有相同发送方且处于等待后续帧到达状态的前序数据;若存在,则将所述前序数据丢弃,并读取所述接收到的数据包的第二比特位;若不存在,则直接读取所述接收到的数据包的第二比特位;当所述接收到的数据包的第二比特位为1时,将所述接收到的数据包中的数据保留为所述前序数据,并处于等待后续帧到达状态;当所述接收到的数据包的第二比特位为0时,所述接收到的数据包中的数据为单帧数据,直接提取出所述单帧数据;(2)当接收到的数据包的第一比特位为0时,判断所述接收方的内存中是否存在与所述接收到的数据包具有相同发送方且处于等待后续帧到达状态的前序数据;若存在,则读取所述接收到的数据包的第二比特位;若不存在,则将所述接收到的数据包直接丢弃;当所述接收到的数据包的第二比特位为1时,将所述接收到的数据包中的数据保留在所述内存中,并等待后续帧全部到达后进行数据合并;当所述接收到的数据包的第二比特位为0时,所述接收到的数据包中的数据与所述前序数据合并,以还原出所述传输的数据。
6.根据权利要求5所述的一种基于北斗卫星实现数据传输的系统,其特征在于,所述第三处理单元具体被配置为,当所述接收到的数据包的第二比特位为1时,判断后续帧到达是否超时,若是,则将所述内存中保留的所有前序数据丢弃。
7.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现权利要求1-3任一项所述的一种基于北斗卫星实现数据传输的方法中的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1-3任一项所述的一种基于北斗卫星实现数据传输的方法中的步骤。



