CN111147126A - 北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，卫星通信接口程序通过监视发送方后台业务数据库的变化，实时生成发送数据，并通过北斗卫星将数据从发送方传输至接收方；接收方程序对接收到的数据进行汇总，并写入接收方后台数据库，完成数据传递的过程。由于北斗卫星***数据传输的成功率不能达到100％，因此，本发明在报文传输设计时，特别需要考虑了长报文的传输过程和出现异常的处理。

Description

北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法

技术领域

本发明涉及北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法。

背景技术

北斗***采用了RNSS和RDSS双模结构体制，不但具有GPS的导航、定位和授时功能，同时还提供RDSS双向短报文信息服务，也就是卫星通信的功能。它通过空间卫星将信号传输到接收机(如船舶接收机)上，既可以避免传输距离近的弊端，又可以提高通信质量。目前，北斗短报文通信功能在保障通信和应急通信领域得到了广泛的应用。

斗短报文通信具有用户机与用户机、用户机与地面控制中心间双向数字报文通信功能。短报文不仅可点对点双向通信，而且其提供的指挥端机可进行点对多点的广播传输，为各种平台应用提供了极大的便利。指挥端机收到用户机发来的短报文，通过串口与服务器连接并且解析数据，通过短信网关可转发至普通手机，通过通信服务可实现普通手机往用户机发送短报文功能。

北斗卫星短报文通信需要对数据进行拆包传输。且由于北斗卫星***数据传输的成功率不能达到100％，因此，在报文传输设计时，需要考虑长报文的传输过程和出现异常的处理。

发明内容

本发明提供一种北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，卫星通信接口程序通过监视发送方后台业务数据库的变化，实时生成发送数据，并通过北斗卫星将数据从发送方传输至接收方；接收方程序对接收到的数据进行汇总，并写入接收方后台数据库，完成数据传递的过程。

优选的，处理发送数据的流程包括：

监控程序每隔一定时间检查发送方后台***业务数据库的北斗上报表单，若北斗上报表单中存在数据，且Send及SendFail文件夹中不存在与北斗上报表单中相同目的地的文件，则将北斗上报表单中的数据导出至Send文件夹，并删除已导出的记录；若Send或SendFail文件夹中存在与北斗上报表单中相同目的地的文件尚未发送出，则暂停导出操作；

监控程序实时检查SendFail文件夹中是否存在文件，若存在发送往某用户机失败的文件，则表示指挥机与该用户机之间的通信出现故障，在监控程序主界面的“线路状况”窗口显示这一故障，并将故障信息发送至指定的IP。

优选的，卫星通信接口程序处理接收数据的流程包括：

接收到数据后，监控程序的信息收发模块将数据生成为文本文件，以发送方数据文件的生成时间和发送方用户机编号命名，写入Receive文件夹中，如果Receive文件夹中已经包含同名文件，则将文件写入ReceiveExist文件夹中；且监控程序的信息读写模块根据用户设定的时间间隔，每隔一定时间监视Receive和ReceiveExist文件夹，发现Receive和ReceiveExist文件夹中存在文件后，根据时间先后读取文件，并写入数据库的相应表单中；若读取及写入后台业务数据库的过程不发生错误，则删除读取过的文件；否则，将包含出错信息的文件移动至Error文件夹中。

优选的，报文传输的处理流程包括：

***各级传递的信息经过应用层压缩之后，信息的数据长度大都会在70字节以下，但是每个业务单位每天都要处理大量的业务工作，会伴随产生大量的信息需要上传下达，如果一个频度只传输一条业务信息，就会造成通信资源浪费，因此，采用的做法是将所有要往一个地址发送的业务数据都以文本的形式写在一个文件中，在卫星通信接口程序读出数据进行通信的时候，将文本内容按照70个字节的大小拆成若干包进行发送，这样可以减少一个单位的通信次数和通信时间，节约有限的卫星通信资源；但是由于北斗卫星***数据传输的成功率不能达到100％，因此，本程序在报文传输设计时，重点考虑了长报文的传输过程和出现异常的处理。

优选的，发送方具体处理流程包括：

首包数据需要确认信息，在15分钟未收到首包应答的情况下，判定首包或首包应答丢失，首包重复发送1次，如果再过15分钟仍未收到首包确认信息，判定对方未开机，放弃继续尝试；如果是小包，则对方直接发送结果包，不发送首包应答；

发送完最后一包后等待结果包，如果15分钟内未收到结果包，判定最后一包未送到或结果包丢失，则重复发送最后数据包，以引起对方发送结果；

结果成功的情况下，删除已发送到文件；

结果失败的情况下，判定为拉包，重复发送结果中指定的包；并等待15分钟获取结果；如果15分钟内未得到结果，则判定刚才发送到最后包丢失，或对方的结果包丢失，重复发送刚才最后包，继续等待15分钟；如果无结果，则放弃；如果结果仍有错，因为该发的都发过两次了，放弃；

拉包只处理一次；一次后如果未收到结果成功包，则将文件转移至Fail目录，并在文件名前添加用户提交的时间。

优选的，接收方具体处理流程包括：

以仅1包的文件为小包，接收方在接收到首包后，如果非小包，发送首包应答信息，否则发送结果信息；如果首包应答信息丢失，对方将重复发送首包；

接收到小包，或最后包，或重复发送中包含的最后包，发送结果至发送方；如果发送结果丢失，则对方将重复发送最后包，包括小包；

如果某文件最后一次接收数据后，连续15分钟未接收到对方最后包，判定对方两次重复发送最后包失败或对方关机，则放弃接收；正确接收文件，则立即将文件保存至Receive目录，若有同名文件情况，先保存至ReceiveTemp目录，再在15分钟后尝试复制Receive目录，如果仍失败，则复制至FailReceive目录，并添加接收第一包的时间；

正确接收文件后，对象需要在接收队列中保持15分钟，以应对结果丢失，对方重复最后包的情况。

优选的，异常处理流程包括：

当应用程序提交的文件名不符合规定的格式时，或文件大小大于10K，视为非法文件，并将文件转移至SendInvalide目录；

当接口程序运行过程中司机时，已发送部分作废，整个文件在下次重新发送；

当发送文件过程中，首包、最后包、拉包的最后包发送后，15分钟未收到应用的确认信息则重新发送；重复发送超过15分钟未收到应有的确认信息，则判定接收方未开机，将文件转移至SendFail目录，并在文件名添加时间；

接收方除在接收到首包、最后包、拉包的最后包发送确认信息外，不主动发送其它信息，如果最后接收包之后15分钟内未完整接收，则废除接收的部分数据。

优选的，程序策略包括：

采用定时器方式，定时进行文件发现、发送、接收、超时处理等操作；

采用一个程序实现；

针对发现的新待发送文件，构建SFileSend对象进行管理；

针对首包数据，建立SFileRecv对象进行管理；

对发送处理，针对全部对象进行扫描，按优先级高低寻找发送事件，每次寻找到一个发送事件后，即结束扫描；

对接收到的数据包，按策略进行处理；用对象的状态变量表示现在状态，并确保能产生需要发送到数据包。

本发明提供的北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，具有如下特点和优势：

1、本发明可以实现卫星通信接口程序通过监视发送方后台业务数据库的变化，实时生成发送数据，并通过北斗卫星将数据从发送方传输至接收方；接收方程序对接收到的数据进行汇总，并写入接收方后台数据库，完成数据传递的过程。

2、本发明可以将文本内容按照70个字节的大小拆成若干包进行发送，这样可以减少一个单位的通信次数和通信时间，节约有限的卫星通信资源。

3、本发明通过拉包策略的设置，确保数据传输的可靠性。

附图说明

图1是处理发送数据的流程示意图；

图2是处理接收数据的流程示意图；

图3是报文传输的处理流程示意图；

图4是长报文传输过程出现异常的处理流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供一种北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，卫星通信接口程序通过监视发送方后台业务数据库的变化，实时生成发送数据，并通过北斗卫星将数据从发送方传输至接收方；接收方程序对接收到的数据进行汇总，并写入接收方后台数据库，完成数据传递的过程。

具体包括：

1、如图1所示，处理发送数据的流程包括：

监控程序每隔一定时间检查发送方后台***业务数据库的北斗上报表单，若北斗上报表单中存在数据，且Send及SendFail文件夹中不存在与北斗上报表单中相同目的地的文件，则将北斗上报表单中的数据导出至Send文件夹，并删除已导出的记录；若Send或SendFail文件夹中存在与北斗上报表单中相同目的地的文件尚未发送出，则暂停导出操作；

监控程序实时检查SendFail文件夹中是否存在文件，若存在发送往某用户机失败的文件，则表示指挥机与该用户机之间的通信出现故障，在监控程序主界面的“线路状况”窗口显示这一故障，并将故障信息发送至指定的IP。

2、如图2所示，卫星通信接口程序处理接收数据的流程包括：

接收到数据后，监控程序的信息收发模块将数据生成为文本文件，以发送方数据文件的生成时间和发送方用户机编号命名，写入Receive文件夹中，如果Receive文件夹中已经包含同名文件，则将文件写入ReceiveExist文件夹中；且监控程序的信息读写模块根据用户设定的时间间隔，每隔一定时间监视Receive和ReceiveExist文件夹，发现Receive和ReceiveExist文件夹中存在文件后，根据时间先后读取文件，并写入数据库的相应表单中；若读取及写入后台业务数据库的过程不发生错误，则删除读取过的文件；否则，将包含出错信息的文件移动至Error文件夹中。

3、报文传输的处理流程包括：

***各级传递的信息经过应用层压缩之后，信息的数据长度大都会在70字节以下，但是每个业务单位每天都要处理大量的业务工作，会伴随产生大量的信息需要上传下达，如果一个频度只传输一条业务信息，就会造成通信资源浪费，因此，采用的做法是将所有要往一个地址发送的业务数据都以文本的形式写在一个文件中，在卫星通信接口程序读出数据进行通信的时候，将文本内容按照70个字节的大小拆成若干包进行发送，这样可以减少一个单位的通信次数和通信时间，节约有限的卫星通信资源；但是由于北斗卫星***数据传输的成功率不能达到100％，因此，本程序在报文传输设计时，重点考虑了长报文的传输过程和出现异常的处理，如图3和图4所示。

（1）发送方具体处理流程包括：

首包数据需要确认信息，在15分钟未收到首包应答的情况下，判定首包或首包应答丢失，首包重复发送1次，如果再过15分钟仍未收到首包确认信息，判定对方未开机，放弃继续尝试；如果是小包，则对方直接发送结果包，不发送首包应答；

发送完最后一包后等待结果包，如果15分钟内未收到结果包，判定最后一包未送到或结果包丢失，则重复发送最后数据包，以引起对方发送结果；

结果成功的情况下，删除已发送到文件；

结果失败的情况下，判定为拉包，重复发送结果中指定的包；并等待15分钟获取结果；如果15分钟内未得到结果，则判定刚才发送到最后包丢失，或对方的结果包丢失，重复发送刚才最后包，继续等待15分钟；如果无结果，则放弃；如果结果仍有错，因为该发的都发过两次了，放弃；

拉包只处理一次；一次后如果未收到结果成功包，则将文件转移至Fail目录，并在文件名前添加用户提交的时间。

（2）接收方具体处理流程包括：

以仅1包的文件为小包，接收方在接收到首包后，如果非小包，发送首包应答信息，否则发送结果信息；如果首包应答信息丢失，对方将重复发送首包；

接收到小包，或最后包，或重复发送中包含的最后包，发送结果至发送方；如果发送结果丢失，则对方将重复发送最后包，包括小包；

如果某文件最后一次接收数据后，连续15分钟未接收到对方最后包，判定对方两次重复发送最后包失败或对方关机，则放弃接收；正确接收文件，则立即将文件保存至Receive目录，若有同名文件情况，先保存至ReceiveTemp目录，再在15分钟后尝试复制Receive目录，如果仍失败，则复制至FailReceive目录，并添加接收第一包的时间；

正确接收文件后，对象需要在接收队列中保持15分钟，以应对结果丢失，对方重复最后包的情况。

（3）异常处理流程包括：

当应用程序提交的文件名不符合规定的格式时，或文件大小大于10K，视为非法文件，并将文件转移至SendInvalide目录；

当接口程序运行过程中司机时，已发送部分作废，整个文件在下次重新发送；

当发送文件过程中，首包、最后包、拉包的最后包发送后，15分钟未收到应用的确认信息则重新发送；重复发送超过15分钟未收到应有的确认信息，则判定接收方未开机，将文件转移至SendFail目录，并在文件名添加时间；

接收方除在接收到首包、最后包、拉包的最后包发送确认信息外，不主动发送其它信息，如果最后接收包之后15分钟内未完整接收，则废除接收的部分数据。

（4）程序策略包括：

采用定时器方式，定时进行文件发现、发送、接收、超时处理等操作；

采用一个程序实现；

针对发现的新待发送文件，构建SFileSend对象进行管理；

针对首包数据，建立SFileRecv对象进行管理；

对发送处理，针对全部对象进行扫描，按优先级高低寻找发送事件，每次寻找到一个发送事件后，即结束扫描；

对接收到的数据包，按策略进行处理；用对象的状态变量表示现在状态，并确保能产生需要发送到数据包。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，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 (8)

1.北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，其特征在于，卫星通信接口程序通过监视发送方后台业务数据库的变化，实时生成发送数据，并通过北斗卫星将数据从发送方传输至接收方；接收方程序对接收到的数据进行汇总，并写入接收方后台数据库，完成数据传递的过程。

2.根据权利要求1所述的北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，其特征在于，处理发送数据的流程包括：

监控程序每隔一定时间检查发送方后台***业务数据库的北斗上报表单，若北斗上报表单中存在数据，且Send及SendFail文件夹中不存在与北斗上报表单中相同目的地的文件，则将北斗上报表单中的数据导出至Send文件夹，并删除已导出的记录；若Send或SendFail文件夹中存在与北斗上报表单中相同目的地的文件尚未发送出，则暂停导出操作；

监控程序实时检查SendFail文件夹中是否存在文件，若存在发送往某用户机失败的文件，则表示指挥机与该用户机之间的通信出现故障，在监控程序主界面的“线路状况”窗口显示这一故障，并将故障信息发送至指定的IP。

3.根据权利要求2所述的北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，其特征在于，卫星通信接口程序处理接收数据的流程包括：

接收到数据后，监控程序的信息收发模块将数据生成为文本文件，以发送方数据文件的生成时间和发送方用户机编号命名，写入Receive文件夹中，如果Receive文件夹中已经包含同名文件，则将文件写入ReceiveExist文件夹中；且监控程序的信息读写模块根据用户设定的时间间隔，每隔一定时间监视Receive和ReceiveExist文件夹，发现Receive和ReceiveExist文件夹中存在文件后，根据时间先后读取文件，并写入数据库的相应表单中；若读取及写入后台业务数据库的过程不发生错误，则删除读取过的文件；否则，将包含出错信息的文件移动至Error文件夹中。

4.根据权利要求3所述的北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，其特征在于，报文传输的处理流程包括：

***各级传递的信息经过应用层压缩之后，将所有要往一个地址发送的业务数据都以文本的形式写在一个文件中，在卫星通信接口程序读出数据进行通信的时候，将文本内容按照70个字节的大小拆成若干包进行发送。

5.根据权利要求4所述的北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，其特征在于，发送方具体处理流程包括：

首包数据需要确认信息，在15分钟未收到首包应答的情况下，判定首包或首包应答丢失，首包重复发送1次，如果再过15分钟仍未收到首包确认信息，判定对方未开机，放弃继续尝试；如果是小包，则对方直接发送结果包，不发送首包应答；

发送完最后一包后等待结果包，如果15分钟内未收到结果包，判定最后一包未送到或结果包丢失，则重复发送最后数据包，以引起对方发送结果；

结果成功的情况下，删除已发送到文件；

结果失败的情况下，判定为拉包，重复发送结果中指定的包；并等待15分钟获取结果；如果15分钟内未得到结果，则判定刚才发送到最后包丢失，或对方的结果包丢失，重复发送刚才最后包，继续等待15分钟；如果无结果，则放弃；如果结果仍有错，放弃；

拉包只处理一次；一次后如果未收到结果成功包，则将文件转移至Fail目录，并在文件名前添加用户提交的时间。

6.根据权利要求5所述的北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，其特征在于，接收方具体处理流程包括：

以仅1包的文件为小包，接收方在接收到首包后，如果非小包，发送首包应答信息，否则发送结果信息；如果首包应答信息丢失，对方将重复发送首包；

接收到小包，或最后包，或重复发送中包含的最后包，发送结果至发送方；如果发送结果丢失，则对方将重复发送最后包，包括小包；

如果某文件最后一次接收数据后，连续15分钟未接收到对方最后包，判定对方两次重复发送最后包失败或对方关机，则放弃接收；正确接收文件，则将文件保存至Receive目录，若有同名文件情况，先保存至ReceiveTemp目录，再在15分钟后尝试复制Receive目录，如果仍失败，则复制至FailReceive目录，并添加接收第一包的时间；

正确接收文件后，对象需要在接收队列中保持15分钟，以应对结果丢失，对方重复最后包的情况。

7.根据权利要求6所述的北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，其特征在于，异常处理流程包括：

当应用程序提交的文件名不符合规定的格式时，或文件大小大于10K，视为非法文件，并将文件转移至SendInvalide目录；

当接口程序运行过程中司机时，已发送部分作废，整个文件在下次重新发送；

当发送文件过程中，首包、最后包、拉包的最后包发送后，15分钟未收到应用的确认信息则重新发送；重复发送超过15分钟未收到应有的确认信息，则判定接收方未开机，将文件转移至SendFail目录，并在文件名添加时间；

接收方除在接收到首包、最后包、拉包的最后包发送确认信息外，不主动发送其它信息，如果最后接收包之后15分钟内未完整接收，则废除接收的部分数据。

8.根据权利要求7所述的北斗卫星短报文通信数据拆包传输方法，其特征在于，程序策略包括：

采用定时器方式，定时进行文件发现、发送、接收、超时处理等操作；

采用一个程序实现；

针对发现的新待发送文件，构建SFileSend对象进行管理；

针对首包数据，建立SFileRecv对象进行管理；

对发送处理，针对全部对象进行扫描，按优先级高低寻找发送事件，每次寻找到一个发送事件后，即结束扫描；

对接收到的数据包，按策略进行处理；用对象的状态变量表示现在状态，并确保能产生需要发送到数据包。

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