CN112821964B - 一种无人值守散射通信***的监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人值守散射通信***的监控方法。本发明提出了通信及静默两种模式，按需切换。通信模式下，速率自适应、功率较大，可实现无人端至有人端的远距离、大容量数据传输；静默模式下，基于心跳机制，以低速、小功率定时发送探测帧及心跳帧，以使有人端实时获悉无人端的工作状态，保证连接的有效性，有效降低无人值守端散射站的整机功耗。该方法提升了散射通信***的应用范围，降低了散射通信***的整机功耗，有利于利用散射通信***实现远距离、复杂地形及人不宜长期驻扎环境下的侦察监视。

Description

一种无人值守散射通信***的监控方法
技术领域
本发明涉及一种无人值守散射通信***的监控方法，尤其是一种适用于无人值守散射通信***中有人端对无人端的工作参数及工作状态的监视与控制，属于散射通信技术领域。
背景技术
散射通信具有通信距离远、免费全天候、“三抗”能力强等优势特点，因此在无线通信中占有重要地位。随着远程无人传感信息回传、无人岛屿侦察监视信息回传等使用需求的提升，对散射通信***的无人值守应用提出了要求。
传统的散射通信***一般由本端站的监控***对本端站的工作频率、通信速率、发射功率等参数进行监视和控制，并存储记录下来以备站的值班人员后续的检查和维修，较少采用对端站控制本端站的方式，但无人值守地区多存在能源有限、人员无法经常往返、维护较为不便等问题，因此，需要设计一种适用于无人值守散射通信***的对控协议，完成有人端对无人端的工作状态的监视、控制，同时，尽量降低能耗，保证***使用的可靠性和长期性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无人值守散射通信***的监控方法，有利于降低***功耗，实现散射通信***的无人值守应用。
本发明所采取的技术方案如下:
一种无人值守散射通信***的监控方法，包括以下过程：
有人端的处理过程为：有人端发送探测帧，探测帧中包含有人端的工作参数信息以及无人端是否需要重启的指示信息；其中，工作参数信息包括工作模式、工作频率、通信速率和发射频率；有人端在收到无人端的反馈信号后判断反馈信号类型，如果收到的为数据帧，则调整工作参数信息，存储收到的数据；如果收到的为心跳帧，则工作模式不变，继续发送探测帧；
无人端的处理过程为：无人端接收有人端发送的探测帧，根据探测帧，判断无人端是否工作异常，如果工作异常，则无人端进行设备重启，配置工作模式为静默模式，工作参数为静默模式对应的工作参数，如果工作正常，则根据当前存储器容量决定要发送的反馈信号类型，并按相应帧结构发送至有人端。
其中，无人端的处理过程具体为：
(201)无人端接收有人端发送的探测帧；
(202)无人端根据接收的探测帧，判断无人端是否工作异常，如果工作异常，则无人端进行设备重启，配置工作模式为静默模式，工作参数为静默模式对应的工作参数，发送心跳帧至有人端；并转入步骤(201)；如果工作正常，则判断当前的工作模式为通信模式还是静默模式，如果为通信模式，则执行步骤(203)，如果为静默模式，则执行步骤(206)；
(203)无人端判断当前存储器容量是否小于设定的最小阈值；如果当前存储器容量小于设定的最小阈值，则无人端切换工作模式为静默模式，执行步骤(205)；如果当前存储器容量不小于设定的最小阈值，执行步骤(204)；
(204)无人端发送数据帧至有人端，同时存储器容量值相应降低；并转入步骤(203)；
(205)无人端发送心跳帧至有人端；同时，转入步骤(201)，准备接收探测帧；
(206)无人端判断当前存储器容量是否大于设定的最大阈值，如果当前存储器容量大于设定的最大阈值，则无人端切换为通信模式，并修改当前工作参数，执行步骤(207)；如果当前存储器容量不大于设定的最大阈值，则无人端工作模式不变，发送心跳帧至有人端；并转入步骤(201)；
(207)通信模式下，无人端发送数据帧至有人端，同时存储器容量值相应降低，并转入步骤(203)。
其中，有人端的处理过程具体为：
(301)有人端发送探测帧；
(302)有人端在设定的时间阈值范围内，判断是否收到无人端的反馈信号；
(303)如果在设定的时间阈值内，没有收到无人端的反馈信号，则输出无人端工作异常指示；并转入步骤(301)；如果在设定的时间阈值内，收到无人端的反馈信号，则判断反馈信号的类型；
(304)如果反馈信号为数据帧，则存储数据，并转入步骤(302)；如果反馈信号为心跳帧，则开启计数器，记录连续设定次数收到心跳帧时，相邻两次心跳帧的时间差；
(305)判断相邻两次心跳帧的时间差是否大于预设阈值；
(306)如果相邻两次心跳帧的时间差大于预设阈值，则输出无人端工作异常指示；并转入步骤(301)；如果相邻两次心跳帧的时间差不大于预设阈值，则直接转入步骤(301)。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明提出了通信及静默两种模式，通信模式下可实现远距离、大容量数据传输；静默模式下，可有效降低***功耗。
2、本发明基于心跳机制，以低速、高可靠的探测帧和心跳帧，完成有人端对无人端工作状态的监视和控制，既保证了连接的有效性，又降低了***功耗。
3、本发明与传统散射通信***相比，可实现有人端对无人端工作状态的监视与控制，且工作模式多样，静默模式下可有效降低***功耗，有利于拓展散射通信***的应用范围，满足地形复杂、人类无法长期驻守地区的远距离、大容量的数据传输需求。
附图说明
图1是本发明的处理流程图及交互图；
图2是有人端的处理流程图；
图3是无人端的处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明。
参照图1，一种无人值守散射通信***的监控方法，包括以下过程：
有人端的处理过程为：有人端发送探测帧，探测帧中包含有人端的工作参数信息以及无人端是否需要重启的指示信息；其中，工作参数信息包括工作模式、工作频率、通信速率和发射频率；有人端在收到无人端的反馈信号后判断反馈信号类型，如果收到的为数据帧，则调整工作参数信息，存储收到的数据；如果收到的为心跳帧，则工作模式不变，继续发送探测帧；
无人端的处理过程为：无人端接收有人端发送的探测帧，根据探测帧，判断无人端是否工作异常，如果工作异常，则无人端进行设备重启，配置工作模式为静默模式，工作参数为静默模式对应的工作参数，如果工作正常，则根据当前存储器容量决定要发送的反馈信号类型，并按相应帧结构发送至有人端。
参照图2，有人端的处理过程具体为：
(301)有人端发送探测帧；
(302)有人端在设定的时间阈值范围内，判断是否收到无人端的反馈信号；
(303)如果在设定的时间阈值内，没有收到无人端的反馈信号，则输出无人端工作异常指示；并转入步骤(301)；如果在设定的时间阈值内，收到无人端的反馈信号，则判断反馈信号的类型；
(304)如果反馈信号为数据帧，则存储数据，并转入步骤(302)；如果反馈信号为心跳帧，则开启计数器，记录连续设定次数收到心跳帧时，相邻两次心跳帧的时间差；
(305)判断相邻两次心跳帧的时间差是否大于预设阈值；
(306)如果相邻两次心跳帧的时间差大于预设阈值，则输出无人端工作异常指示；并转入步骤(301)；如果相邻两次心跳帧的时间差不大于预设阈值，则直接转入步骤(301)。
参照图3，无人端的处理过程具体为：
(201)无人端接收有人端发送的探测帧；
(202)无人端根据接收的探测帧，判断无人端是否工作异常，如果工作异常，则无人端进行设备重启，配置工作模式为静默模式，工作参数为静默模式对应的工作参数，发送心跳帧至有人端；并转入步骤(201)；如果工作正常，则判断当前的工作模式为通信模式还是静默模式，如果为通信模式，则执行步骤(203)，如果为静默模式，则执行步骤(206)；
(203)无人端判断当前存储器容量是否小于设定的最小阈值(实施例设为总容量的1/8)；如果当前存储器容量小于设定的最小阈值，则无人端切换工作模式为静默模式，执行步骤(205)；如果当前存储器容量不小于设定的最小阈值，执行步骤(204)；
(204)无人端发送数据帧至有人端，同时存储器容量值相应降低；并转入步骤(203)；
(205)无人端发送心跳帧至有人端；同时，转入步骤(201)，准备接收探测帧；
(206)无人端判断当前存储器容量是否大于设定的最大阈值(实施例设为总容量的7/8)，如果当前存储器容量大于设定的最大阈值，则无人端切换为通信模式，并修改当前工作参数，执行步骤(207)；如果当前存储器容量不大于设定的最大阈值，则无人端工作模式不变，发送心跳帧至有人端；并转入步骤(201)；
(207)通信模式下，无人端发送数据帧至有人端，同时存储器容量值相应降低，并转入步骤(203)。

Claims (2)

1.一种无人值守散射通信***的监控方法，其特征在于，包括以下过程：
有人端的处理过程为：有人端发送探测帧，探测帧中包含有人端的工作参数信息以及无人端是否需要重启的指示信息；其中，工作参数信息包括工作模式、工作频率、通信速率和发射频率；有人端在收到无人端的反馈信号后判断反馈信号类型，如果收到的为数据帧，则调整工作参数信息，存储收到的数据；如果收到的为心跳帧，则工作模式不变，继续发送探测帧；
无人端的处理过程为：无人端接收有人端发送的探测帧，根据探测帧，判断无人端是否工作异常，如果工作异常，则无人端进行设备重启，配置工作模式为静默模式，工作参数为静默模式对应的工作参数，如果工作正常，则根据当前存储器容量决定要发送的反馈信号类型，并按相应帧结构发送至有人端；
其中，无人端的处理过程具体为：
(201)无人端接收有人端发送的探测帧；
(202)无人端根据接收的探测帧，判断无人端是否工作异常，如果工作异常，则无人端进行设备重启，配置工作模式为静默模式，工作参数为静默模式对应的工作参数，发送心跳帧至有人端；并转入步骤(201)；如果工作正常，则判断当前的工作模式为通信模式还是静默模式，如果为通信模式，则执行步骤(203)，如果为静默模式，则执行步骤(206)；
(203)无人端判断当前存储器容量是否小于设定的最小阈值；如果当前存储器容量小于设定的最小阈值，则无人端切换工作模式为静默模式，执行步骤(205)；如果当前存储器容量不小于设定的最小阈值，执行步骤(204)；
(204)无人端发送数据帧至有人端，同时存储器容量值相应降低；并转入步骤(203)；
(205)无人端发送心跳帧至有人端；同时，转入步骤(201)，准备接收探测帧；
(206)无人端判断当前存储器容量是否大于设定的最大阈值，如果当前存储器容量大于设定的最大阈值，则无人端切换为通信模式，并修改当前工作参数，执行步骤(207)；如果当前存储器容量不大于设定的最大阈值，则无人端工作模式不变，发送心跳帧至有人端；并转入步骤(201)；
(207)通信模式下，无人端发送数据帧至有人端，同时存储器容量值相应降低，并转入步骤(203)。
2.根据权利要求1所述的一种无人值守散射通信***的监控方法，其特征在于，有人端的处理过程具体为：
(301)有人端发送探测帧；
(302)有人端在设定的时间阈值范围内，判断是否收到无人端的反馈信号；
(303)如果在设定的时间阈值内，没有收到无人端的反馈信号，则输出无人端工作异常指示；并转入步骤(301)；如果在设定的时间阈值内，收到无人端的反馈信号，则判断反馈信号的类型；
(304)如果反馈信号为数据帧，则存储数据，并转入步骤(302)；如果反馈信号为心跳帧，则开启计数器，记录连续设定次数收到心跳帧时，相邻两次心跳帧的时间差；
(305)判断相邻两次心跳帧的时间差是否大于预设阈值；
(306)如果相邻两次心跳帧的时间差大于预设阈值，则输出无人端工作异常指示；并转入步骤(301)；如果相邻两次心跳帧的时间差不大于预设阈值，则直接转入步骤(301)。
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