[发明专利]一种空地数据通信控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种空地数据通信控制系统，属于航空通信技术领域。

背景技术

从国际与国内上来看，近些年，航空运输的增长已进入了新的阶段，据预测，到2010年内世界空中旅客运输的年增长率为8％。飞行流量的增加要求航空通信系统能够快速、准确、可靠地交换航空及飞行信息，并能进行自动化的处理。

空地数据通信系统具有空地数据处理以及链路控制等功能。链路控制是数据交换处理的基础，而空地数据处理又是空地数据通信系统的目的所在。所以设计以及在软件层面上实现空地数据链路管理以及数据处理部分就是空地数据通信系统实现的主要内容。

传统的空地数据通信系统，传输速率以及系统的可扩展性都有很大的限制，非常不适应于日益增长的航空通信容量需求。而对于要求安全性极高的机载设备而言，硬件升级是需要很长验证过程的，所以这就给空地数据通信系统软件的改进设计提出了很高的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：克服现有技术的不足，提出一种具有高速率的空地数据通信控制系统，该系统明显的提高了空地数据传输容量，并且具有很强的扩展性能，适应日益增长的航空通信要求。

本发明的技术解决方案：一种空地数据通信控制系统，包括：飞机通信控制系统和地面通信控制系统，飞机或地面通信控制系统包括：链路管理控制模块、航空数据传输处理模块、队列管理模块、存储缓存模块、定时器模块，其中：

地面链路管理控制模块，产生具有链路建立及断开功能的交互帧，同时还产生带有该地面站信息的广播帧，与飞机端进行链路管理控制；所述的交互帧通过队列管理模块进行数据传递；地面站广播帧通过无线链路接口直接发送飞机端；地面站链路管理控制模块在链路建立成功后为地面站的航空数据处理管理建立数据传输处理实体结构并进行初始化，为航空数据传输处理模块传输数据做准备；

飞机链路管理控制模块，产生具有链路建立、链路质量差及断开功能的交互帧，与地面站进行链路管理控制；所述的交互帧通过队列管理模块进行数据传递；飞机链路管理控制模块监测无线链路接口的信号质量，从而判断是否需要建立、链路质量差及断开；飞机链路管理控制模块在链路建立成功后为其航空数据处理管理建立数据传输处理实体结构，为航空数据传输处理模块传输数据做准备；

航空数据传输处理模块，用于对已建立的空地数据链路上的数据进行控制处理，分为数据发送与数据接收两个过程，数据发送过程主要是接收上层应用管理送来的数据，并对该数据进行封装处理形成信息帧或接收到对端信息帧的情况下产生监督帧，监督帧用来对信息帧进行确认，然后将信息帧和监督帧传送给队列管理模块；数据接收过程是接收队列管理模块分类后的信息帧和监督帧，将其中信息帧和监督帧根据当前的状态进行组合判断处理，并将处理后的信息帧中的数据递交上层应用管理；

队列管理模块，分为发送队列处理和接收队列处理，发送队列接收数据帧，数据帧包括来自飞机或地面站链路管理控制模块的交互帧及航空数据传输处理模块的信息帧与监督帧，将数据帧分别放入交互帧队列、信息帧队列、监督帧队列和重传队列，并按照交互帧、监督帧和信息帧队列的优先级顺序对数据帧进行处理，所述的重传队列放置未被确认的信息帧，重传队列接受定时器管理模块的控制；接收队列的处理主要是接收存储缓存模块的数据，然后进行分类，再将信息帧和监督帧递交给航空数据传输处理模块，将交互帧递交给飞机或地面站链路管理控制模块；

存储缓存模块，接收队列管理模块的数据，用于在无线链路信道处理忙的情况下，用作暂存待要发送的数据；接收来自无线链路接口的数据，并且用于上传递交给队列管理模块；

定时器模块，为队列管理模块的重传队列提供定时服务。

所述的地面链路管理控制模块的实现如下：

步骤1、建立地面链路管理实体结构链表并对实体结构链表进行初始化，该实体结构链表主要将可能建立的所有链路管理实体结构全部链接起来管理；所述的初始化还包括生成广播帧，并且对外广播；

步骤2、如果有需要建立对等的链路请求，则该模块建立相应的链路管理实体结构，并且将其加入到链路管理实体结构链表中，链路管理实体结构链表中主要包括有链路编号、链路状态、链路质量的状态参数；

步骤3、对等链路建立成功，建立相应的航空数据传输处理实体结构，此时航空数据传输处理模块可以开始收发数据功能；

步骤4、进入状态转化阶段，该状态转化包括链路建立就绪及链路断开状态，配合空地数据通信链路交互帧进行状态控制；