[发明专利]一种基于北斗卫星的可靠远程通信方法及其通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及远程通信领域，尤其涉及一种基于北斗卫星的可靠远程通信方法及其通信装置。

背景技术

近年来，自然灾害的频繁发生导致通信设备瘫痪通信链路中断，对经济造成了不可估量的损失；而偏远地区存在的通信盲区对于监控管理也带来了极大的不便。构建无盲区可靠通信链路对减轻灾害造成的损失及监控管理有着重大的意义，已成为当前研究的重要课题。

目前常用的应急手段有：无线集群通信，地面微波通信，无线电台通信以及北斗通信。然而现有的远程通信方式都各自存在着不足：无线集群通信覆盖范围较小；微波传输相邻站间必须直视，不能有障碍物，有时会因多径效应产生失真；无线电台通信传输质量不稳定，信号易受干扰或易被截获，保密性差。相比而言，卫星通信具有链路误码率低、无通信盲区等优点，基于北斗短报文服务的卫星通信技术已经广泛应用于地震救灾中，因而利用北斗短报文通信构建远程通信系统具有极大的实际意义。

然而北斗短报文通信依然存在着一些问题：

1、北斗通信具有不可靠性，通信时没有通信回执，即在通信过程中，北斗用户发送方不知道接收方是否开机在线以及是否接收到数据；

2、北斗通信无错误校验机制，北斗接收方无法判断接收到的信息是否产生失真；

3、北斗民用协议每60秒发送一次，且最大发送数据长度为75字节，资源十分有限，若用户发送信息过长则接收时信息不完全易丢失，若用户发送信息过短则未填满数据长度进行发送造成字节浪费；

4、北斗只支持端到端的数据传输，数据交互范围局限。

发明内容

本发明提供了一种基于北斗卫星的可靠远程通信方法及其通信装置，本发明突破了北斗通信现存限制，建立可靠稳健的远程通信链路，并组建支持多用户的远程通信传输网络，可实现两个局域网内多个用户终端基于北斗卫星可靠有效的数据交互，详见下文描述：

一种基于北斗卫星的可靠远程通信方法，所述可靠远程通信方法包括以下步骤：

依据TCP/IP协议与北斗通信协议，定制远程通信协议；

通过分包粘包策略、丢包反馈机制以及差错校验策略建立有效传输机制；

通过在北斗通信机内开辟三个子线程，对北斗通信机进行管理。

其中，所述依据TCP/IP协议与北斗通信协议，定制远程通信协议具体为：

将电文内容第1字节作为标志位，将第2字节用作长度位，最后两个字节用作检验位。

进一步地，所述第1字节标志位中的0-2比特用作段序列号；第3比特用作反馈标识；第4比特用作末位标识；第5-7比特表示数据序列号。

其中，所述分包策略具体为：

北斗通信机为用户终端数据分配数据序列号，若用户终端数据大于最大数据净荷长度，以所述最大数据净荷长度进行分段，依次分配段序列号，所述段序列号标识每段数据在用户终端数据中的位置；

北斗通信机在接收到被拆分的数据后，对数据进行重组。

其中，所述北斗通信机在接收到被拆分的数据后，对数据进行重组的步骤具体为：

记录数据的段序列号及数据序列号，将数据净荷写入终端缓冲区；

接收下一段数据单元，比对数据序列号，若相同，比对段序列号，确认为应接收的数据单元时，将数据净荷写入终端缓冲区；

直至接收到最后一段数据单元，重组完成，解析终端缓冲区数据，发给相应的用户终端。

其中，所述粘包策略具体为：

从发送缓冲区读指针开始，读取指针所指数据单元的长度位，若数据单元长度小于75字节，写入发送数组；

读发送缓冲区下一数据单元，直至数据长度和大于75字节，停止读取，对发送数组中的数据打包发送；

接收到数据后，去除包头包尾，将电文内容中的数据写入接收缓冲区，按照长度位读取相应长度数据，提取数据单元，进行解析，发往相应用户终端。

其中，所述丢包反馈机制具体为：

发送报文后，将标志位写入共享内存的确认标志位中，若发送报文内数据为粘包数据，则记录最后一个合并单元的标志位；

检查每一接收数据包的电文内容第一字节是否为反馈标志位，若为反馈标志位，将反馈标志位第3比特置为0，写入共享内存中的接收反馈标志位；