本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種北斗數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有獨(dú)特的短報(bào)文通信功能，可為用戶提供簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。但是，由于每條短報(bào)文發(fā)送字節(jié)數(shù)的有限，扣除協(xié)議封裝的頭尾長(zhǎng)度，一條報(bào)文有且只能有效發(fā)送長(zhǎng)度為71字節(jié)的內(nèi)容，并且北斗發(fā)送終端需要每隔60秒才能發(fā)送一條短報(bào)文，因此完整地發(fā)送一條500字節(jié)的數(shù)據(jù)報(bào)文需要8分鐘時(shí)間。此外，由于衛(wèi)星通信存在一定的誤碼率和丟包率，為提高接收準(zhǔn)確率，同一條數(shù)據(jù)報(bào)文需要進(jìn)行2到3輪的發(fā)送。這意味著，通過北斗衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)送一條大數(shù)據(jù)包需要16到24分鐘的時(shí)間，傳輸時(shí)延較大。另外，北斗短報(bào)文通信采用明文方式傳輸，保密性差，存在被截獲破解的數(shù)據(jù)安全問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種安全、高效的北斗數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種北斗數(shù)據(jù)傳輸方法，包括如下步驟：

S1、北斗發(fā)送終端按照數(shù)據(jù)壓縮算法對(duì)長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮；

S2、將壓縮后的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行分包處理，得到短報(bào)文數(shù)據(jù)包；

S3、順序發(fā)送所述短報(bào)文數(shù)據(jù)包。

本發(fā)明還涉及一種北斗數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括：北斗發(fā)送終端，用于壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，對(duì)壓縮后的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行分包處理得到短報(bào)文數(shù)據(jù)包，并用于發(fā)送所述短報(bào)文數(shù)據(jù)包。

本發(fā)明的有益效果在于：將長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)壓縮算法壓縮后再分包成短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送，可以減少傳輸?shù)目倲?shù)據(jù)量，減少北斗數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延，降低數(shù)據(jù)傳輸對(duì)北斗衛(wèi)星信道的占用率；同時(shí)又通過數(shù)據(jù)壓縮，將原先的明文數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不可讀的密文，增強(qiáng)北斗數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄浴?/p>

附圖說明

圖1為本發(fā)明北斗發(fā)送終端工作流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一北斗發(fā)送終端對(duì)長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行分包的流程圖；

圖3為本發(fā)明北斗接收終端工作流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一北斗接收終端對(duì)短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行組包的流程圖；

圖5為本發(fā)明北斗數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)框圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例二北斗發(fā)送終端原理圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例二北斗接收終端原理圖。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說明。

本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：將長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)壓縮算法壓縮后再分包成短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送，可以減少傳輸?shù)目倲?shù)據(jù)量，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄浴?/p>

請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖7，一種北斗數(shù)據(jù)傳輸方法，包括如下步驟：

S1、北斗發(fā)送終端按照數(shù)據(jù)壓縮算法對(duì)長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮；

S2、將壓縮后的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行分包處理，得到短報(bào)文數(shù)據(jù)包；

S3、順序發(fā)送所述短報(bào)文數(shù)據(jù)包。

從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于：北斗發(fā)送終端先對(duì)長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，然后再分包成短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送，可以減少傳輸?shù)目倲?shù)據(jù)量，減少北斗數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延，降低數(shù)據(jù)傳輸對(duì)北斗衛(wèi)星信道的占用率；同時(shí)又通過數(shù)據(jù)壓縮，將原先的明文數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不可讀的密文，增強(qiáng)北斗數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄浴?/p>

進(jìn)一步的，步驟S3之前還包括：

在所述短報(bào)文數(shù)據(jù)包包頭位置添加分包標(biāo)識(shí)符、時(shí)間信息、總包數(shù)和分包序號(hào)；

根據(jù)北斗通信協(xié)議格式要求對(duì)短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議封裝。

由上述描述可知，在短報(bào)文數(shù)據(jù)包包頭位置添加分包標(biāo)識(shí)符和分包序號(hào)等信息，方便后續(xù)北斗接收終端對(duì)短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行組包等處理。

進(jìn)一步的，還包括：北斗接收終端順序接收短報(bào)文數(shù)據(jù)包，根據(jù)北斗通信協(xié)議對(duì)其進(jìn)行解封裝。

進(jìn)一步的，所述解封裝后還包括：判斷短報(bào)文數(shù)據(jù)包是否完整和正確，若是，則進(jìn)行數(shù)據(jù)組包，還原出原壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，若否，則丟棄。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)行數(shù)據(jù)組包具體包括：

S11、讀取解封裝后的短報(bào)文數(shù)據(jù)包；

S12、對(duì)短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行歸類整理，并根據(jù)分包序號(hào)將歸類后的短報(bào)文數(shù)據(jù)包填充到壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位置；

S13、判斷短報(bào)文數(shù)據(jù)包所對(duì)應(yīng)的壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)是否全部接收完畢，若是，則輸出原壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，若否，則返回步驟S11。

進(jìn)一步的，還包括：北斗接收終端根據(jù)數(shù)據(jù)壓縮算法對(duì)原壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓，得到原始長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)。

由上述描述可知，北斗接收終端在判定一條長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的短報(bào)文數(shù)據(jù)包都接收完整并且正確之后，再根據(jù)和北斗發(fā)送終端約定壓縮算法對(duì)壓縮的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓。

一種北斗數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括：北斗發(fā)送終端，用于壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，對(duì)壓縮后的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行分包處理得到短報(bào)文數(shù)據(jù)包，并用于發(fā)送所述短報(bào)文數(shù)據(jù)包。

進(jìn)一步的，還包括：

衛(wèi)星中轉(zhuǎn)站，用于接收北斗發(fā)送終端的短報(bào)文數(shù)據(jù)包，并發(fā)送給北斗接收終端；

北斗接收終端，用于接收短報(bào)文數(shù)據(jù)包。

進(jìn)一步的，所述北斗發(fā)送終端包括：

接收模塊，用于接收長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)；

判斷模塊，用于檢查并確認(rèn)所接收的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)的完整性和正確性；

壓縮模塊，用于根據(jù)壓縮算法對(duì)符合要求的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮；

分包?？欤糜趯?duì)壓縮后的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行分段組包；

協(xié)議封裝模塊，用于根據(jù)北斗數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議對(duì)短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議封裝；

發(fā)送模塊，用于發(fā)送封裝好的短報(bào)文數(shù)據(jù)包。

進(jìn)一步的，所述北斗接收終端包括：

接收模塊，用于接收衛(wèi)星中轉(zhuǎn)站發(fā)來的短報(bào)文數(shù)據(jù)包；

協(xié)議解封模塊，用于根據(jù)北斗數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議解析出短報(bào)文數(shù)據(jù)包；

判斷模塊，用于檢查并確認(rèn)短報(bào)文數(shù)據(jù)包的完整性和正確性；

組包模塊，用于對(duì)短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行歸類、整理、合并，還原出原壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)；

解壓模塊，用于根據(jù)壓縮算法對(duì)壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行解壓縮，解析出原始長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)；

輸出模塊，用于輸出原始長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)。

實(shí)施例一

請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖4，本發(fā)明的實(shí)施例一為：一種北斗數(shù)據(jù)傳輸方法，包括如下內(nèi)容：

如圖1所示，北斗發(fā)送終端在接收到長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)之后，首先判斷長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)是否完整并且正確，若否，則丟棄接收到的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，若是，則按照與北斗接收終端約定的壓縮算法，將所述長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，例如可以使用哈夫曼壓縮算法。壓縮后根據(jù)北斗短報(bào)文發(fā)送的字節(jié)數(shù)限制要求，對(duì)壓縮后的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)按71字節(jié)的長(zhǎng)度進(jìn)行分段，得到一系列的短報(bào)文數(shù)據(jù)包。如圖2所示，本實(shí)施例中，先統(tǒng)計(jì)出總字節(jié)數(shù)X，然后計(jì)算出長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)分段后的總包數(shù)N，計(jì)算公式為：N＝(X+70)/71，N取計(jì)算值的整數(shù)部分，最后一個(gè)短報(bào)文數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度可以小于71字節(jié)，即最后一個(gè)數(shù)據(jù)分包可以不滿71字節(jié)，數(shù)據(jù)的分包序號(hào)從0到N-1。為了便于北斗接收終端解析、組合所述短報(bào)文數(shù)據(jù)包，在每一個(gè)短報(bào)文數(shù)據(jù)包包頭添加分包標(biāo)識(shí)符、時(shí)間信息、總包數(shù)、分包序號(hào)等識(shí)別信息，分包標(biāo)識(shí)符可以取字符“c1”等等；時(shí)間信息即北斗發(fā)送終端發(fā)送報(bào)文的時(shí)間，取當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間。所以每發(fā)送的一條短報(bào)文信息包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容有：分包標(biāo)識(shí)符、時(shí)間信息、總包數(shù)、分包序號(hào)和短報(bào)文數(shù)據(jù)包。發(fā)送之前還要對(duì)每一條短報(bào)文信息根據(jù)北斗數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行封裝，協(xié)議封裝的內(nèi)容主要包括：用戶ID、接收方ID、電文長(zhǎng)度和電文內(nèi)容，所述用戶ID為北斗接收終端識(shí)別號(hào)，所述接收方ID為北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)。協(xié)議封裝好之后，順序發(fā)送所述短報(bào)文信息。

如圖3和圖4所示，北斗接收終端通過北斗衛(wèi)星鏈路順序接收到短報(bào)文信息之后，再根據(jù)北斗通信協(xié)議，對(duì)各條短報(bào)文信息進(jìn)行解封裝，提取出其中的短報(bào)文數(shù)據(jù)包和其他信息，判斷短報(bào)文數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)是否完整且正確，若否，則丟棄；若是，則進(jìn)行數(shù)據(jù)組包，根據(jù)報(bào)文數(shù)據(jù)中的北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)、分包標(biāo)識(shí)符、時(shí)間信息、總包數(shù)、分包序號(hào)等識(shí)別信息，對(duì)各短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行歸類、整理，根據(jù)總包數(shù)，以及這條壓縮長(zhǎng)報(bào)文目前所接收到的短報(bào)文數(shù)據(jù)包總數(shù)，可以知道北斗接收終端當(dāng)前是否已經(jīng)接收完這條壓縮長(zhǎng)報(bào)文的全部數(shù)據(jù)。若是，則可以還原出原壓縮的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)及其源自的北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)原壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)的組包功能；最后再根據(jù)前述約定的數(shù)據(jù)壓縮算法，對(duì)所還原的壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，從而解析出原始的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)。

實(shí)施例二

請(qǐng)參照?qǐng)D5至圖7，本發(fā)明的實(shí)施例二與實(shí)施例一的方法相對(duì)應(yīng)，如圖5所示，為一種北斗數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括北斗發(fā)送終端、衛(wèi)星中轉(zhuǎn)站和北斗接收終端。

所述北斗發(fā)送終端用于接收長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，對(duì)壓縮后的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行分包處理得到短報(bào)文數(shù)據(jù)包，并用于發(fā)送所述短報(bào)文數(shù)據(jù)包。每條短報(bào)文信息中攜帶有北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)、發(fā)送時(shí)間、分包標(biāo)識(shí)符、分包序號(hào)、總包數(shù)和北斗接收終端識(shí)別號(hào)等信息。如圖6所示，北斗發(fā)送終端由接收模塊、判斷模塊、壓縮模塊、分包模塊、協(xié)議封裝模塊和發(fā)送模塊六個(gè)模塊組成，其中，接收模塊用于接收數(shù)據(jù)源的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)；判斷模塊用于檢查并確認(rèn)所接收的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)的完整性和正確性；壓縮模塊用于根據(jù)約定的壓縮算法，例如Huffman算法，對(duì)符合要求的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，以減少衛(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，并實(shí)現(xiàn)報(bào)文數(shù)據(jù)的加密；分包模塊用于根據(jù)北斗短報(bào)文發(fā)送的字節(jié)數(shù)限制要求，對(duì)壓縮后的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)按71字節(jié)的長(zhǎng)度進(jìn)行分段組包；協(xié)議封裝模塊用于將分段組包的數(shù)據(jù)作為短報(bào)文數(shù)據(jù)包，并根據(jù)北斗數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行協(xié)議封裝，形成一系列標(biāo)準(zhǔn)的北斗短報(bào)文信息；發(fā)送模塊用于將這系列封裝好的北斗短報(bào)信息放入發(fā)送隊(duì)列中，并通過北斗衛(wèi)星鏈路順序發(fā)送出去。

衛(wèi)星中轉(zhuǎn)站用于接收由各個(gè)北斗發(fā)送終端發(fā)來的北斗短報(bào)文信息；再根據(jù)北斗短報(bào)文信息中攜帶的北斗接收終端識(shí)別號(hào)，將北斗短報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的北斗接收終端。

北斗接收終端用于順序接收由衛(wèi)星中轉(zhuǎn)站發(fā)來的一系列轉(zhuǎn)譯的北斗短報(bào)文信息，根據(jù)北斗短報(bào)文信息中攜帶的北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)、發(fā)送時(shí)間等信息，識(shí)別出這些短報(bào)文所源自的北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)，通過對(duì)這些短報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行進(jìn)一步的歸類、整理、合并、解析，最終還原出原始的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，以及源自的北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)、發(fā)送時(shí)間等相關(guān)信息。如圖7所示，北斗接收終端由接收模塊、協(xié)議解封裝模塊、判斷模塊、組包模塊、解壓縮模塊、輸出模塊六個(gè)模塊組成，其中，接收模塊用于接收衛(wèi)星中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)發(fā)來的北斗短報(bào)文信息；協(xié)議解封裝模塊用于根據(jù)北斗數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，從北斗短報(bào)文信息中解析來電文數(shù)據(jù)，即解析出壓縮長(zhǎng)報(bào)文的短報(bào)文數(shù)據(jù)包；判斷模塊用于檢查并確認(rèn)所接收的短報(bào)文數(shù)據(jù)包的完整性和正確性；組包模塊用于根據(jù)電文數(shù)據(jù)中的北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)、分包標(biāo)識(shí)符、時(shí)間信息、總包數(shù)、分包序號(hào)等識(shí)別信息，對(duì)解析出的分包數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類、整理、合并，還原出完整的原壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，及其源自的北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)；解壓縮模塊用于根據(jù)約定的壓縮算法，例如Huffman算法，對(duì)所還原的壓縮長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，解析出原始的長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)；輸出模塊用于輸出所解析的原始長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)，并輸出源自的北斗發(fā)送終端識(shí)別號(hào)、報(bào)文發(fā)送時(shí)間等相關(guān)信息。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種北斗數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)，北斗發(fā)送終端先將長(zhǎng)報(bào)文數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)壓縮算法壓縮后再分包成短報(bào)文數(shù)據(jù)包，然后順序進(jìn)行發(fā)送，可以減少傳輸?shù)目倲?shù)據(jù)量，減少北斗數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延，降低數(shù)據(jù)傳輸對(duì)北斗衛(wèi)星信道的占用率；同時(shí)又通過數(shù)據(jù)壓縮，將原先的明文數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不可讀的密文，增強(qiáng)北斗數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄浴?/p>

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。