[發(fā)明專利]一種多變數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610010866.X
• 申請(qǐng)日: 2016-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105635160B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝勇;潘高峰;瞿元新;薛軍;胡湘江;陳嘉鴻;毛南平;李培;周海淵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍63686部隊(duì)
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04L29/08;H04L1/00
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

本發(fā)明涉及一種多變數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)方法，所述方法包括以下步驟：步驟一、基于變體信息交換協(xié)議（VIEP），以數(shù)據(jù)推送方式實(shí)現(xiàn)高效、可信的控制策略；步驟二、基于XML技術(shù)的數(shù)據(jù)形式化描述，實(shí)現(xiàn)便利的組包與拆包；步驟三、基于交替編碼的數(shù)據(jù)特征標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)高效、可靠的數(shù)據(jù)辨識(shí)。采用本發(fā)明的方法可以保證多變數(shù)據(jù)的可靠網(wǎng)絡(luò)傳輸，而且在軟件實(shí)現(xiàn)上可以大大減少工作量，具有較高的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多變數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)方法。屬于軟件工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

任何通信系統(tǒng)均有一定的通信協(xié)議支持來(lái)完成特定通信任務(wù)，一般通信系統(tǒng)至少包括物理層通信協(xié)議、鏈路層通信協(xié)議以及應(yīng)用層通信協(xié)議，在設(shè)計(jì)中，面對(duì)的數(shù)據(jù)幀往往是不變的，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)固定，一般簡(jiǎn)單約定一種幀結(jié)構(gòu)，采用TCP/IP協(xié)議就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；但對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化的，就需要專門制訂協(xié)議，來(lái)滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)目捎眯浴⒏咝省⒖尚判缘确矫娴囊螅景l(fā)明就是建立在應(yīng)用層進(jìn)行協(xié)議設(shè)計(jì)。

2012年4月出版的《計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制》第20卷第8期第2240—2243頁(yè)公開(kāi)了一種衛(wèi)星小站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)方法，該方法包括借鑒面向連接服務(wù)串口通信協(xié)議體系結(jié)構(gòu)，采用先分類后定義的方法，設(shè)計(jì)了５類共46條數(shù)據(jù)幀；參照802.3協(xié)議，利用數(shù)據(jù)緩沖和超時(shí)設(shè)置對(duì)數(shù)據(jù)幀可靠性傳輸進(jìn)行了出錯(cuò)重傳設(shè)計(jì)。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)的串口通信協(xié)議能夠保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全可靠正確地傳輸。其缺點(diǎn)是傳輸數(shù)據(jù)格式固定；數(shù)據(jù)類型沒(méi)有定義，給解析帶來(lái)不便；數(shù)據(jù)沒(méi)有加密，安全性較低。

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種多變數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)方法，為解決這一問(wèn)題提供一種實(shí)用、簡(jiǎn)便的方法，具有較高的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種多變數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)定義一種變體數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)適應(yīng)了多變數(shù)據(jù)的傳輸要求，采用數(shù)據(jù)推送方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，以XML文件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)域的形式化表征，以交替編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)辨識(shí)，極大提高了網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種多變數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、基于變體信息交換協(xié)議，以數(shù)據(jù)推送方式實(shí)現(xiàn)高效、可信的控制策略

（1）變體信息交換協(xié)議

變體信息交換協(xié)議的幀格式由控制域、數(shù)據(jù)域和校驗(yàn)域組成，其中控制域由3個(gè)字節(jié)設(shè)備編號(hào)、1個(gè)字節(jié)組合變量數(shù)、4個(gè)字節(jié)發(fā)送時(shí)標(biāo)、2個(gè)字節(jié)密匙、3個(gè)信息編碼和2個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度組成，數(shù)據(jù)域是由n個(gè)變量數(shù)據(jù)組合而成，每個(gè)變量組合包括1個(gè)字節(jié)變量編碼、1個(gè)字節(jié)類型、L字節(jié)數(shù)據(jù)值，校驗(yàn)域由2個(gè)字節(jié)的CRC校驗(yàn)碼組成；

（2）數(shù)據(jù)推送策略

數(shù)據(jù)形式分為緩變數(shù)據(jù)和瞬變數(shù)據(jù)兩種，緩變數(shù)據(jù)采用應(yīng)答確認(rèn)方式；瞬變數(shù)據(jù)采用按照50ms采樣率采集20個(gè)后統(tǒng)一打包發(fā)送方式，無(wú)需校驗(yàn)；

推送策略為先發(fā)送緩變數(shù)據(jù)，全部應(yīng)答校驗(yàn)完成后，再循環(huán)發(fā)送瞬變數(shù)據(jù)；一旦緩變數(shù)據(jù)的某些數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，暫停發(fā)送瞬變數(shù)據(jù)，而發(fā)送變化的緩變數(shù)據(jù)，應(yīng)答校驗(yàn)后，再繼續(xù)發(fā)送瞬變數(shù)據(jù)；

步驟二、基于XML技術(shù)的數(shù)據(jù)形式化描述，實(shí)現(xiàn)便利的組包與拆包

在收/發(fā)兩端，分別定義相同XML文件，每個(gè)XML文件對(duì)應(yīng)子系統(tǒng)，文件中包含所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，其流程為：在發(fā)送端，首先按照XML文件內(nèi)容編寫數(shù)據(jù)域內(nèi)容，CRC校驗(yàn)后得到校驗(yàn)域，再編寫控制域，就形成信息幀格式；在接收端，首先根據(jù)控制域的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與數(shù)據(jù)域?qū)嶋H長(zhǎng)度進(jìn)行比較，相同再判斷數(shù)據(jù)域的CRC校驗(yàn)碼，正確后根據(jù)信息編號(hào)或變量編碼確定對(duì)應(yīng)XML文件，對(duì)數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)按照XML文件內(nèi)容進(jìn)行解析，對(duì)于加密數(shù)據(jù)，程序隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)密匙，將數(shù)據(jù)與密匙進(jìn)行模二和完成加密；

步驟三、基于交替編碼的數(shù)據(jù)特征標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)高效、可靠的數(shù)據(jù)辨識(shí)