一种基于再生转发的多用户数据传输协议的制作方法

本发明涉及卫星通信，具体涉及一种基于再生转发的多用户数据传输协议。

背景技术：

1、随着中继卫星通信技术的发展，多用户数据同时传输的需求越来越成为现实需求，特别是多用户数据同时上传至一颗中继通信卫星，再由该中继通信卫星将数据转发至地面站，由地面站接收后分发至各个用户中心。很显然，多个用户数据的格式如数据帧长度不可能一样。如果对多用户的数据不做处理直接传输，虽然因为没有多余的控制字传输，效率很高，但因为各用户数据帧长度不一，帧同步字也可能不一样，且各用户数据混在一起，因此对用户数据帧的同步技术就比较复杂，难以实现。

技术实现思路

1、本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于再生转发的多用户数据传输协议，能够实现多用户数据同时高效、准确传输。

2、本发明的第一方面提供了一种基于再生转发的多用户数据传输协议的执行方法，包括：

3、发送端获取待发送用户数据、所述用户数据的属性、以及与数据传输协议相关的协议信息，所述协议信息包括协议帧格式和协议帧数据域长度，根据所述协议信息和所述用户数据的帧长度生成p个空的协议帧，p为大于或等于1的整数，据所述协议帧数据域长度和预设的数据填充规则，将所述用户数据分段装载在p个协议帧的数据域内，前面p-1个协议帧数据域内装载用户数据的前面p-1个分段数据，最后一个协议帧内的数据域由用户数据的最后一个分段和可能需要的填充字符组成使每个协议帧数据域中数据长度相同，也使每个协议帧数据域长度相同，根据所述用户数据的装载结果和所述用户数据的属性，设置所述协议帧的导头的字段内容，组成完整的协议帧数据，发送所述协议帧数据至中继卫星；

4、所述中继卫星接收来自所述发送端的所述协议帧数据，根据所述协议帧数据中每个协议帧的导头中的差错控制域内容，对所述协议帧的导头进行译码纠错，如果译码纠错后有错误，则丢弃所述协议帧数据，如果译码纠错后无错误，则根据本地路由表和所述协议帧数据中的一级字段，转发所述协议帧数据至接收端；

5、所述接收端接收来自所述中继卫星发送的所述协议帧数据，根据所述协议帧数据中每个协议帧的导头中的差错控制域内容，对所述协议帧的导头进行译码纠错，如果译码纠错后仍有错误，则丢弃所述协议帧数据，如果译码纠错后无错误，则根据所述导头中帧类别标识的分段标识和填充长度字段内容，从所述协议帧的数据域中取出用户数据分段，并按顺序将p个协议帧内的用户数据分段组装成完整的用户数据。

6、可选的，所述根据所述协议信息和所述用户数据的帧长度生成p个空的协议帧包括：

7、根据所述用户数据的帧长度和所述协议帧数据域长度计算封装所述用户数据所需的协议帧数量p；

8、按照所述协议帧格式，生成p个空的协议帧。

9、可选的，所述根据所述协议帧数据域长度和预设的数据填充规则，将所述用户数据分段装载在p个协议帧的数据域内，包括：

10、根据所述协议帧数据域长度将所述用户数据分成p个分段，前面p-1个分段的数据长度等于所述协议帧数据域长度，最后一个分段由剩余数据构成，将分段的用户数据依次填入p个协议帧的数据域，如果最后一个协议帧的数据域中数据的长度小于所述协议帧数据域长度，则在最后一个协议帧的数据域的数据后填充非用户数据，以使最后一个协议帧的数据域中数据长度与所述协议帧数据域长度相同。

11、可选的，所述根据所述用户数据的装载结果和所述用户数据的属性，设置所述协议帧的导头的字段内容，包括：

12、根据所述用户数据的属性，设置所述协议帧的导头的一级字段的内容，所述一级字段包括版本号、信宿地址、信源地址、用户标识、传输优先级字段；

13、根据所述协议帧的数据域的填充结果，设置所述协议帧的导头的二级字段的内容，所述二级字段包括帧类别标识里的分段标识和填充长度字段，所述分段标识表征数据域中的数据在用户数据中的位置，所述填充长度表征数据域中非用户数据的长度。

14、可选的，所述发送所述协议帧数据之前还包括：

15、对每个协议帧的导头进行纠错编码，得到校验码，把所述校验码填入所述导头中的差错控制域字段。

16、可选的，所述根据本地路由表和所述协议帧数据中的一级字段，转发所述协议帧数据，包括：

17、从协议帧数据的一级字段提取获得信源地址、信宿地址、用户标识字段内容，从本地路由表中查找与所述信宿地址和所述用户标识匹配的路由，根据所述路由确定接收所述协议帧数据的下一节点，根据所述信宿地址确定发送所述协议帧数据的载荷，将所述协议帧数据发往对应的载荷，以使所述载荷基于所述传输优先级向下一节点转发所述协议帧数据。

18、可选的，所述载荷基于所述传输优先级向下一节点转发所述协议帧数据，包括：

19、每次转发前，比较待转发的所有协议帧的传输优先级字段，按照优先级高低和接收时间先后按序转发，高优先级先传、同优先级按接收时间先后传。

20、可选的，所述根据协议帧导头中帧类别标识中的分段标识和填充长度字段内容，从所述协议帧数据域中取出用户数据分段，并按顺序将p个协议帧内的用户数据分段组装成完整的用户数据，包括：

21、根据所述协议帧导头中的帧类别标识中的填充长度字段内容，将协议帧数据域尾部的非用户数据去除，获得干净的用户数据分段；

22、根据所述协议帧导头的帧类别标识下的分段标识字段内容，将分段标识为“00”的用户数据分段作为第一个分段，分段标识为“01”的用户数据分段按时间先后顺序作为中间分段，分段标识为“11”的用户数据分段作为最后一个分段，并统计分段数量；

23、如分段数量等于p，则将这p个分段数据合在一起，组装成完整的用户数据帧；

24、如分段数量不等于p，则抛弃这些分段数据。

25、本公开的第二方面提供了一种基于再生转发的多用户数据传输协议的执行系统，包括发送端、中继卫星和接收端，

26、所述发送端包括：

27、获取模块，用于获取待发送用户数据、所述用户数据的属性、以及与数据传输协议相关的协议信息，所述协议信息包括协议帧格式和协议帧数据域长度；

28、协议帧生成模块，用于根据所述协议信息和所述用户数据的帧长度生成p个空的协议帧，p为大于或等于1的整数；

29、数据域装载模块，用于根据所述协议帧数据域长度和预设的数据填充规则，将所述用户数据装载在p个协议帧的数据域内，使每个数据域中数据长度都与协议帧数据域长度相同；

30、导头设置模块，用于根据所述用户数据的装载结果和所述用户数据的属性，设置所述协议帧的导头的字段内容，获得协议帧数据；

31、第一发送模块，用于发送所述协议帧数据；

32、所述中继卫星包括：

33、第一接收模块，用于接收来自所述发送端的协议帧数据；

34、第一纠错模块，用于根据所述协议帧数据中每个协议帧的导头中的差错控制域内容，对所述协议帧的导头进行译码纠错；

35、第一处理模块，用于在所述译码纠错后仍有错误的情况下，丢弃所述协议帧数据；

36、第二发送模块，用于根据本地路由表和所述协议帧数据中的一级字段，转发所述协议帧数据；

37、所述接收端包括：

38、第二接收模块，用于接收来自中继卫星的协议帧数据；

39、第二纠错模块，用于根据所述协议帧数据中每个协议帧的导头中的差错控制域内容，对所述协议帧的导头进行译码纠错；

40、第二处理模块，用于在所述译码纠错后无错误的情况下，根据所述导头中帧类别标识的分段标识和填充长度内容，从数据域中取出用户数据，并将连续p个用户数据分段组装成一个完整的用户数据；

41、第三处理模块，用于在所述译码纠错后仍有错误的情况下，丢弃所述协议帧数据。

42、实施本发明，具有如下有益效果：

43、本发明构建了一种用于中继卫星系统内部传输使用的帧长度固定的协议帧格式，在协议帧里面可以封装帧长度不同的用户数据。发送端使用该协议帧格式发送用户数据时，先基于用户数据的帧长度和预设的协议帧数据域长度生成至少一个空的协议帧，然后将用户数据分段后装载在协议帧的数据域内，使各协议帧的数据域中数据长度与预设的协议帧数据域长度相同，之后填充协议帧导头的字段内容，生成可转发的协议帧数据并发送。中继卫星接收发送端发送的协议帧数据，在对协议帧导头译码后，根据导头内的字段内容，按照路由表基于传输优先级将接收的协议帧数据向下一节点转发。接收端接收中继卫星发送的协议帧数据，在对协议帧导头译码后，根据导头内的字段内容，取出协议帧数据域内的用户分段并将多个分段数据组装成一个完整的用户数据。本发明通过将用户数据分段后装载于长度固定的数据域中，能够处理不同帧长度的用户数据，通过协议帧导头信源地址、信宿地址、用户标识、传输优先级、用户帧类别标识等功能，使协议帧数据接收方能够基于导头字段内容进行数据再转发。本发明既降低了技术实现的复杂度又兼顾了数据传输的效率，能够实现多用户、不同编码、不同数据长度的用户数据单通道链路传输的功能。