用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法技术

本发明专利技术涉及一种超远程战术通信方法，尤其涉及一种用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法。各节点首先按照自组网协议进行自组网，生成路由表；然后，发送节点判断与网内各节点的距离是否在最大通信距离内，对于在最大通信距离内的节点，则直接按照收发协议与其进行通信；对于在最大通信距离外的节点，则按照转信协议与其进行通信。本发明专利技术通过设计转信路由实现了自组网数传电台间的超远距离数据通信，并且对电台的收发过程进行有效控制，降低了数据传输的错误率。本发明专利技术方法成本低、易实现，通信效率高，且占用频率资源少。

【技术实现步骤摘要】
用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法
本专利技术涉及一种超远程战术通信方法，尤其涉及一种用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法。
技术介绍
数传电台利用固定频率进行远距离战术通信。数传电台具有通信距离远，成本低，可自组网等优势，在有线通信设施遭到破坏、移动IP机制无法使用的恶劣通信环境中可快速建立应急通信满足特殊需求任务，有助于战场上部队快速展开和推进，在地震、水灾、台风等自然灾害后的救援以及野外边远地区作战指挥中可发挥重要作用。数传电台通信方式为半双工，数据的收、发需要加以控制，否则会造成数据碰撞。多个数传电台间的无序数据通信会使得电台之间数据传输错误率较高，制约数传电台组网通信作为一种实用通信手段的推广应用。另外，若想利用数传电台自组网、超传输距离通信，不仅需要对电台收、发进行控制，以高效完成网内通信，还需要对转信路由进行设计，以便达到超传输距离通信的目的。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提供了一种数传电台在组网状态下的通信方法，并提供了一种超远距离通信的转信方法，实现了数传电台的超远程数据传输。本专利技术的技术方案如下：一种用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法，各节点首先按照自组网协议进行自组网，生成路由表；然后，发送节点判断与网内各节点的距离是否在最大通信距离内，对于在最大通信距离内的节点，则直接按照收发协议与其进行通信；对于在最大通信距离外的节点，则按照转信协议与其进行通信。所述节点包括控制电台和传输电台，分别用于收发控制信息和数据信息。各节点间利用帧传输控制信息、数据信息和路由信息，分别对应状态帧、数据帧和路由帧。状态帧携带路由信息及转信内容，数据帧用于传输电台之间通信，携带信息长度、信息内容等，路由帧用于自组网时构建路由表。所述的自组网协议过程为：(1)各节点开始工作时或空闲超过规定时间时广播当前路由表；(2)各节点将收到的路由帧的设备号与自身设备号形成连接关系写入路由表中，同时对比自身路由表与收到的路由表，已存在的路由不再写入。所述的收发协议过程为：(1)发送节点控制电台发送传输请求；(2)接收节点控制电台响应传输请求，检测该节点传输电台的空闲状态；若不空闲，接收节点控制电台向发送节点反馈其传输电台的状态，发送节点等待一定时间后再发送传输请求；若空闲，发送节点传输电台修改其频率，使之与接收节点传输电台频率一致，接收节点向发送节点反馈其传输电台的状态；(3)发送节点传输电台创建数据帧，并利用AES加密算法对数据帧内容字段进行加密，发送节点传输电台发送数据帧；(4)接收节点传输电台接收并校验数据帧，若有错帧，接收节点控制电台将错帧索引号发回发送节点；(5)发送节点传输电台重新发送出错的数据帧，并重复步骤(4)过程，直至无错帧；(6)接收节点传输电台利用AES加密算法对数据帧内容字段进行解密，获得完整信息。所述的转信协议过程为：(1)发送节点检索其路由表中与接收节点相关的路由，将检索到的各条路由初始化权值为1；(2)分别按照相关路由回溯上一级路由，各条路由权值加1；(3)在各条路由中查找是否存在发送节点，若存在，则记录此路由为转信路由之一；若不存在，则重复步骤(2)过程；(4)在各转信路由中查找权值最小的作为转信路由，封装入状态帧中；(5)发送节点按照转信路由发送状态帧，并逐节点按照所述收发协议过程(1)-(5)进行通信，直至转信路由结束；(6)接收节点传输电台利用AES加密算法对数据帧内容字段进行解密，获得完整信息。进一步，所述控制电台和传输电台均为数传电台。工作时所有节点控制电台使用统一的广播频率，而每部传输电台工作在指定收发频率上。上文所述状态帧包括：帧开始字段，用于存储帧开始命令字；帧操作字段，用于存储帧操作命令字，使帧实现不同功能；帧设备号字段，用于存储发送设备识别ID；帧转信路由表字段，用于存储转信路由信息；帧内容字段，用于存储数据信息；帧校验字段，用于存储校验码，以便判断该帧传输过程是否出错；帧结束字段，用于存储帧结束命令字。上文所述数据帧包括：帧开始字段，用于存储帧开始命令字；帧操作字段，用于存储帧操作命令字，使帧实现不同功能；帧设备号字段，用于存储发送设备识别ID；帧总包长度字段，用于存储数据拆分为数据包后总包长度；帧索引号长度字段，用于存储索引号长度；帧索引号字段，用于存储索引号；帧内容字段，用于存储数据包；帧校验字段，用于存储校验码，以便判断该帧传输过程是否出错；帧结束字段，用于存储帧结束命令字。上文所述路由帧包括：帧开始字段，用于存储帧开始命令字；帧操作字段，用于存储帧操作命令字，使帧实现不同功能；帧设备号字段，用于存储发送设备识别ID；帧路由表字段，用于存储发送设备路由表信息；帧校验字段，用于存储校验码，以便判断该帧传输过程是否出错；帧结束字段，用于存储帧结束命令字。本专利技术通过设计转信路由实现了自组网数传电台间的超远距离数据通信，并且对电台的收发过程进行有效控制，降低了数据传输的错误率。本专利技术方法成本低、易实现，通信效率高，且占用频率资源少。附图说明图1是本专利技术方法的整体流程图；图2是状态帧结构图；图3是数据帧结构图；图4是路由帧结构图；图5是本专利技术实施例组网通信连接示意图；图6是本专利技术实施例组网拓扑图；图7是本专利技术实施例的转信协议过程流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的整体实施过程进行详细描述，并结合一实施例加以说明。以下描述和实施例仅为了使本专利技术的技术方案更清楚明确，便于本领域技术人员理解，但不能作为对本专利技术保护范围的限制。一种用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法，该方法所涉及系统包含多个通信节点，每个节点由两部数传电台组成，一台作为控制电台，用于收发控制信息，工作时所有节点控制电台使用统一的广播频率；另一台作为传输电台，用于收发数据信息，每部传输电台工作在指定收发频率上。各节点间利用帧传输控制信息、数据信息和路由信息，具体包括状态帧、数据帧和路由帧，各类帧用特定格式封装。状态帧携带路由信息及转信内容，数据帧用于传输电台之间通信，携带信息长度、信息内容等，路由帧用于自组网时构建路由表。图2所示为状态帧的结构。开头1个字节存放帧开始命令字；1个字节存放操作命令字；1个字节存放设备号；n个字节存放转信路由；32个字节存放信息；1个字节存放校验码；1个字节存放帧结束命令字。帧总长度不大于50字节。以下表1为操作字节各命令字的定义方法。表1图3所示为数据帧的结构。开头1个字节存放帧开始命令字；1个字节存放操作命令字；1个字节存放设备号；2个字节存放信息拆包后总长度；2个字节存放索引号长度；根据拆包总长度生成相应的n个字节的索引号；32个字节存放信息包；1个字节存放校验码；1个字节存放帧结束命令字。帧总长度不大于50字节。图4所示为路由帧的结构，开头开头1个字节存放帧开始命令字；1个字节存放操作命令字；1个字节存放设备号；使用n个字节存放路由表；1个字节存放校验码；1个字节存放帧结束命令字。帧总长度不大于50字节。参照图1，该方法包括以下过程：首先，各节点电台开始工作时(或空闲超过规定时间时，用户可自行设定时间)按照自组网协议进行自组网，生成路由表：1.1各节点控制电台广播路由帧，路由帧携带本节点路由表，在网内广播；1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法，其特征在于包括以下过程：各节点首先按照自组网协议进行自组网，生成路由表；然后，发送节点判断与网内各节点的距离是否在最大通信距离内，对于在最大通信距离内的节点，则直接按照收发协议与其进行通信；对于在最大通信距离外的节点，则按照转信协议与其进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法，其特征在于包括以下过程：各节点首先按照自组网协议进行自组网，生成路由表；然后，发送节点判断与网内各节点的距离是否在最大通信距离内，对于在最大通信距离内的节点，则直接按照收发协议与其进行通信；对于在最大通信距离外的节点，则按照转信协议与其进行通信。2.根据权利要求1所述的用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法，其特征在于：所述节点包括控制电台和传输电台，分别用于收发控制信息和数据信息。3.根据权利要求2所述的用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法，其特征在于：各节点间利用帧传输控制信息、数据信息和路由信息，分别对应状态帧、数据帧和路由帧。4.根据权利要求3所述的用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法，其特征在于：所述的自组网协议过程为：(1)各节点开始工作时或空闲超过规定时间时广播当前路由表；(2)各节点将收到的路由帧的设备号与自身设备号形成连接关系写入路由表中，同时对比自身路由表与收到的路由表，已存在的路由不再写入。5.根据权利要求3所述的用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法，其特征在于：所述的收发协议过程为：(1)发送节点控制电台发送传输请求；(2)接收节点控制电台响应传输请求，检测该节点传输电台的空闲状态；若不空闲，接收节点控制电台向发送节点反馈其传输电台的状态，发送节点等待一定时间后再发送传输请求；若空闲，发送节点传输电台修改其频率，使之与接收节点传输电台频率一致，接收节点向发送节点反馈其传输电台的状态；(3)发送节点传输电台创建数据帧，并利用AES加密算法对数据帧内容字段进行加密，发送节点传输电台发送数据帧；(4)接收节点传输电台接收并校验数据帧，若有错帧，接收节点控制电台将错帧索引号发回发送节点；(5)发送节点传输电台重新发送出错的数据帧，并重复步骤(4)过程，直至无错帧；(6)接收节点传输电台利用AES加密算法对数据帧内容字段进行解密，获得完整信息。6.根据权利要求5所述的用于数传电台自组网超远程数据传输的战术通信方法，其特征在于：所述的转信协议过程为：(1)发送节点检索其路由表中与接收节点相关的路...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄龙强，周召亮，王恺，刘腾飞，张瑞武，
申请(专利权)人：中国人民解放军七一七七七部队，黄龙强，周召亮，王恺，刘腾飞，张瑞武，
类型：发明
国别省市：山东,37