用于对帧数据进行实时过滤的方法和系统技术方案

本公开涉及用于对帧数据进行实时过滤的方法和系统。提供了一种用于对帧数据进行实时过滤的方法，包括：将接收到的射频信号解调为帧数据流；提取帧数据流中的帧数据的字段；判断字段是否合法；以及当字段被判断为非法时，丢弃帧数据。

Method and system for real-time filtering of frame data

The present disclosure relates to methods and systems for real-time filtering of frame data. A method for real-time filtering of frame data is provided, which includes demodulating the received radio frequency signal into a frame data stream, extracting the field of frame data in the frame data stream, judging whether the field is legitimate, and discarding the frame data when the field is judged to be illegal.

【技术实现步骤摘要】
用于对帧数据进行实时过滤的方法和系统
本专利技术涉及用于对帧数据进行实时过滤的方法和系统。
技术介绍
今天随着物联网(IOT)的高速发展，以IEEE802.15.4为标准的低功耗个人网络硬件设备正大量的涌入市场。在大量设备连接的网络中，如何进行高效的接收帧过滤显得尤为重要。一个性能优秀的帧过滤系统，能有效的提高系统的接收数据吞吐量，降低接收帧的丢失率以及系统的响应时延，很好的增加系统的实时性。目前市面上流通的设备，在接收器帧过滤功能上，基本采用先缓存，再过滤的机制，这种机制直观简单，但是有着明显的缺点，体现为：无论当前接收帧是合法帧还是非法帧，都必须完整接收整个帧，才进行判断。这会导致，如果当前的接收帧是一个长字节的非法帧，那么系统会浪费大量时间在接收一个非法的帧，与此同时无法接收另外的合法帧，导致合法帧只能进行重传或通过其他操作来完成正常传输，这会增加网络节点的传输时延与负载量。当整个网络系统继续增大时，每一个节点的传输时延的增加将大大降低系统的响应速度，甚至影响整个系统的功能。在这样的背景下，存在提出一种更实时高效的帧过滤方法和系统的需求。
技术实现思路
本公开的实施例提供了一种用于对帧数据进行实时过滤的方法，包括：将接收到的射频信号解调为帧数据流；提取帧数据流中的帧数据的字段；判断字段是否合法；以及当字段被判断为非法时，丢弃帧数据。在一个实施例中，方法还包括缓存帧数据流，其中，丢弃帧数据包括切断缓存帧数据的进程。在一个实施例中，方法还包括当帧数据的所有字段都被判断为合法时，将帧数据写入帧存储器。在一个实施例中，方法还包括缓存帧数据流，其中，将帧数据写入帧存储器包括将缓存的帧数据写入帧存储器。在一个实施例中，帧数据是IEEE802.15.4帧数据。在一个实施例中，字段包括SFD字段，并且其中，当SFD字段中的第一符号的值等于7或第二符号的值等于A时，判断SFD字段为合法，并且当SFD字段中的第一符号的值不等于7并且第二符号的值不等于A时，判断SFD字段为非法。在一个实施例中，字段还包括帧长度字段，并且其中，当帧长度字段的值小于等于127时，判断帧长度字段为合法，并且当帧长度字段的值大于127时，判断帧长度字段为非法。在一个实施例中，字段还包括帧控制字段，帧控制字段包括保留位、帧类型位、源地址模式位、目的地地址模式位、和帧版本位，并且其中，当保留位的值等于0、帧类型位的值小于等于3、源地址模式位的值不等于1、目的地地址模式位的值不等于1、并且帧版本位的值等于0或1时，判断帧控制字段为合法，并且当保留位的值不等于0、或帧类型位的值大于3、或源地址模式位的值等于1、或目的地地址模式位的值等于1、或帧版本位的值不等于0或1时，判断帧控制字段为非法。本公开的实施例还提供了一种帧过滤系统，包括：接收器，接收射频信号，并且将射频信号解调为帧数据流；帧数据提取器，提取帧数据流中的帧数据的字段；帧过滤器，判断字段是否合法；帧缓存，缓存帧数据流，并且基于帧过滤器的判断结果，切断缓存帧数据的进程或将缓存的帧数据写入帧存储器；以及帧存储器，存储由帧缓存写入的帧数据。本公开的实施例还提供了一种存储有指令的计算机可读存储介质，该指令再被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述方法。附图说明从下面结合附图对本公开的具体实施方式的描述中，可以更好地理解本专利技术，其中：图1是示出IEEE802.15.4帧结构以及PSDU结构以及帧控制结构的图示。图2是示出传统的帧过滤系统的框图。图3是示出传统的帧过滤方法的流程图。图4是示出用于对帧数据进行实时过滤的系统的框图。图5是示出用于对帧数据进行实时过滤的方法的流程图。具体实施方式下面将详细描述本本公开各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本公开的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本公开可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本公开的示例来提供对本公开更清楚的理解。本公开绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了相关元素或部件的任何修改、替换和改进。图1是示出IEEE802.15.4帧结构100的图示。如图1所示，IEEE802.15.4帧结构100可以包括：前导码(Preamble)字段；帧头分隔符(Start-of-FrameDelimiter，SFD)字段；帧长度(FrameLength&Reserved)字段；物理层服务数据单元(PHYservicedataunit，PSDU)字段。作为示例，前导码字段用于接收端符号同步，一般为全0x00(不同的调制方式长度不同)。SFD字段用于标识IEEE802.15.4标准的帧结构，数值为十六进制的0xA7。根据IEEE802.15.4标准，帧长度字段的值小于等于127，并且保留位为0。PSDU字段承载主要的帧业务数据。在实施例中，SFD字段和帧长度字段可以被用来进行本公开的帧过滤方法。作为示例，SFD字段的第一符号的值应当等于7，并且第二符号的值应当等于A。此外，帧长度字段的值应当小于等于127。其中，PSDU可以包括以下媒体访问控制层帧头(MediumAccessControlHeader，MHR)字段、MAC有效载荷(MACPayload)字段、MAC帧尾(MACFooter，MFR)字段。其中，MHR可以包括帧控制(Framecontrol)字段、序列号(SequenceNumber)字段、目的地地址(DestinationAddress)字段、源地址(SourceAddress)字段、和辅助安全报头(AuxiliarySecurityHeader)字段。其中，帧控制字段可以包括：帧类型(FrameType)位；安全使能(SecurityEnabled)位；帧等待(FramePending)位；要求确认(AckRequired)位；压缩报头(PANIDCompression)位；保留(Reserved)位；源地址模式(SourceAddressMode)位；目的地地址模式(DestinationAddressMode)位；帧版本(FrameVersion)位等等。其中，保留位、帧类型位、源地址模式位、目的地地址模式位、和帧版本位可以被用来进行本公开的帧过滤方法。其中，保留位应当为0，帧类型位应当小于等于3，源地址模式位应当不等于1，目的地地址模式位应当不等于1，并且帧版本位应当等于0或1。图2是示出传统的帧过滤系统的框图。如图所示，传统的帧过滤系统由以下部分组成：接收器、帧缓存、帧过滤器、和帧存储器。接收器模块用于接收射频信号，同时把调制的射频信号解调，还原通讯的帧数据，把接收帧数据输出到帧缓存。帧缓存把帧数据信息进行缓存。帧过滤在完成帧缓存后，读取帧缓存中存储的帧数据，然后根据IEEE802.15.4的帧格式对缓存的帧数据进行验证与过滤。如果接收帧符合帧格式，把接收帧继续传输到帧存储中进行存储；如果接收帧不符合帧格式，为非法帧，则丢弃该帧，清空帧缓存。图3是示出传统的帧过滤方法的流程图。如图所示，传统的帧过滤算法流程包括：接收器接收完整的帧数据；把帧数据缓存到帧缓存模块；对接收帧的每一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对帧数据进行实时过滤的方法，包括：将接收到的射频信号解调为帧数据流；提取所述帧数据流中的帧数据的字段；判断所述字段是否合法；以及当所述字段被判断为非法时，丢弃所述帧数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于对帧数据进行实时过滤的方法，包括：将接收到的射频信号解调为帧数据流；提取所述帧数据流中的帧数据的字段；判断所述字段是否合法；以及当所述字段被判断为非法时，丢弃所述帧数据。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：缓存所述帧数据流；其中，丢弃所述帧数据包括切断缓存所述帧数据的进程。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述帧数据的所有字段都被判断为合法时，将所述帧数据写入帧存储器。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：缓存所述帧数据流，其中，将所述帧数据写入帧存储器包括将缓存的所述帧数据写入帧存储器。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述帧数据是IEEE802.15.4帧数据。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述字段包括SFD字段，并且其中，当所述SFD字段中的第一符号的值等于7或第二符号的值等于A时，判断所述SFD字段为合法，并且当所述SFD字段中的第一符号的值不等于7并且第二符号的值不等于A时，判断所述SFD字段为非法。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述字段还包括帧长度字段，并且其中，当所述帧长度字段的值小于等于127时，判断所述帧长度字段为合法，并且当所述帧长度字段的值大于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄嘉强，
申请(专利权)人：广州昂宝电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44