[发明专利]一种无线传输数据的动态封装算法

说明书

本发明提供了一种无线传输数据的动态封装算法，将用户从串口或网口接收到的整包数据，即用户数据包，定义成若干个小包数据序列；根据上一次拆包所得的余包长度，判断余包能否存储一个小包数据，若能够存储，并将该小包数据作为首包；反之则将下一个无线数据包作为首包；对当前用户数据包进行数据封装处理，依次包括首包处理、中间包处理和尾包处理，直至用户数据包全部处理完毕。本发明使用了动态封装算法，能够在信道容量不变的情况下，尽最大能力利用了信道的每个存储空间，同时提升了数据的传输速率，且代码移植性高。

技术领域

本发明属于数据链通信传输技术领域，涉及信道利用、无线网络、信息传输、数据处理等多种技术。

背景技术

随着数据链在通信应用的不断深入和推广，数据链作为各大平台赖以通信的必要手段的重要性也逐渐显现。而在数据链进行大数据无线传输通信时，用户通过串口或网口传输的数据大小往往与实际信道波形所设计的无线传输数据包大小不符。因此，在保障通信过程准确无误且不改变信道波形的前提下需要对发送端接收到的用户数据进行以无线传输数据包长度为单位的拆包封装处理，而用户数据拆包封装后的尾包长度往往参差不齐，无法完美填满一个无线传输数据包，从而会导致无线传输数据包中存在多个空字节。当前针对数据链无线传输数据的封装方式对于这些尾包无法完全占用无线传输数据包从而产生的余包直接空置处理，使每包用户数据的首包直接从无线传输数据包的起始字节开始填充，这样做会导致每传输一包用户数据会浪费一些信道资源，虽然好处是发送端数据封装的实现更简单易实现，但是当传输大量数据时，浪费的信道资源就随之增加，同时也增加了数据无线传输的时间，降低了数据传输速率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种无线传输数据的动态封装算法，能够满足数据链系统在用户数据长度可变但无需改变FPGA波形的情况下无线传输数据的需求，并提高了数据传输过程中的信道利用率和数据传输速率，具有移植性强、实用性高、实现简单的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1，将用户从串口或网口接收到的整包数据，即用户数据包，定义成若干个小包数据序列，每个小包数据包括包头、有效数据和包尾；所述的包头至少包括首包序列号、小包序列号、首尾包标识和小包有效数据长度；所述的包尾为检验数据；所述的首包是小包数据序列中的第一包，所述的尾包是小包数据序列的最后一包；

步骤2，根据上一次拆包所得的余包长度，判断余包能否存储一个小包数据，若能够存储，并将该小包数据作为首包；反之则将该余包空置，并将下一个无线数据包作为首包；

根据当前用户数据包数据长度以及无线数据包长度，计算出当前用户数据包的拆包个数和首包长度、中间包个数、尾包长度以及余包长度；

步骤3，对当前用户数据包进行数据封装处理，依次包括首包处理、中间包处理和尾包处理；

所述的首包处理根据步骤2计算所得的首包长度，从当前用户数据包起始处截取相应长度数据作为首包有效数据；确定首包数据的首包序列号、小包序列号、首尾包标识和小包有效数据长度的值后，生成包头；根据首包有效数据生成CRC校验值作为包尾；将包头、有效数据和包尾一并存入当前无线数据包中；

所述的中间包处理以无线数据包除去固定包头和包尾的长度作为中间包数据长度，根据步骤2计算所得的中间包个数从当前用户数据包的剩余数据中逐个截取出相应长度的用户数据作为中间包有效数据；逐个确定每个中间包的首包序列号、小包序列号、首尾包标识和小包有效数据长度的值后，生成包头；根据每个中间包有效数据生成CRC校验值作为包尾；将包头、有效数据和包尾一并存入当前无线数据包中；

所述的尾包处理根据步骤2计算所得的尾包长度，将当前用户数据包的剩余数据作为尾包有效数据；确定首包序列号、小包序列号、首尾包标识和小包有效数据长度的值后，生成包头；根据尾包有效数据生成CRC校验值作为包尾；将包头、有效数据和包尾一并存入当前无线数据包中；