[发明专利]基于BDS和UWSNs的数据交换系统与岸上基站的数据交换方法

摘要

本发明公开了基于BDS和UWSNs的数据交换系统与岸上基站的数据交换方法，其特征是，包括基于BDS和UWSNs的数据交换系统，所述方法包括如下步骤：1）水下无线传感网络数据交换过程；2）岸上基站数据交换过程。这种方法根据起始数据包获取数据开始发送的信息，并判断通信信道质量；根据中间数据包的编码是否连续，判断是否存在丢包和连续丢包；根据终止数据包获取数据停止发送的消息；根据响应包获取信道质量信息，丢包信息，并根据丢包信息进行补发。这种方法能克服水下无线传感网络远距离通信能力的不足、实现有效、可靠的海上数据通信。

主权项

基于BDS和UWSNs的数据交换系统与岸上基站的数据交换方法，其特征是，包括基于BDS和UWSNs的数据交换系统，所述方法包括如下步骤：1) 水下无线传感网络数据交换过程：S101：开始；S102：系统中的传感器采集数据，通过所述数据交换系统中的核心控制模块对数据进行压缩，存入外部存储模块，形成数据发送队列；S103：核心控制模块根据用户识别SIM卡的通信级别，确定北斗通信的短报文长度，从数据发送队列中提取SIM卡对应长度的数据；S104：北斗数据收发模块是否锁定卫星信号，如果超过5s未锁定卫星信号，返回执行步骤S103，如果5s内锁定卫星信号则执行步骤S105；S105：北斗数据收发模块向岸上基站发送包含起始标志的起始数据包；S106：系统等待岸上基站的响应包，如果超过5s未收到响应包，则执行步骤S105，如果5s内收到响应包，则执行步骤S107；S107：北斗数据收发模块向岸上基站发送包含编号的中间数据包，每发送一个数据包编号加1；S108：核心控制模块判断是否收到岸上基站发送的连续丢包的响应包，并执行S109保存丢失数据包对应的编号，如果丢包编号数量大于3个，则说明当前信道质量较差，系统等待随机时延后执行步骤S105，并将对应编号的数据包重新列入发送队列，和未发送的数据包一起继续发送，否则执行步骤S110；S109：记录丢包编号，等待随机时延；S110：核心控制模块判断是否为数据队列中最后一个数据包，如果不是则系统继续循环执行步骤S107，否则系统执行步骤S111；S111：北斗数据收发模块向岸上基站发送带终止标志的数据包；S112：系统等待岸上基站包含接收结果的响应包，如果超过5s未能接收到响应包，则系统重复步骤S111，否则执行步骤S113；S113：核心控制模块判断响应包是否为完全接收响应，如果是则表示通信成功，核心控制模块控制执行S118清空发送队列，并执行S119结束本轮数据发送，否则执行步骤S114；S114：核心控制模块判断补发数据包次数是否小于3次，如果是小于3次，则执行S115根据存储的丢失数据包编号进行数据包补发，如果不是小于3次，则表示当前信道不稳定，执行S116本次通信失败，北斗数据收发模块等待随机时延后执行S117进入新一轮的数据发送，循环步骤S101‑S119；S115：读取需要补发的包重新发送，跳转到S104；S116：本次通信失败，跳转到S117；S117：进入新的发送流程；S118：通信成功，清空缓存；S119：结束；2）岸上基站数据交换过程： S201：开始； S202：岸上基站等待接收UWSNs发送的带起始标志的数据包； S203：岸上基站判断是否数据包中包含了UWSNs数据发送的起始标志，如果包含UWSNs数据发送的起始标志，岸上基站则执行步骤S204，否则岸上基站执行步骤S201，继续等待起始数据包； S204：岸上基站等待接收水下无线传感网络发送的带起始标志的中间数据包； S205：岸上基站将接收的数据包进行缓存，并判断数据包的编号是否连续，如果是则执行步骤S206，否则表示出现丢包执行步骤S207； S206：岸上基站判断接收数据包中是否含有终止标志，如果是则执行步骤S204继续等待接收中间数据包，否则执行步骤S209； S207：岸上基站记录丢包对应的编号，缺失的数值为对应丢包的编号； S208：岸上基站判断连续丢失数据包次数是否大于3次，如果是大于3次则执行步骤S209； S209：岸上基站向UWSNs回传包含通信过程中丢失数据包对应编号的响应包。