專利名稱：智能通信服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，特別是在空中交通管制系統(tǒng)中
利用計(jì)算機(jī)對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的處理，具體是智能通信服務(wù)器。
(二)
背景技術(shù)：
隨著我國航空業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)提出了 更嚴(yán)格的要求。自動(dòng)化系統(tǒng)接入越來越多的監(jiān)視數(shù)據(jù)。但由于我國的空管 領(lǐng)域使用的雷達(dá)品種繁多，它們的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式各不相同，不僅不 能用同步串行通用接口接收、處理所有空管雷達(dá)數(shù)據(jù)，也使接入自動(dòng)化系 統(tǒng)的工作非常繁瑣。同時(shí)為保證處理結(jié)果的精確性，必須對(duì)接入的各種監(jiān) 視數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量分析，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析手段主要采用規(guī)程儀，它適應(yīng)的通 信協(xié)議較少，分析手段單一，不能適應(yīng)現(xiàn)有高技術(shù)水平的發(fā)展需要。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種智能通信服務(wù)器。這種服務(wù)器既能接收、傳 輸所有通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式的雷達(dá)數(shù)據(jù)，又能對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行質(zhì)量分析， 自動(dòng)選用數(shù)據(jù)質(zhì)量好的一路通道數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的
一種智能通信服務(wù)器，其特征在于服務(wù)器包括計(jì)算機(jī)處理主機(jī)、接 口卡和同步適配器。處理主機(jī)中有對(duì)監(jiān)視數(shù)據(jù)的質(zhì)量分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)進(jìn) 行循環(huán)冗余碼CRC校驗(yàn)和用戶相關(guān)表UAP中的每段數(shù)據(jù)內(nèi)容校驗(yàn)、分析， 每隔一個(gè)監(jiān)視周期T將數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果發(fā)送給后續(xù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，同時(shí)
根據(jù)該結(jié)果對(duì)相同數(shù)據(jù)源不同通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)選擇，自動(dòng)將數(shù)據(jù)質(zhì)量 好的一路數(shù)據(jù)發(fā)送給后續(xù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
處理主機(jī)中的質(zhì)量分析系統(tǒng)進(jìn)行的校驗(yàn)分析是
循環(huán)冗余碼CRC校驗(yàn):在數(shù)據(jù)發(fā)送端根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制碼序列， 以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的循環(huán)冗余碼r位，并附在信息后邊，構(gòu)成 一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共k+r位，發(fā)送出去。服務(wù)器對(duì)接收的每一幀監(jiān) 視數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余碼校驗(yàn)，計(jì)算該幀數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余碼，如果計(jì)算結(jié)果 與附在數(shù)據(jù)最后的循環(huán)冗余碼不相等則直接丟棄該幀數(shù)據(jù)。循環(huán)校驗(yàn)碼的 具體計(jì)算方法是將接收的整幀數(shù)據(jù)T(x)除以生成多項(xiàng)式G(x),如果余
數(shù)為O則為正確數(shù)據(jù)，否則錯(cuò)誤。服務(wù)器使用的生成多項(xiàng)式G(x)是 (a)、 CRC-16: X" + X12 + X2 + 1;和(b )、 CRC-CCITT: X16 + X12 + X5 + 1; 如果其中 一種計(jì)算結(jié)果正確，則認(rèn)為該幀數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)正確。
用戶相關(guān)表UAP中的每段數(shù)據(jù)內(nèi)容校驗(yàn)、分析根據(jù)用戶相關(guān)表將每 一幀監(jiān)視數(shù)據(jù)切分為多段數(shù)據(jù)，段中加入必須填寫的域，校驗(yàn)過程是
(1) 、對(duì)數(shù)據(jù)中必須填寫的域進(jìn)行校驗(yàn)，如果該段數(shù)據(jù)中沒有該域的 內(nèi)容，則任務(wù)該段數(shù)據(jù)錯(cuò)誤直接丟棄；
(2) 、對(duì)數(shù)據(jù)中的特征字符進(jìn)行校驗(yàn)；
(3) 、對(duì)數(shù)據(jù)中每個(gè)域的值的校驗(yàn)，判斷計(jì)算出來的域值是否在其值 域范圍內(nèi)；
(4) 、對(duì)數(shù)據(jù)中特殊報(bào)文進(jìn)行連續(xù)性計(jì)數(shù)，判斷其連續(xù)性。 所述接口卡是標(biāo)準(zhǔn)的RS232多通道接口卡。同步適配器是多協(xié)議適配
器，有兩種全雙工接口， 一種為輸入/輸出同步數(shù)據(jù)接口，另一種為輸入/輸出異步數(shù)據(jù)接口。
多通道接口卡和同步適配器集成在主處理器中。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 服務(wù)器具有的質(zhì)量分析功能，大大提高動(dòng)態(tài)分析監(jiān)視數(shù)據(jù)的能力 和數(shù)據(jù)質(zhì)量。采用對(duì)監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余碼校驗(yàn)和和用戶相關(guān)表UAP 中的每段數(shù)據(jù)內(nèi)容同時(shí)校驗(yàn)的方法，并對(duì)報(bào)文準(zhǔn)確性、有效性、連續(xù)性進(jìn) 行檢查，及時(shí)截獲并屏蔽非法數(shù)據(jù)的干擾，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性。
2、 將同步適配器作為服務(wù)器的一個(gè)部件，極大地?cái)U(kuò)展了支持的通信 協(xié)議、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式的范圍，并增加了數(shù)據(jù)和通信協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能， 使那些只支持單一通信協(xié)議或單一數(shù)據(jù)格式的空管系統(tǒng)也能夠正常接入 該監(jiān)視數(shù)據(jù)，極大地適應(yīng)了當(dāng)前我國的國情，滿足了空管系統(tǒng)的需要，具 有廣泛的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，同時(shí)提高了現(xiàn)有自動(dòng)化系統(tǒng)的利用效率。
3、 進(jìn)行質(zhì)量分析后的監(jiān)視數(shù)據(jù)，可同時(shí)根據(jù)該結(jié)果對(duì)相同數(shù)據(jù)源不 同通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)選擇，自動(dòng)將數(shù)據(jù)質(zhì)量好的一路數(shù)據(jù)發(fā)送給后續(xù)數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量。
(四)


圖l是本智能通信服務(wù)器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是多協(xié)議同步適配器與多通道接口卡接口的連接示意圖。
圖3是根據(jù)用戶相關(guān)表UAP中對(duì)每一幀監(jiān)視數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分段校驗(yàn)的
示意圖。
圖4是數(shù)據(jù)質(zhì)量分析流程圖。
具體實(shí)施方式
。附圖也是實(shí)施例。
本例中同步適配器、多通道接口卡集成在處理主機(jī)內(nèi)。同步適配器是 多協(xié)議適配器，提供有兩種全雙工接口。 一種為同步數(shù)據(jù)接口，輸入/輸 出同步數(shù)據(jù)， 一種為異步數(shù)據(jù)接口，輸入/輸出異步數(shù)據(jù)。適配器實(shí)現(xiàn)同
步/異步數(shù)據(jù)的互相轉(zhuǎn)換。多通道接口卡是標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，可輸入/ 輸出多通道的異步監(jiān)視數(shù)據(jù)。同步監(jiān)視數(shù)據(jù)通過接口接入多協(xié)議同步適配 器，多協(xié)議同步適配器將同步數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成異步數(shù)據(jù)后接入多通道接口卡; 異步監(jiān)視數(shù)據(jù)直接接入多通道接口卡。
處理主機(jī)從多通道接口卡接收監(jiān)視數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，給出數(shù)據(jù)的質(zhì)量 情況，根據(jù)設(shè)置將監(jiān)視數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的監(jiān)視數(shù)據(jù)格式，由多協(xié)議同步適 配器按照設(shè)置的通信協(xié)議輸出。
處理主機(jī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的設(shè)計(jì)，使用o+編 寫代碼，采用多任務(wù)并發(fā)處理和實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度，確保了任務(wù)的實(shí)時(shí)性，基 于WINDOWS2000/XP操作系統(tǒng)；可同時(shí)動(dòng)態(tài)分析輸入的多路監(jiān)視數(shù)據(jù)并報(bào) 告結(jié)果；根據(jù)適應(yīng)性設(shè)置將監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后輸出。
服務(wù)器的主要功能包括
1、監(jiān)視數(shù)據(jù)的接收
服務(wù)器可接收各種監(jiān)視數(shù)據(jù)，包括各種軍用和民用監(jiān)視數(shù)據(jù)，并具有 自適應(yīng)多種通信協(xié)議和傳輸速率，具有廣泛的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。
質(zhì)量分析的過程參見圖4。服務(wù)器可對(duì)監(jiān)視數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行分析，分 析的主要方法是對(duì)監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余碼校驗(yàn)；同時(shí)服務(wù)器根據(jù)用戶相
關(guān)表(UAP)中對(duì)每段數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分析，對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容本身進(jìn)行校驗(yàn)、分 析，檢驗(yàn)報(bào)文準(zhǔn)確性、有效性、連續(xù)性檢查等，及時(shí)截獲并屏蔽非法數(shù)據(jù) 的干擾，將數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果輸出供后其它后續(xù)處理系統(tǒng)使用。
監(jiān)視數(shù)據(jù)通過各種傳輸鏈路進(jìn)行傳輸,在此過程中可能會(huì)造成監(jiān)視數(shù) 據(jù)的錯(cuò)誤，循環(huán)冗余碼CRC校驗(yàn)是判斷該數(shù)據(jù)幀是否錯(cuò)誤的主要手段。循 環(huán)冗余碼是將要發(fā)送的二進(jìn)制序列看作是多項(xiàng)式的系數(shù)，除以生成多項(xiàng) 式，然后把余數(shù)掛在原多項(xiàng)式之后。CRC譯碼過程是接收方用同一生成多 項(xiàng)式除以接收到的CRC編碼，若余數(shù)為零，則傳輸無錯(cuò)，否則數(shù)據(jù)在傳輸 過程中出錯(cuò)。
在數(shù)據(jù)發(fā)送端根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制碼序列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一 個(gè)校驗(yàn)用的循環(huán)冗余碼(CRC碼)r位，并附在信息后邊，構(gòu)成一個(gè)新的 二進(jìn)制碼序列數(shù)共(k+r)位，最后發(fā)送出去。服務(wù)器則根據(jù)信息碼和CRC 碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定傳送中是否出錯(cuò)。服務(wù)器對(duì)接收的 每一幀監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余碼校驗(yàn)，計(jì)算該幀數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余碼，如果 計(jì)算結(jié)果與附在數(shù)據(jù)最后的循環(huán)冗余碼不相等則直接丟棄該幀數(shù)據(jù)。循環(huán) 校驗(yàn)碼的具體的計(jì)算方法如下將接收的整幀數(shù)據(jù)T(x)除以生成多項(xiàng)式 G(x)，如果余數(shù)為0則為正確數(shù)據(jù)，否則錯(cuò)誤。服務(wù)器現(xiàn)采用兩種生成多 項(xiàng)式進(jìn)行計(jì)算(a)、 <formula>complex formula see original document page 8</formula>(b)、 <formula>complex formula see original document page 8</formula>;
如果其中一種計(jì)算結(jié)果正確，則認(rèn)為該幀數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)正確。
循環(huán)冗余碼只是對(duì)一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn),并不能對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)量分 析，目前通常使用的監(jiān)視數(shù)據(jù)分析設(shè)備只提供了循環(huán)冗余碼校驗(yàn)。本服務(wù)
器提供了針對(duì)不同類型的監(jiān)視數(shù)據(jù),根據(jù)它的用戶相關(guān)表UAP中對(duì)每段數(shù) 據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分析的方法，能對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容本身進(jìn)行分析。參見圖3。將一幀 監(jiān)視數(shù)據(jù)切分為多段數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)中必須填寫的域進(jìn)行校驗(yàn)，如果該段 數(shù)據(jù)中沒有該域的內(nèi)容，則任務(wù)該段數(shù)據(jù)錯(cuò)誤直接丟棄。再對(duì)數(shù)據(jù)中的特 征字符進(jìn)行校驗(yàn)和對(duì)數(shù)據(jù)中每個(gè)域的值的校驗(yàn)，判斷計(jì)算出來的域值是否 在其值域范圍內(nèi)，例如要求正值的域不能為負(fù)值，目標(biāo)距離值不能超過雷 達(dá)探測(cè)范圍等。最后對(duì)數(shù)據(jù)中特殊報(bào)文進(jìn)行連續(xù)性計(jì)數(shù)，如對(duì)扇區(qū)報(bào)文、 正北報(bào)文進(jìn)行連續(xù)計(jì)數(shù)，判斷其連續(xù)性。
服務(wù)器通過以上數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法對(duì)監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量分析,每隔一個(gè)監(jiān) 視周期T將數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果發(fā)送給后續(xù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),供數(shù)據(jù)處理和數(shù) 據(jù)融合時(shí)使用；同時(shí)根據(jù)該結(jié)果對(duì)相同數(shù)據(jù)源不同通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)選 擇，自動(dòng)將數(shù)據(jù)質(zhì)量好的一路數(shù)據(jù)發(fā)送給后續(xù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
3、監(jiān)視數(shù)據(jù)的輸出
服務(wù)器可將接收的監(jiān)視數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換其它的數(shù)據(jù)格式，并可以多種通信協(xié) 議和傳輸速率輸出，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。
服務(wù)器支持的通信協(xié)議有HDLC、 BSC、 CD2、 DDCMP等，最高可支持 64Kbps傳輸速率。
服務(wù)器支持的監(jiān)視數(shù)據(jù)格式包括各種常用的監(jiān)視數(shù)據(jù)格式;還可根據(jù) 相應(yīng)的ICD文檔增加支持類型。
權(quán)利要求
1、一種智能通信服務(wù)器，其特征在于服務(wù)器包括計(jì)算機(jī)處理主機(jī)、接口卡和同步適配器，處理主機(jī)中有對(duì)監(jiān)視數(shù)據(jù)的質(zhì)量分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)冗余碼CRC校驗(yàn)和用戶相關(guān)表UAP中的每段數(shù)據(jù)內(nèi)容分析，每隔一個(gè)監(jiān)視周期T將數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果發(fā)送給后續(xù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)該結(jié)果對(duì)相同數(shù)據(jù)源不同通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)選擇，自動(dòng)將數(shù)據(jù)質(zhì)量好的一路數(shù)據(jù)發(fā)送給后續(xù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
2、 如權(quán)利要求l所述的智能通信服務(wù)器，其特征在于處理主機(jī)中 的質(zhì)量分析系統(tǒng)進(jìn)行的校驗(yàn)和分析是指循環(huán)冗余碼CRC校驗(yàn):在數(shù)據(jù)發(fā)送端根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制碼序列， 以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的循環(huán)冗余碼r位，并附在信息后邊，構(gòu)成 一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共k+r位，發(fā)送出去，服務(wù)器對(duì)接收的每一幀監(jiān) 視數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余碼校驗(yàn)，計(jì)算該幀數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余碼，如果計(jì)算結(jié)果 與附在數(shù)據(jù)最后的循環(huán)冗余碼不相等則直接丟棄該幀數(shù)據(jù);循環(huán)校驗(yàn)碼的 具體計(jì)算方法是將接收的整幀數(shù)據(jù)T(x)除以生成多項(xiàng)式G(x)，如果余數(shù)為O則為正確數(shù)據(jù)，否則錯(cuò)誤；生成多項(xiàng)式是 (a)、 CRC-16: X16 + X12 + X2 + 1;和(b)、 CRC-CCITT: X" + X12 + X5 + 1; 如果其中 一種計(jì)算結(jié)果正確，則認(rèn)為該幀數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)正確； 用戶相關(guān)表UAP中的每段數(shù)據(jù)內(nèi)容分析根據(jù)用戶相關(guān)表將每一幀監(jiān)視數(shù)據(jù)切分為多段數(shù)據(jù)，段中加入必須填 寫的域，分析的過程是 (1) 、對(duì)數(shù)據(jù)中必須填寫的域進(jìn)行校驗(yàn)，如果該段數(shù)據(jù)中沒有該域的內(nèi)容，則任務(wù)該段數(shù)據(jù)錯(cuò)誤直接丟棄；(2) 、對(duì)數(shù)據(jù)中的特征字符進(jìn)行校驗(yàn)；(3) 、對(duì)數(shù)據(jù)中每個(gè)域的值的校驗(yàn)，判斷計(jì)算出來的域值是否在其值 域范圍內(nèi)；(4) 、對(duì)數(shù)據(jù)中特殊報(bào)文進(jìn)行連續(xù)性計(jì)數(shù)，判斷其連續(xù)性。
3、如權(quán)利要求1或2所述的智能通信服務(wù)器，其特征在于所述接口 卡是標(biāo)準(zhǔn)的RS232多通道接口卡，同步適配器是多協(xié)議適配器，有兩種全 雙工接口， 一種為輸入/輸出同步數(shù)據(jù)接口，另一種為輸入/輸出異步數(shù)據(jù) 接口。
4、如權(quán)利要求1或2所述的智能通信服務(wù)器，其特征在于所述接 口卡、同步適配器集成在主處理器中。
全文摘要
智能通信服務(wù)器屬通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。包括接口卡、同步適配器。和設(shè)有對(duì)監(jiān)視數(shù)據(jù)質(zhì)量分析系統(tǒng)的處理主機(jī)，進(jìn)行循環(huán)冗余碼校驗(yàn)和用戶相關(guān)表中的每段數(shù)據(jù)內(nèi)容分析。每隔一個(gè)監(jiān)視周期將數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果發(fā)送給后續(xù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。并對(duì)相同數(shù)據(jù)源不同通道的數(shù)據(jù)自動(dòng)選擇，發(fā)送數(shù)據(jù)質(zhì)量好的一路。服務(wù)器具有數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析和監(jiān)視數(shù)據(jù)的輸出功能。由于采用了質(zhì)量分析，并對(duì)報(bào)文準(zhǔn)確性、有效性、連續(xù)性進(jìn)行檢查分析，及時(shí)截獲并屏蔽非法數(shù)據(jù)的干擾，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性。同步適配器的應(yīng)用擴(kuò)展了支持的通信協(xié)議、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式的范圍，增加了數(shù)據(jù)和通信協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能，極大地適應(yīng)了當(dāng)前我國的國情。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101197807SQ20061002249
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日
發(fā)明者宇 劉, 劉健波, 喻德軍 申請(qǐng)人:四川川大智勝軟件股份有限公司;四川大學(xué)