一种基于数传电台的网络通信协议设计
基于网络协议的数据传送方法设备及计算机处理设备的制作方法
基于网络协议的数据传送方法设备及计算机处理设备的制作方法1.TCP/IP协议：TCP/IP协议是互联网使用最广泛的协议之一，它采用了面向连接的传输方式，确保数据的可靠传输。
TCP协议负责将数据拆分为较小的数据包，并通过IP协议将这些数据包传输到目标主机。
接收方主机收到数据包后，再通过TCP协议将这些数据包重新组装成完整的数据。
2.UDP协议：与TCP/IP协议相比，UDP协议是一种无连接的传输协议，它不保证数据的可靠传输。
UDP协议主要用于实时应用，例如音频、视频传输等。
UDP协议将数据拆分为较小的数据包，通过IP协议传输到目标主机，接收方主机收到数据包后直接进行处理，不需要重新组装数据。
3.HTTP/HTTPS协议：HTTP协议是应用层协议，主要用于在客户端和服务器之间传输超文本数据。
HTTPS协议是在HTTP协议的基础上添加了安全层，通过SSL/TLS加密算法保证数据的安全传输。
HTTP/HTTPS协议利用TCP/IP协议传输数据，客户端发送请求后，服务器返回响应，完成数据传输。
设备及计算机处理设备的制作方法：设备及计算机处理设备是用来处理数据和执行操作的硬件设备。
下面将介绍一些制作这些设备的方法：1.设计需求：首先，需要明确设备的功能和使用要求。
根据需求确定设备的主要功能、尺寸、接口、性能等。
2.硬件设计：根据需求设计硬件电路和电子元件的布局。
这包括选择适当的处理器、内存、输入输出接口、传感器、电源等，并将它们连接在一起，形成电路板。
3.软件设计：对于可编程设备，需要编写相应的软件来实现设备的功能。
这包括编写应用程序、操作系统、固件等。
软件设计需要与硬件设计相结合，确保软硬件之间的配合和兼容性。
4.制造和组装：根据设计图纸和原型进行设备的制造和组装。
这包括选择合适的材料和零部件，并按照设计要求进行装配。
需要注意设备的外形、尺寸、接口等。
5.调试和测试：制造完成后，需要对设备进行调试和测试，确保设备的功能和性能符合要求。
基于A7102C的CAN总线接口微功率数传电台
处理器 。Ｓ Ｍ３ Ｆ ３系列微处理器是首款基于 ＡＲＭｖ科 学研 究与 发展 计 划 资助 课题 （ １５ ２ １ １ ） １ １００Ａ一 ８
Ｉ ３７
体系结构的 ３ ２位标准 ＲＩＣ （ Ｓ 精简指令集 ） 处理器 ，提供很
高 的代 码效 率 ，在通 常 ８位 和 １ ６位系 统 的存 储 空间 上发 挥 了
内 置 高 达 １８ ２ ｋ字 节 的 Ｆ ＡＳ 存 储 器 和 ２ ｋ字 节 的 Ｌ Ｈ ０ Ｓ ＡＭ ， 有丰 富通 信接 口 ， Ｒ 具 三个 Ｕ ＡＲ Ｓ Ｔ异 步 串行通信 接 口 、 两 个 １Ｃ接 口、两 个 Ｓ Ｉ 口 、一个 ＣＡ 接 口和 一个 ＵＳ ２ Ｐ接 Ｎ Ｂ 接 口 ，为实 现 数据 通信 提 供了 保证 。Ｓ Ｍ３ Ｆ ０ Ｃ８ ６外 Ｔ ２１３ Ｔ 围 电路 原 理图 如 图 ２所 示 。ＣＡ 总线 收 发器 采 用的 是德 州 仪 Ｎ 器 公司生 产 的 Ｓ ５ Ｄ２ ０， 收发 器具有 差 分收发 能力 ， Ｎ６ ＨＶ ３ 该 最 高速率 可达 １ ｉ 。 ｔ Ｍｂ ／ ｓ
由Ｓ ＴＭ３ ２处理器和无线收发芯片 Ａ７ ２ １ Ｃ组成的 ＣＡ ０ Ｎ总
线 接 口微 功 率 数 传 电 台 。该 系 统 实 现 了 小体 积 、高 灵敏 度 条
件下的高质置无线数据传输 。
２无线收发芯 片 Ａ７ ０ Ｃ １２
Ａ７ ０ Ｃ 芯 片 是 由 中 国 台 湾 地 区 ＡＭＩ １２ ＣＣＯＭ 公
３数传电台软硬件设计
数传 电台的总体结构框图如图 １ 所示 ，由 Ｓ Ｍ３ Ｔ ２处理 器控制 Ａ７ ０ Ｃ实现 无线数据 的收发 。发送端 处理器 通过 １２
Ｃ ＡＮ接口获取数据 ，并将数据填入 Ｓ ＴＭ３ ２内部 ＤＭＡ的环
面向无线传感器网络的安全通信协议设计
面向无线传感器网络的安全通信协议设计随着物联网的快速发展，无线传感器网络（WSN）已经成为一种重要的信息传输方式。
WSN由大量的无线传感器节点组成，可以自主搜集信息并将其传递到指定目的地。
然而，安全问题是WSN组成的信息传输不可忽视的部分。
WSN中的节点通常需要在不安全的环境中进行数据通信，如防火墙区域、远程农村地区等。
在这样的环境中，未受保护的通信容易被窃听、篡改或者其他形式的攻击。
因此，一个安全的通信协议是WSN的基础。
安全通信协议的设计需要满足以下一些需要：1.安全性安全性是安全通信协议设计的基本要求。
协议必须确保在传输过程中数据不被篡改、伪造、窃听和拒绝服务攻击等，并且可以防止恶意节点中的隐秘信息泄露。
同时，协议必须有一种有效的身份验证协议，以确保发件人和收件人的身份可靠。
2.效率WSN中的节点资源非常有限，包括电量、存储、通信带宽等。
因此，协议设计必须尽可能避免不必要的通信，同时可以平衡安全和效率的需要。
3.可扩展性由于WSN中含有大量的节点，协议必须具有可扩展性，以便增加节点数量时仍能保证通信的有效性和安全性。
目前，WSN安全通信协议的设计有两种主要类型：基于对称密钥的协议和基于公钥的协议。
对于不同的应用情景，不同的安全协议可以被采用，以满足相应的安全需求。
基于对称密钥的协议基于对称密钥的协议是最简单的一种安全通信协议，它使用相同的密钥对通信进行加密和解密。
在WSN中，采用对称密钥的协议可以解决短距离通讯中的安全问题。
对称密钥的主要优点在于计算效率高且具有较高的安全性。
由于加密和解密使用同一个密钥，这样的协议仅需要节点保存一个密钥即可，可以最大程度地减少计算和交换过程中的信息传输。
同时，对称密钥的计算也非常快，可以完全满足WSN中节点资源有限的要求。
但是，对称密钥的缺点也很明显。
由于加密和解密使用的都是同一个密钥，因此该密钥一旦被获取，通信内容将会完全暴露。
因此，为了提高安全性，对称密钥协议要求节点周期性更换密钥，这大大增加了协议设计的复杂度和节点运行成本。
基于TCPIP协议的网络通讯设计
基于TCPIP协议的网络通讯设计一、服务器架构设计：1. 服务器选择：选择适合的服务器系统作为主机，如Linux、Windows Server等。
2.网络拓扑结构：根据实际需求选择合适的网络拓扑结构，如星型、树状、网状等。
3.服务器配置：按照需求配置服务器硬件，包括处理器、内存、硬盘、网卡等。
4.服务器部署：选择合适的部署策略，如单台服务器、主从服务器、负载均衡服务器等。
二、通信过程设计：1.服务器启动：服务器启动后，监听指定的端口，等待客户端的连接。
2.客户端连接：当有客户端请求连接时，服务器响应并与客户端建立TCP连接。
3.数据传输：通过TCP连接，服务器与客户端之间可以进行双向的数据传输。
4.数据处理：服务器接收到客户端的数据后，进行相关的数据处理，如解析数据包、验证身份等。
5.业务逻辑处理：根据业务需求，服务器进行相应的业务逻辑处理，如数据库查询、文件读写等。
6.数据回传：服务器处理完业务逻辑后，将需要回传给客户端的数据发送回去。
7.连接断开：当客户端与服务器通信完成后，可以通过断开TCP连接来完成本次通信。
三、安全性措施设计：1.认证机制：服务器与客户端之间的通信可以基于用户名、密码等进行认证，确保通信的双方的身份安全。
2.数据加密：可以采用SSL/TLS等加密协议对数据进行加密，防止数据泄露和篡改。
3.防火墙配置：服务器可以配置防火墙，限制只允许特定IP地址或端口进行访问，保护服务器的安全。
4.安全日志：服务器记录安全日志，对重要的操作和异常事件进行记录，便于后期审计和追踪。
5.定期更新：定期更新服务器的操作系统和应用程序版本，及时修补已知的安全漏洞。
6.入侵检测和防御：服务器可以配置入侵检测和防御系统，对异常的网络流量和攻击行为进行检测和防御。
7.备份和恢复：定期对服务器的数据进行备份，以防止数据丢失，同时也能够快速恢复服务器的状态。
综上所述，基于TCP/IP协议的网络通讯设计需要考虑服务器架构、通信过程和安全性措施等多个方面，以确保服务器的高可用性、安全性和稳定性。
基于网络和协议的电台传输系统分析与构建
基于网络和协议的电台传输系统分析与构建周明辉【摘要】介绍了AES/EBU协议和光传输方式,以此为基础,针对一个具体实例,对广播电台音频传输网络进行分析和构建,包括直播间音频网络结构分析、主控的功能分析以及音频传输中心的结构分析.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2012(036)007【总页数】5页(P54-57,63)【关键词】音频协议;音频网络;主控;传输中心【作者】周明辉【作者单位】中央人民广播电台技术中心,北京100866【正文语种】中文【中图分类】TN9311 数字传输AES/EBU协议广播电台音频信号传输主要有模拟和数字两种形式，随着数字信号处理技术的快速发展，数字信号传输变得越来越重要。
在众多数字标准和协议中，以AES/EBU协议使用较为普遍。
AES/EBU协议采用串行传输，传输介质为电缆，传输接口以卡侬为主，数据流中传输音频块，用一个标志符Z标识每个块的开始。
每个音频块由192个帧复用而成，每个帧包含两个子帧。
每个子帧分成32个时间槽，编号从0到31［1］，子帧的结构如图1 所示。
图1 子帧结构图每个子帧包含一个音频通道的信息，对于立体声而言，子帧1包含的是左声道或A通道的音频信息，子帧2包含的是右声道或B通道的音频信息。
在单声道模式，传输的比特率跟双通道速率是一致的，音频样值放在子帧1。
子帧2的4～31时间槽放置的信息与子帧1是一样的或者全部归置为零。
除非有手动修改，否则信号接收端会默认通道1的信号。
子帧的时间槽4～31采用了Biphase编码方式。
这样做的目的主要是减少传输线路的信号大小，使时钟信号容易从数据流中恢复，并使接口不受连接端口极性的影响。
Biphase编码的规则是:传输中的每一个比特用一个标志表示，每一个标志包含两个连续的状态。
一个标志的第一个状态总是与前一个标志的第二个状态不同。
如果传输的比特表示逻辑“0”，则标志的第二个状态与第一个状态相同。
如果传输的比特表示逻辑“1”，在标志的第一个状态与第二个状态相异。
基于Basic RF传输协议的多对一组网通信设计
• 181•运用传感器网络的通信与组网技术，设计虚拟的网络拓扑角色进行多对一组网通信。
基于Basic RF 传输协议进行各设备之间无线传输数据，实现与Z-Stack 协议栈类似的简易组网通信功能，用CC2530单片机模拟终端采集数据，进行相应数据的处理并无线传输给其他节点，最后在PC 端显示虚拟的协调器、路由、终端节点的网络拓扑图，以及采集的传感数据和传输地址。
通过本方案可以根据具体需求设计更多的功能，应用场合和适用范围较广。
计方案如图1所示。
本文的设计方案主要是通过两个传感器节点分别测量芯片的温度和芯片的电源电压，每隔两秒通过无线通信的方式分别将传感器的数据打包发送给路由，路由接收到无线数据后，将数据封装成“传感数据消息”通过无线方式发送给“协调器”。
协调器将接收到的数据，对无线数据进行解析，按照ZigBee Sensor Monitor 软件规定的指令格式，将提取的消息重新封装成“网关报告消息”，通基于Basic RF传输协议的多对一组网通信设计无锡职业技术学院 王 振 周 明 马 睿 潘 健图1 无线组网总体设计方案随着2020两会的召开，较往年出现了更多的政协委员、人大代表关注物联网、大数据等技术，物联网技术将日渐成熟，围绕物联网技术落地的智慧城市、智慧农业、智能家居、智慧养老、车联网、NB-IoT 网络。
Lora 网络等物联网产业将具备规模化基础，物联网通过无线通信连接万物的特点，将悄然无息地改变我们的生活。
如今，无线传感网络技术方面百花齐放，NB-IOT 技术，LoRa 无线技术，ZigBee 技术，以及蓝牙技术等无线通信方式，都各具特色，功能强大。
自主研发新的无线通信方式是我国物联网发展的根本大事，并且无线组网通信也不容忽视，往后的发展中物与物之间，又或者是多个物体之间，进行数据通信，无线组网通信起到重要角色。
本文旨在讲述一种基于Basic RF 传输协议，并在其协议代码基础上进行创新改进，使用CC2530单片机模块实现与Z-Stack 协议栈类似的简易的组网通信功能，并且能够设定协调器，路由，传感器节点的角色进行组网通信，以此实现无线传感网络的效果。
基于新型数据传输技术的无线传感器网络设计和实现
基于新型数据传输技术的无线传感器网络设计和实现近年来，随着物联网的快速发展，无线传感器网络已经成为了一个热门话题。
然而，目前大多数无线传感器网络仍存在一些瓶颈，如功耗大、数据传输速度慢等。
为了解决这些问题，一种新型的数据传输技术——基于多频信道的无线传感器网络技术逐渐被广泛研究和应用。
一、多频信道技术简介多频信道技术是指在一个无线传感器网络中，使用多个不同的频率进行数据传输的技术。
与传统的单频信道技术相比，多频信道技术可以显著提高网络的容量和吞吐量，从而达到更快的数据传输速度和更低的功耗。
此外，多频信道技术还可以降低信道冲突率，提高网络的可靠性。
二、无线传感器网络设计在设计无线传感器网络时，我们应该考虑以下几点：（一）网络拓扑设计网络拓扑是指无线传感器网络的物理结构，即无线传感器节点之间的连接方式。
常见的网络拓扑包括星型、树型、网状等。
在设计网络拓扑时，需要考虑节点之间的距离、信号传输距离、节点数量等因素。
（二）节点功耗设计无线传感器节点是利用电池供电的，因此在设计节点时需要考虑功耗问题。
多频信道技术可以降低功耗，但是节点本身的功耗也需要控制在一个合理的范围内。
（三）节点通信协议设计节点通信协议是指节点之间数据传输的规则和方式。
通信协议的设计应考虑网络的实时性、可靠性和安全性等因素。
三、无线传感器网络实现无线传感器网络的实现过程包括节点硬件设计、软件编程和系统测试等步骤。
（一）节点硬件设计节点硬件设计要考虑节点的功耗、通信频率、传输速度、数据存储等方面。
传感器节点的硬件设计包括传感器模块选型、控制芯片选型、通讯模块选型等。
（二）软件编程无线传感器节点的软件编程包括节点驱动程序、通讯协议、数据处理等部分。
多频信道技术需要在编程过程中考虑频道切换、通讯路由等问题。
（三）系统测试系统测试是无线传感器网络实现的最后一个阶段，需要进行仿真测试和实际应用测试等环节，确保系统的可靠性和稳定性。
四、多频信道技术的应用多频信道技术在无线传感器网络的应用具有广泛的应用前景。
ZIGBEE的数据传输协议
ZIGBEE的数据传输协议篇一：zigbee 传输协议zigbee 通信协议PAN ID：56 34 并在LCD1602上实时显示短地址在LCD1602上实时显示节点类型：coordinator 和 router 必须可由按键控制频道：22（2460mhz）可以由按键控制选择频道点对点数据传输方式：0xfd+数据长度+目的地址（短地址）+数据限定：每个数据包为8字节间隔250ms左右传输透明传输数据接收：数据+短地址篇二：Zigbee协议基于Zigbee协议的RF收发QPSK编码调制实现多路开关控制一、Zigbee：全新无线网络数据通信技术Zigbee技术是随着工业自动化对于无线通信和数据传输的需求而产生的，Zigbee网络省电、可靠、成本低、容量大、安全，可广泛应用于各种自动控制领域。
Zigbee的由来：在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。
对工业，家庭自动化控制和遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，......而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。
正因此，经过人们长期努力，Zigbee协议在2003年中通过后，于2004正式问世了。
二、Zigbee是什么：Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM 网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。
例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。
不同的是，Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网主要是为语音通信而建立；每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个Zigbee"基站"却不到1000元人民币;每个Zigbee 网络节点不仅本身可以与监控对对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料; 除此之外，每一个Zigbee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。
通信系统综合课程设计-基于GSM移动通信网络的数据传输设计
通信系统综合课程设计-------基于GSM移动通信网络的数据传输设计专业：通讯工程班级：XXX姓名：XXX指导教师：XXX目录第一章绪论1.1现代通讯技术的发展。
11.2设计任务及题目要求。
2第二章软硬件介绍及方案论证2.1软硬件介绍。
42.2方案论证。
42.3系统介绍。
4第三章器件测试及收发信息的实现3.1器件测试。
73.2 收发信息的实现。
11第四章遇到的问题与解决方案4.1 遇到的问题。
124.2 解决方案。
12第五章总结。
13致谢。
14参考文献。
15第一章绪论1.1现代通信技术的发展通信技术和通信产业20世纪80年代以来发展最快的领域之一。
不论是在国际还是在国内都是如此。
这是人类进入信息社会的重要标志之一。
纵观同新的发展分为以下三个阶段：第一阶段是语言和文字通信阶段。
在这一阶段，通信方式简单，内容单一。
第二阶段是电通信阶段。
1937年，莫尔斯发明电报机，并设计莫尔斯电报码。
1876年，贝尔发明电话机。
这样，利用电磁波不仅可以传输文字，还可以传输语音，由此大大加快了通信的发展进程。
1895年，马可尼发明无线电设备，从而开创了无线电通信发展的道路。
第三阶段是电子信息通信阶段。
从总体上看，通信技术实际上就是通信系统和通信网的技术。
通信系统是指点对点通所需的全部设施，而通信网是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施。
而现代的主要通信技术有数字通信技术，程控交换技术，信息传输技术，通信网络技术，数据通信与数据网，ISDN与ATM技术，宽带IP技术，接入网与接入技术。
数字通信即传输数字信号的通信，，是通过信源发出的模拟信号经过数字终端的心愿编码成为数字信号，终端发出的数字信号，经过信道编码变成适合与信道传输的数字信号，然后由调制解调器把信号调制到系统所使用的数字信道上，在传输到对段，经过相反的变换最终传送到信宿。
数字通信以其抗干扰能力强，便于存储，处理和交换等特点，已经成为现代通信网中的最主要的通信技术基础，广泛应用于现代通信网的各种通信系统。
无线电台数传接口转换器的设计与应用
～ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
种 。 Ｔ ３ 供 的 转 接 功 能 在 Ｕ Ｂ 和 Ｃ Ｍ 串 口之 间 非 常 Ｆ ２ ２提 Ｓ Ｏ
论哪种接 口， 输出 的都 是 Ｔ Ｌ电平 ， 计算机 的 串口电平 其 Ｔ 和
不 一 致 。 为 此 ， 究 设 计 一 种 无 线 电 台使 用 的 数 传 接 口 转 换 研 器具有一定实用 价值。 ２ 硬件结构 ．
转换器 的一端是 ＵＳ Ｂ和音频 接 口， 用于 连接计算 机 ， 另
维普资讯
无 线
［ 摘
要］
１ 引言 ．
音频变 压器是可 以省略 的 （ 也就 是从计算机 声卡的音频输 出 端到 电台信号输 入端这一个 通路） ，因为计算机 输出 的声音
是 原 始 信 号 ， 纯 正 ， 接 通 过 一 个 隔 直 流 电 容 （０ Ｐ左 右 很 直 １３ 的 瓷 片 或 独 石 即可 ） 送 到 电 台 的 Ｄ Ａ 输 入 端 就 可 以 ， 输 ＡＴ 但 从 电 台 接 收 到 的信 号 由 于 ＨＦ波 段 特 有 的 传 输 特 性 所 形 成 的 信 号 干 扰 、 减 等 原 因 ， 形 成 ～ 些 带 外 噪 声 ， 些 噪 声 对 衰 会 这
一
Ｕ
Ｉ ’
…
。 。
一 一
Ｃ Ｍ 串 口的转接 功能集成在里 面，其连接 计算机 的一侧是 Ｏ
ＵＳ 串 口 的功 能 定 义 ， 而 连 接 电 台 的 一 侧 就 是 一 个 标 准 的 Ｂ Ｃ Ｍ 串 口定 义 。 里 主 要 用 了它 的三 个 通 路 ： 个 是 ＤＲ Ｏ 这 一 Ｘ，
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一种基于数传电台的网络通信协议设计
作者：张中杰 孙仕胜 张敦键 王登魁
来源：《电子技术与软件工程》2015年第06期
摘 要 数传电台在工业现场有着广泛的应用，该类设备提供了一种在无运营商网络环境下
的低成本数据通信方案。然而受限于数传电台的通信机制，多个数传电台间的组网技术是困扰
数传电台进一步推广应用的关键问题。本文结合数传电台的通信特点，在借鉴计算机网络设计
思想的基础上，提出了一种基于数传电台的网络通信协议。
【关键词】数传电台 网络 通信协议
1 引言
通信网络是制约野外物探作业信息化发展的关键瓶颈。面对不稳定的公共运营商网络以及
卫星通信的高昂费用，在现有通信手段的基础上，自主研发实现一套通用的、支持公网通信协
议（TCP/UDP）的网络通信系统显得尤为重要。数传电台作为一种低成本、长距离、安装维护
方便的数据传输解决方案在石油、煤炭、环境等行业有着较为普遍的应用。但是多个数传电台
间的无序数据通信使得目前基于计算机网络编程实现的各类应用软件的移植受到了限制，本文
提出了一种以数传电台为底层通信方式的网络通信协议，并从网络拓扑结构、网络体系结构等
方面对协议进行了详细的描述。
2 网络拓扑结构设计
由于数传电台的带宽有限，由复杂的网络拓扑带来的路由算法会占用过多的带宽资源，进
而影响整个网络的通信效率。同时，经过对目前大量实际应用需求的抽象分析，最终本协议选
用了星型网络的拓扑结构为，如图1所示。星型网络中的通信节点分为主节点与从节点。主节
点负责整个网络的管理，包括网络组建、从节点的注册与注销管理等。从节点可以发起针对一
个网络的注册、注销请求，并在主节点的控制下完成相关工作。在该网络中，所有从节点间的
通信必须经过主节点转发。
3 网络体系结构设计
参考计算机网络的OSI模型，并结合数传电台网络的特点，本协议将数传电台网络体系结
构划分为4层：物理层、数据链路层、网络层、传输预处理层，如图2所示。
物理层提供基础的通信方式，完成信号的物理编解码、发送及接收工作，在本设计中由数
传电台实现。数据链路层一方面负责通信节点间逻辑链路的管理并实现上层信息格式与本层数
据帧格式间的转换；另一方面解决无线网络中共享通信信道的各节点间的有序数据通信。网络
层定义了与无线网络管理相关的具体规则及策略。传输预处理层为数传电台网络与通用计算机
网络传输层（即TCP/UDP等协议所属层）间的接口，本设计为了最大限度的利用电台网络带
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宽，于该层实现了传输层协议预处理功能，通过引入经典的加解密算法对传输层通信数据进行
了有效压缩。数据链路层至传输预处理层的功能在与数传电台配套的嵌入式终端模块中通过编
程实现。
3.1 数据链路层
3.1.1 数据帧设计
数据帧是电台网络数据链路层数据的具体组织方式。本协议中的数据帧格式如图3所示。
其中，Type字段占一个字节，其中bit0表示该数据帧的类型，‘0’代表普通数据帧，‘1’代
表网络管理数据帧；bit1用于区分原帧与应答帧，‘0’代表原帧，‘1’代表应答帧；bit2用于标识
该数据帧的本次传输是否由主节点发起，‘0’代表由从节点发起，‘1’代表由主节点发起；bit3-7
暂未定义。To字段占一个字节，标识该数据帧的目的地址；From字段占一个字节，标识该数
据帧的源地址；Seq.字段占一个字节，用于标识该原帧在发送队列中的序号，接收方正确接收
数据后，在应答帧中沿用原帧Seq.值。Data字段占0-64个字节，为实际发送的数据。Resd.字
段为保留字段，占一个字节，用于今后协议的扩展。Checksum字段占一个字节，为该数据帧
的校验和。
3.1.2 差错控制设计
差错控制保证了数据帧发送的正确性。本设计中该功能由带超时检测的握手机制实现。原
理即接收方对每次接收到的数据帧进行应答，发送方在发送数据后即启动定时器，规定时间内
未收到应答即重发。因此，一次完整的数据通信过程由两次独立的数据收发构成。
3.1.3 多路访问控制设计
为了解决由多个电台同时发送数据带来的信道污染问题，并最大限度的利用电台的传输带
宽，本设计采用了轮询发送机制。主节点作为信道资源的分配者，依次为网络中的各节点分配
信道使用权限，各节点在获得信道使用权限后完成一个数据帧的发送。
3.1.4 主节点数据转发流程
本设计中，所有节点间的数据通信均须经过主节点的转发实现。主节点接收到数据帧后如
果发现目的地址不是自己，则将Type置‘1’后转发；从节点只接收由中心节点转发的数据，接
收处理流程如图4所示。节点发送数据过程较为简单，不再赘述。
3.2 网络层
网络层定义了基于电台的无线网络的组网方式，从节点的注册、注销机制及路由算法等。
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3.2.1 电台网络组网
电台网络的组网是在主节点的控制下，由主节点与从节点的交互完成的，具体包括从节点
的注册、注销两个过程。从节点的网络注册过程如图5所示，网络注销过程如图6所示。
3.2.2 路由算法
为了降低网络节点由于执行路由算法带来的开销，本设计采用了层次型网络管理模式，一
个星型网络代表一个通信子网，各子网间的通信由主节点负责转发。因此，路由表仅须由各子
网的主节点负责维护。当一个通信子网的成员变化后，该子网的主节点会向其余各通信子网的
主节点发送更新路由表请求，经过各主节点确认后，完成路由表的全网更新。
3.3 传输预处理层
为了进一步更加有效的利用电台的传输带宽，在协议的传输预处理层引入了ASN.1标准
中的PER压缩编解码规则，该规则具备冗余度低、编码紧凑、效率高等特点。经设计、编程
验证，引入该编码规则后数据量可减少50%以上，带宽利用率明显提高。
4 结束语
本文提出了一种基于数传电台的组网解决方案。详细设计了电台网络拓扑结构及网络体系
结构，对数据链路层、网络层、传输预处理层进行了清晰的划分并对各层功能的具体实现机制
进行了介绍。设计的实现屏蔽了底层具体的通信方式，满足了网络编程的需要，进一步推广了
数传电台的应用范围。
参考文献
[1]李贺禄，蒋凡，杨敬峰等.基于面向对象方法的ASN.1编解码的设计与实现[J].计算机工
程，2002，28（12）：101-103.
作者单位
北京中油瑞飞信息技术有限责任公司 北京市 100007
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