一种多张虚拟北斗卡实现北斗通信功能的方法与流程

本发明属于卫星通信领域，具体涉及一种多张虚拟北斗卡实现北斗通信功能的方法。

背景技术

北斗卫星导航系统是我国自主研发且具有通信能力的区域性卫星导航系统，具有其他导航系统不具备的双向短报文通信功能。北斗民用rdss用户机在使用短报文通信功能时，都需要插入一张非密的北斗sim卡，才能通过向北斗卫星发送短报文，与其他北斗rdss用户机实现通信功能。北斗rdss用户机在发送短报文入站信息时，需要向北斗sim卡索取对应的身份认证信息，卫星定位总站会判别此身份认证信息来确认短报文是否有效；北斗rdss用户机在接收短报文出站信息时，需要根据北斗sim卡提供的id和初相来接收本机的短报文信息。因此北斗sim卡是北斗rdss用户机的身份信息，是不可或缺的。

在特殊情况下，比如气候寒冷，环境温度小于北斗sim卡的工作温度(北斗sim卡的工作温度为-25～+50℃)，会出现通信发送或接收失败情况；比如需要发送一次长报文或对频度有更高的要求情况下，会出现一张北斗sim卡无法实现的情况。因此有必要研发一种在不安装北斗sim卡(即将北斗sim卡虚拟化)的情况下，也能够高频度成功发送和接收北斗通信的方法。

目前国外国内尚未检索到关于多张虚拟北斗卡实现北斗通信功能的专利或论文发表。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种多张虚拟北斗卡实现北斗通信功能的方法，可以使rdss用户机在无北斗sim卡安装时，实现多张虚拟卡的长报文发射和接收功能。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种多张虚拟北斗卡实现北斗通信功能的方法，包括以下步骤：

(1)北斗rdss用户机分别向n张北斗sim卡发送自检指令，从每张北斗sim卡回复的信息中获取每张北斗sim卡的参数信息，包括用户id、用户初相、通信等级和加密标志，并将参数信息按用户id进行存储；其中，n>1，北斗sim卡为非密卡；

(2)根据电文长度与通信等级、加密标志的对应关系，获取每张北斗sim卡的最大电文长度；

(3)北斗rdss用户机将用户id、最大电文长度和分帧号分别发送至对应的北斗sim卡，从每张北斗sim卡回复的信息中获取每张北斗sim卡合法的身份认证码，并将身份认证码与分帧号的映射关系进行存储；

(4)建立虚拟北斗sim卡的通信入站请求函数，并将n张虚拟北斗sim卡进行入站排序；

(5)编辑欲发送的长报文通信内容，将欲发送的长报文通信内容按最大通信长度分为数个短报文，并排序分发给多张虚拟北斗sim卡；

(6)通过入站时刻的分帧号，按顺序提取存储的对应虚拟北斗sim卡的身份认证码，并按照标准的入站请求格式对短报文进行编码，将身份认证码和编码后的短报文填入通信入站请求函数中，依次将数个短报文分别发送至目的地址，完成北斗长报文的入站发射；

(7)北斗rdss用户机设置n张虚拟北斗sim卡中的一张为接收主卡，接收以主卡作为目的地址的北斗通信信息，完成北斗长报文的出站接收。

其中，步骤(3)包括以下步骤：

(301)北斗rdss用户机分别向每张北斗sim卡发送身份认证码索取指令，指令内容包括用户id、最大电文长度和分帧号，从每张北斗sim卡回复的信息中获取每张北斗sim卡各自分帧号对应的身份认证码，其中分帧号由1到1920递增，步长为1；

(302)完成索取1920帧对应的身份认证码后，建立每张北斗sim卡的身份认证码和分帧号的映射关系，并进行存储。

其中，步骤(7)具体为：

北斗rdss用户机设置n张虚拟北斗sim卡中的一张为接收主卡，将主卡的用户id和用户初相设置给接收的北斗信号基带处理部分，使北斗rdss用户机在处理信号通道内的北斗信号时，通过对主卡的用户id和用户初相进行判别，解出属于此用户id接收的北斗通信信息。

本发明与背景技术相比的优点为：

(1)本发明可以完成多张北斗sim卡的虚拟化，可以实现多张虚拟北斗卡有序的长报文入站发射，达到增加发射频度和通信电文长度的目的。

(2)本发明可以使rdss用户机在无北斗sim卡安装时，实现多张虚拟卡的长报文发射和接收功能。

附图说明

图1为本发明多张虚拟北斗sim卡长报文入站发射流程；

图2为本发明单张虚拟北斗sim卡短报文接收出站信息流程。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

本发明方法利用北斗sim卡的用户id、通信信息长度以及通信发射分帧号之间的对应关系，获取北斗通信合法的身份认证信息，最终生成用户id、通信长度、分帧号与身份认证信息四者之间的映射函数，并将映射关系进行存储，完成单张北斗sim卡的虚拟化工作；按照标准入站格式编辑发送北斗通信申请，可以实现正常的北斗通信入站功能。同理，可以完成多张北斗sim卡的虚拟化，在进行北斗长报文发射操作时，通过虚拟多卡的发射函数，实现多张北斗sim卡的管理与调度，将欲发送长报文按最大通信长度分为数个短报文，并依次按照标准入站格式编辑发送入站，完成多张虚拟卡的有序发射，达到增加发射频度和通信电文长度的目的。在北斗通信接收操作时，设定多张虚拟卡中的一张作为接收主卡，实现北斗通信接收功能。本发明提供了一种多张虚拟北斗卡实现北斗通信功能的方法，可以使rdss用户机在无北斗sim卡安装时，实现多张虚拟卡的长报文发射和接收功能。其中通信内容不能大于最大电文长度，长度不足的部分，填写为0x00。

如图1，本发明入站发射过程包括以下步骤：

(1)通过北斗rdss用户机对单张卡发送北斗sim卡自检指令，获得其用户id、用户初相、通信等级和加密标志等参数，根据加密标志判断该卡是否为非密卡；其中，sim卡可以分为非密和加密两种卡，本方法只适用于非密卡。

(2)如果此卡为非密卡，根据电文长度与通信等级、加密标志的对应关系，获取本卡对应的最大电文长度，将本张卡的以上基本参数进行存储；其中，最大电文长度为北斗sim卡根据通信等级获取的对应最大电文长度。非密卡共存在4种通信等级，对应4种最大电文长度。

(3)通过北斗rdss用户机向本张卡发送身份认证码索取指令，指令内容包括用户id、最大电文长度和分帧号，用户id和最大电文长度保持不变，分帧号由1到1920按照步长为1递增，索取此卡最大电文长度在各自分帧号时对应的身份认证码，即建立用户id、分帧号和身份认证码的映射关系，并进行存储；

具体包括以下步骤：

(301)通过北斗rdss用户机向本张卡发送身份认证码索取指令，指令内容包括用户id、最大电文长度和分帧号，用户id和最大电文长度通过步骤(1)、(2)获得，分帧号为1；

(302)按照步骤(301)中所述方法循环索取身份认证码，指令内容中用户id和最大电文长度不变，发送的分帧号由1到1920递增，步长为1，索取各自分帧号对应的身份认证码；

(303)完成索取1920帧对应的身份认证码后，建立用户id、最大电文长度、分帧号的映射关系，并进行存储。

循环以上(301)-(303)步骤，完成n张北斗sim卡的基本参数和身份认证码的存储；n>1；

(4)建立虚拟北斗sim卡的通信入站请求函数，并将n张虚拟北斗sim卡进行入站排序；

(5)编辑欲发送的长报文通信内容，将欲发送的长报文通信内容按最大通信长度分为数个短报文，并排序分发给多张虚拟北斗sim卡；

(6)通过入站时刻的分帧号，按顺序提取存储的对应虚拟北斗sim卡的身份认证码，并按照标准的入站请求格式对短报文进行编码，将身份认证码和编码后的短报文填入通信入站请求函数中，依次将数个短报文分别发送至目的地址，完成北斗长报文的入站发射功能；

如图2，本发明出站接收过程为：

(7)北斗rdss用户机设置n张虚拟北斗sim卡中的一张为接收主卡，将主卡的用户id和用户初相设置给接收的北斗信号基带处理部分，使北斗rdss用户机在处理信号通道内的北斗信号时，通过对主卡的用户id和用户初相进行判别，解出属于此用户id接收的北斗通信信息，从而完成北斗短报文的出站接收功能。