一种基于北斗的无线通讯系统及方法

本发明涉及北斗通信，具体为一种基于北斗的无线通讯系统及方法。

背景技术：

1、北斗卫星系统是利用卫星信号实现定位和服务。基于北斗的无线通讯系统及方法通常利用北斗卫星信号进行无线通讯，具有广泛的应用前景。

2、北斗卫星导航系统由卫星地面站、卫星、用户终端等组成。卫星地面站负责监控和管理卫星，并向卫星提供时钟和导航信息。卫星接收到地面站发送的信号后，会将其转发到用户终端，从而实现定位和导航服务。基于北斗卫星通讯的无线通讯系统，具有高精度定位、高速数据传输、低功耗等特点，适用于各种需要无线通讯的场景，如智能交通、智能城市、智能农业等。

3、目前基于北斗的无线通讯方法存在以下问题：

4、通信容量有限：单次通信容量较小，可能无法满足某些需要大量数据传输的应用需求。

5、通信频度受控：通信频度受到限制，可能无法满足某些需要高频次通信的应用需求。

6、没有通信回执：缺乏通信回执机制，可能导致通信的可靠性问题，需要采取额外的辅助措施来确保通信的可靠性。

7、这些问题限制了基于北斗的无线通讯方法在某些应用场景中的使用效果，所以需要一种基于北斗的无线通讯系统及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于北斗的无线通讯系统及方法。本发明提高了通信效率和稳定性，降低能耗，并满足多样化需求。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明提供一种基于北斗的无线通讯系统及方法，具体按下步骤执行：

4、s1:移动端通过北斗模块接收卫星信号，获取自身位置信息；

5、并通过移动端将位置信息通过无线通讯网络发送给基站；

6、s2:基站接收到移动端的位置信息后，通过北斗模块与卫星进行通讯，获取移动端所在位置的经纬度信息；

7、s3:基站将移动端的位置信息通过无线通讯网络发送给北斗数据平台；

8、s4:北斗数据平台接收到基站发送的位置信息后，对位置信息进行处理，并将处理后的结果通过互联网平台进行数据公开。

9、进一步，在步骤s3中，具体按以下步骤执行：

10、s3.1:在发送数据时，记录当前已发送的数据包和已尝试的重发次数；达到最大重发次数：若在达到最大重发次数后仍未收到确认信号，发送端则判断通信失败；

11、针对通信频度受控的问题，引入缓冲机制，具体步骤如下：

12、s3.1.1：首先进行数据缓冲,在发送端和接收端引入数据缓冲区，暂存待发送和已接收的数据；

13、s3.1.2：进行数据缓冲管理,对缓冲区进行管理，包括数据的入队、出队、超时处理；

14、s3.1.3：分批发送，将待发送的数据分批放入缓冲区，等待适当的通信时机进行发送；

15、s3.1.4：进行数据合理调度，根据应用需求和通信频度限制，合理调度数据的发送和接收。确保通信的效率和可靠性。

16、首先进行需求分析，首先明确应用的需求，了解需要发送和接收的数据量、频率、重要性因素；

17、再进行频度限制分析，具体包括了解通信频度的限制，包括允许的发送和接收的次数、间隔的数据；

18、设t为总时间，f为通信频度，d为待发送/接收的数据量，s为缓冲区大小；缓冲区使用率如式(1)；

19、缓冲区使用率：使用率＝(d/s)×100％式(1)

20、再进行缓冲区管理，根据需求和频度限制，管理缓冲区的大小和数据量；

21、进行调度策略制定，根据应用需求和通信频度限制，制定相应的调度策略；

22、最后进行数据发送与接收，根据调度策略，对应安排数据的发送和接收时间，确保通信的效率和可靠性。

23、s3.2:发送错误通知，发送端,向接收端发送一个错误通知，告知通信失败的情况；

24、s3.3:处理失败数据，对,未成功发送的数据，发送端采取将数据存储在缓存中等待后续重发，或者将数据标记为已失败并采取其他错误处理机制的方法进行处理；

25、具体按以下步骤执行：

26、s3.3.1:首先进行数据缓存，发送端在发送数据时，同时将数据存入一个专门的缓存区，

27、缓存容量＝常数×(平均数据大小+平均通信间隔)；

28、其中，常数是一个经验值，代表数据的突发性和通信的稳定性。

29、对于数据标记，标记机制可以简单设定为：

30、失败数据＝数据×(失败概率)；

31、其中，失败概率是一个经验值或基于统计数据的概率，用于评估数据在通信过程中失败的可能性。

32、s3.3.2:判断通信是否失败，失败未成功发送的数据直接从缓存中获取；

33、s3.3.3:数据标记，对未成功发送的数据，发送端为其打上“失败”的标记；

34、s3.3.4:通过特定的标记，在后续处理中识别出这些数据，并进行处理。

35、s3.4:建立反馈机制，若通信失败是暂时的或偶发的，发送端通过反馈机制向接收端反馈失败情况，便于接收端了解通信状态并采取相应的措施。

36、进一步，其中频度限制分析具体按以下步骤执行：

37、首先获取频度限制信息，通过与通信系统的供应商、开发团队或相关文档，获取关于通信频度的限制信息，分析限制因素：对获取的频度限制信息进行详细分析，了解限制的具体因素，具体包括发送和接收的次数、间隔时间、数据量；如式(2)-式(3)；

38、通信频度公式：

39、f＝n/t 式(2)

40、f为通信频度，n为发送或接收的次数，t为间隔时间；

41、通信频度可以通过发送或接收的次数除以间隔时间来计算；

42、最大通信量公式：

43、最大通信量＝f×t式(3)

44、最大通信量通过通信频度乘以间隔时间来计算，表示在给定时间内可以发送或接收的最大数据量；

45、确定影响范围，根据限制因素，分析其对应用的影响范围，包括性能、响应时间、数据传输效率，

46、进行制定应对策略，根据频度限制和应用需求，制定相应的应对策略，包括调整发送和接收的频率、优化数据传输方式等。

47、进一步，需求分析评估具体按以下步骤执行：

48、首先进行需求分类，将整理后的需求按照功能、性能、安全性、可用性等维度进行分类；

49、进行需求评估标准制定，根据分类，为每个类别的需求制定评估标准，包括功能需求的完整性、性能需求的可扩展性；

50、进行需求评估打分，根据评估标准，对每个需求进行打分，分值范围可以根据实际情况确定；

51、进行需求优先级排序，根据打分结果，对需求进行优先级排序，确定关键需求、次要需要、重要和次要需求，或者确定可调整的需求；

52、进行需求调整与优化，根据评估结果和优先级排序，对需求进行调整和优化，确保满足应用的需求和目标；

53、其中，设r为需求评估结果，s为需求评估标准，p为优先级；

54、需求评估公式如式(4)：

55、r＝(s1×w1)+(s2×w2)+...+(sn×wn) 式(4)

56、其中si表示第i个评估标准，wi表示第i个评估标准的权重；

57、优先级排序公式如式(5)：

58、p＝r/σr 式(5)

59、其中σr表示所有需求的评估结果之和。

60、进一步，本发明提供一种基于北斗的无线通讯系统，包括移动端，与所述移动端连接有基站，通过所述基站连接有北斗数据平台；

61、其中所述的移动终端包括、蓝牙部分、主控芯片、移动端lora模块数字处理部分以及移动端lora射频部分，移动终端通过蓝牙与蓝牙部分无线连接，蓝牙部分通过串口与主控芯片通讯连接，主控芯片通过串口与移动端lora模块数字处理部分连接，移动端lora模块数字处理部分通过标准spi接口与移动端lora射频部分连接。

62、所述的基站包括基站lora射频部分、基站lora数字处理部分、mcu主控芯片和北斗模块，基站lora射频部分通过标准spi接口与基站lora数字处理部分连接，基站lora数字处理部分通过串口与mcu主控芯片连接，mcu主控芯片通过串口与北斗模块连接。

63、所述北斗数据平台包括北斗多卡设备和pc机，北斗多卡设备通过串口与pc机连接，北斗多卡设备用于将卫星通讯转换成标准数据帧，并通过主控部分的协议转换后，将数据通过串口发送到pc端，pc机接收所有的北斗数据，并进行数据处理以及开放网络接口给用户提供更多服务。

64、进一步，本发明提供一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被主控制器执行时实现如上述中的任一项所述的方法。

65、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

66、1.能够根据实际应用需求和通信环境，动态调整通信频度，以满足不同场景下的通信需求。

67、2.提高通信效率：通过动态调整通信频度，可以避免频繁的通信导致的资源浪费和网络拥堵，从而提高通信效率。

68、3.降低能耗：在需要低频次通信的场景下，通过降低通信频度，可以减少设备的能耗，延长设备的使用寿命。

69、4.提升系统稳定性：在通信环境不稳定的情况下，通过自适应调整通信频度，可以保证通信的稳定性和可靠性。

70、5.满足多样化需求：不同应用场景对通信频度的需求不同，通过自适应技术可以满足多样化需求，提高系统的灵活性和适应性。