针对航天测控领域中上行遥控业务的协议体系选择与可靠性设计问题,在对我国现行国军标技术指标要求与现有航天测控系统天地基遥控技术特点进行归纳梳理的基础上,基于空间段信息传输无线链路特点与CCSDS(Consultative Committee for Spac...针对航天测控领域中上行遥控业务的协议体系选择与可靠性设计问题,在对我国现行国军标技术指标要求与现有航天测控系统天地基遥控技术特点进行归纳梳理的基础上,基于空间段信息传输无线链路特点与CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)标准规范,研究给出了适用于我国航天测控任务的空间段遥控协议体系与可靠性措施,利用梳理统计方法对上行遥控体制进行了数学建模分析,并与CCSDS给出的应用算例进行了对比分析。分析结果表明,所涉及的上行遥控体制与CCSDS标准规范的工作效能基本相当,能够满足我国航天任务上行遥控任务使用需求。展开更多
天地一体化组网应用须在空间网和地面网之间部署IP over CCSDS(基于CCSDS空间链路承载IP业务)协议适配网关,以实现在高速CCSDS(空间数据系统咨询委员会)空间链路之上传输IP(互联网协议)数据包。针对此需求,提出一种IP over CCSDS协议适...天地一体化组网应用须在空间网和地面网之间部署IP over CCSDS(基于CCSDS空间链路承载IP业务)协议适配网关,以实现在高速CCSDS(空间数据系统咨询委员会)空间链路之上传输IP(互联网协议)数据包。针对此需求,提出一种IP over CCSDS协议适配的高速并行实现方法,并在Linux内核中采用多线程技术实现IP over CCSDS协议适配过程,通过实验进行测试与验证。测试表明,在处理器多核数目的范围内,协议适配处理性能随线程并发数目的增加而增加;当线程数目超过处理器核数时,受限于处理器核数和线程调度开销的影响,协议适配的性能并不能随着线程数目的增多而线性增加。后续,可利用FPGA(现场可编程门阵列)硬件逻辑电路的并行能力在硬件上实现协议适配的高速并行处理,并设计更高速率的同步接口,以从硬件上实现几千兆比特甚至几十千兆比特的高速IP over CCSDS协议适配。展开更多
首先介绍了TCP/IP(传输控制协议/网际协议)技术和CCSDS(空间数据系统咨询委员会)建议的应用背景,从天地网络一体化和未来空间站与地面交互式通信系统需求的角度出发,提出了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的IP over CCSDS处理方法。详...首先介绍了TCP/IP(传输控制协议/网际协议)技术和CCSDS(空间数据系统咨询委员会)建议的应用背景,从天地网络一体化和未来空间站与地面交互式通信系统需求的角度出发,提出了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的IP over CCSDS处理方法。详细描述了IP over CCSDS软件的实现方案和技术特点,并对其进行了测试和结果分析。展开更多
空间互联网将是由各种区域网构成的复杂异构网络,为了使其能够逐步实现自动化运行,网络效益得到最大程度的发挥,须做好网络互联的顶层规划与设计,并开发具体的标准技术。根据近年CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,...空间互联网将是由各种区域网构成的复杂异构网络,为了使其能够逐步实现自动化运行,网络效益得到最大程度的发挥,须做好网络互联的顶层规划与设计,并开发具体的标准技术。根据近年CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)发布的建议书,以及相关工作组的项目规划情况,介绍了SSI(Solar System Internetwork,太阳系互联网)体系结构、IPoC(IP over CCSDS space links,在CCSDS空间链路之上承载IP),以及DTN(Delay Tolerant Networking,容延迟网络)等标准项目。从CCSDS空间网络互联技术的发展历程不难得出结论:我国未来空间网络互联应注重区域网之间互联的顶层设计;区域网内部各子网之间的互联技术应选择以航天任务需求牵引为主;DTN将在区域网之间互联以及区域网从简单到复杂发展中都发挥重要作用。展开更多
CCSDS为空间数据在地面的传输提出了标准的传输协议——空间链路扩展(Space Link Extension)协议。目前,国际上已有多个航天组织利用此协议搭建SLE传输系统开展合作,但当前的传输系统在一些情况下并不是十分可靠,出现了诸如测站系统复...CCSDS为空间数据在地面的传输提出了标准的传输协议——空间链路扩展(Space Link Extension)协议。目前,国际上已有多个航天组织利用此协议搭建SLE传输系统开展合作,但当前的传输系统在一些情况下并不是十分可靠,出现了诸如测站系统复杂度过高,多测站同时执行任务时数据冗余量大,系统传输过程中发生故障难以及时恢复以及高速数据传输过程中遇到资源瓶颈等问题。阐述构建可靠SLE系统的意义,通过对在SLE传输任务中遇到的问题的分析,从系统配置策略、传输任务中物理和逻辑主备策略及高速数据拆分策略三个方面提出高可靠CCSDS SLE系统的设计方案。展开更多
Deep space communication has its own features such as long propagation delays,heavy noise,asymmetric link rates,and intermittent connectivity in space,therefore TCP/IP protocol cannot perform as well as it does in ter...Deep space communication has its own features such as long propagation delays,heavy noise,asymmetric link rates,and intermittent connectivity in space,therefore TCP/IP protocol cannot perform as well as it does in terrestrial communications.Accordingly,the Consultative Committee for Space Data Systems(CCSDS) developed CCSDS File Delivery Protocol(CFDP),which sets standards of efficient file delivery service capable of transferring files to and from mass memory located in the space segment.In CFDP,four optional acknowledge modes are supported to make the communication more reliable.In this paper,we gave a general introduction of typical communication process in CFDP and analysis of its four Negative Acknowledgement(NAK) modes on the respect of file delivery delay and times of retransmission.We found out that despite the shortest file delivery delay,immediate NAK mode suffers from the problem that frequent retransmission may probably lead to network congestion.Thus,we proposed a new mode,the error counter-based NAK mode.By simulation of the case focused on the link between a deep space probe on Mars and a ter-restrial station on Earth,we concluded that error counter-based NAK mode has successfully reduced the retransmission times at negligible cost of certain amount of file delivery delay.展开更多
文摘针对航天测控领域中上行遥控业务的协议体系选择与可靠性设计问题,在对我国现行国军标技术指标要求与现有航天测控系统天地基遥控技术特点进行归纳梳理的基础上,基于空间段信息传输无线链路特点与CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)标准规范,研究给出了适用于我国航天测控任务的空间段遥控协议体系与可靠性措施,利用梳理统计方法对上行遥控体制进行了数学建模分析,并与CCSDS给出的应用算例进行了对比分析。分析结果表明,所涉及的上行遥控体制与CCSDS标准规范的工作效能基本相当,能够满足我国航天任务上行遥控任务使用需求。
文摘天地一体化组网应用须在空间网和地面网之间部署IP over CCSDS(基于CCSDS空间链路承载IP业务)协议适配网关,以实现在高速CCSDS(空间数据系统咨询委员会)空间链路之上传输IP(互联网协议)数据包。针对此需求,提出一种IP over CCSDS协议适配的高速并行实现方法,并在Linux内核中采用多线程技术实现IP over CCSDS协议适配过程,通过实验进行测试与验证。测试表明,在处理器多核数目的范围内,协议适配处理性能随线程并发数目的增加而增加;当线程数目超过处理器核数时,受限于处理器核数和线程调度开销的影响,协议适配的性能并不能随着线程数目的增多而线性增加。后续,可利用FPGA(现场可编程门阵列)硬件逻辑电路的并行能力在硬件上实现协议适配的高速并行处理,并设计更高速率的同步接口,以从硬件上实现几千兆比特甚至几十千兆比特的高速IP over CCSDS协议适配。
文摘首先介绍了TCP/IP(传输控制协议/网际协议)技术和CCSDS(空间数据系统咨询委员会)建议的应用背景,从天地网络一体化和未来空间站与地面交互式通信系统需求的角度出发,提出了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的IP over CCSDS处理方法。详细描述了IP over CCSDS软件的实现方案和技术特点,并对其进行了测试和结果分析。
文摘空间互联网将是由各种区域网构成的复杂异构网络,为了使其能够逐步实现自动化运行,网络效益得到最大程度的发挥,须做好网络互联的顶层规划与设计,并开发具体的标准技术。根据近年CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)发布的建议书,以及相关工作组的项目规划情况,介绍了SSI(Solar System Internetwork,太阳系互联网)体系结构、IPoC(IP over CCSDS space links,在CCSDS空间链路之上承载IP),以及DTN(Delay Tolerant Networking,容延迟网络)等标准项目。从CCSDS空间网络互联技术的发展历程不难得出结论:我国未来空间网络互联应注重区域网之间互联的顶层设计;区域网内部各子网之间的互联技术应选择以航天任务需求牵引为主;DTN将在区域网之间互联以及区域网从简单到复杂发展中都发挥重要作用。
文摘CCSDS为空间数据在地面的传输提出了标准的传输协议——空间链路扩展(Space Link Extension)协议。目前,国际上已有多个航天组织利用此协议搭建SLE传输系统开展合作,但当前的传输系统在一些情况下并不是十分可靠,出现了诸如测站系统复杂度过高,多测站同时执行任务时数据冗余量大,系统传输过程中发生故障难以及时恢复以及高速数据传输过程中遇到资源瓶颈等问题。阐述构建可靠SLE系统的意义,通过对在SLE传输任务中遇到的问题的分析,从系统配置策略、传输任务中物理和逻辑主备策略及高速数据拆分策略三个方面提出高可靠CCSDS SLE系统的设计方案。
文摘Deep space communication has its own features such as long propagation delays,heavy noise,asymmetric link rates,and intermittent connectivity in space,therefore TCP/IP protocol cannot perform as well as it does in terrestrial communications.Accordingly,the Consultative Committee for Space Data Systems(CCSDS) developed CCSDS File Delivery Protocol(CFDP),which sets standards of efficient file delivery service capable of transferring files to and from mass memory located in the space segment.In CFDP,four optional acknowledge modes are supported to make the communication more reliable.In this paper,we gave a general introduction of typical communication process in CFDP and analysis of its four Negative Acknowledgement(NAK) modes on the respect of file delivery delay and times of retransmission.We found out that despite the shortest file delivery delay,immediate NAK mode suffers from the problem that frequent retransmission may probably lead to network congestion.Thus,we proposed a new mode,the error counter-based NAK mode.By simulation of the case focused on the link between a deep space probe on Mars and a ter-restrial station on Earth,we concluded that error counter-based NAK mode has successfully reduced the retransmission times at negligible cost of certain amount of file delivery delay.
