AOS SLS空间链路建立协议的仿真设计

针对AOS SLS空-地通信系统,提出了一种空间链路建立协议,设计提供了协议的关键参数,如空-地数据传输协议的数据单元、链路建立成功概率及同步时隙分配等,最后给出详细的链路建立工作流程,并对协议进行仿真,结果表明该协议能够快速有效地建立链路.

CCSDS空间链路业务标准化工作综述

综述CCSDS空间链路业务领域(SLS)的工作状况,包括各工作组主要完成的标准化工作和发布建议书等,并重点对各工作组的工作简况和工作目标作了详细介绍。

基于机器学习的空间站天地网络TCP传输性能优化研究

为了给在轨航天员提供在轨交互式网络业务,针对现有地面网络TCP协议加速技术的不足,基于机器学习空间站天地网络TCP传输性能优化方法,实现了传输过程中动态学习网络路径特征、基于历史可用带宽进行窗口回退、引入数据包传输序号进行快速丢包判断等优化策略,可以在不改变数据内容及封装格式的情况下,通过拥塞控制算法的改进来调整数据包的传送及重传时机,从而达到数据传输加速的效果。结合实际空间站天地网络中继KSA信道环境对不同协议加速算法进行测试,结果表明:优化算法可以将上行文件传输平均速率由TCP Cubic条件下的3.4 Mbps提升至6.82 Mbps,信息传输增益不低于3 dB;将下行文件传输平均速率由标准TCP条件下的168.51 kbps提升至12.49 Mbps,信息传输增益不低于18 dB,大幅提升了天地网络TCP业务信息传输性能。

时间敏感空间信息网络关键技术研究

空间信息网络已经成为当前航空航天领域的重要研究方向之一,随着空间信息技术的发展和空间通信需求增强,以时间敏感型业务为代表的新业务不断涌现。针对时间敏感业务的服务保障需求,提出了时间敏感空间信息网络技术架构,在此架构基础上,从业务、网络与资源等3个层面对其关键技术展开分析,最后对时间敏感空间信息网络技术进行总结与未来发展展望。

空间信息网基于服务的拓扑控制算法

考虑到空间信息网的网络规模大,业务类型与日俱增,提出了一种基于服务的拓扑控制算法.根据网络中存在的业务需求,将网络分成多个逻辑子拓扑,并进行满足业务需求的拓扑控制.以通信类型为例,采用基于最小权重的方法生成适合多对一和一对多通信类型的拓扑,根据业务对带宽、时延、时延抖动和可靠性的要求确定链路权重,建立原始拓扑的向外连通子图,通过反转链路方向生成最终的拓扑.仿真结果表明,所提算法能有效去除冗余链路,并且提高数据传输有效性的同时能够保证网络的容错性,能适应空间信息网多重网络应用的需求.

CCSDS交互支持业务标准化工作综述

介绍CCSDS交互支持业务领域(CSS)的各工作组工作情况以及各工作组已经完成的和正在开展的标准化工作,并重点介绍了空间链路扩展(SLE)业务的概念、业务内容以及文档制定情况。

天地一体化互联网络中航天器网关的设计及实现

当前空间通信的发展趋势是空间通信网与地面通信网融合,建立天地一体化互联网络的信息传输系统。针对空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的基于CCSDS空间链路承载网际协议业务(IP over CCSDS)网关协议转换技术,文章提出一种实现天地一体化互联网络的航天器网关的设计思路,即通过研制航天器网关实现IP协议与CCSDS高级在轨系统(AOS)空间数据链路协议的相互转换,并对服务质量(QoS)保证方法进行了设计。针对航天器网络搭建了测试系统平台,并对高清图像、高质量话音、计算机数据和遥测数据等网络数据的传输进行了测试,测试中通过航天器网关进行传输的所有网络数据包均无丢帧现象发生,文章提出的IP over CCSDS网关可用于构建天地一体化互联网络。

IP over CCSDS协议适配的高速并行实现技术

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。