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基于OPNET的SCPS-NP協(xié)議仿真設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-03-30 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘 要:要分析了空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)(CCSDS,CONsultative Committee for Space Data SySTems)系列的特點(diǎn)。為了驗(yàn)證CCSDS 根據(jù)空間數(shù)據(jù)通信特點(diǎn)提出的一系列建議中的網(wǎng)絡(luò)層建議(,Space CommunicationsProtocol Specification—Network Protocol)的性能。通過(guò) 通信仿真軟件進(jìn)行建模,基本實(shí)現(xiàn)了 要求的功能,對(duì)的性能進(jìn)行了分析,對(duì)中國(guó)空間通信協(xié)議的發(fā)展方向提出了建議。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/191269.htm

  0 引言

  隨著各國(guó)對(duì)外層空間資源的不斷探索,開(kāi)發(fā)和利用以及地面因特網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟。將天地通信融入到地面因特網(wǎng)中,建立天地統(tǒng)一的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)成為新的研究熱點(diǎn)。這就需要一套高效統(tǒng)一的空間通信協(xié)議來(lái)進(jìn)行保障。在此要求下,由各國(guó)空間系統(tǒng)研究機(jī)構(gòu)共同組成的空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)(CCSDS)做了大量工作,制定了一系列協(xié)議。

  1 CCSDS 協(xié)議體系結(jié)構(gòu)

  CCSDS 系列協(xié)議可仿照TCP/IP 的分層結(jié)構(gòu)分類到物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層中。每一層包含多個(gè)協(xié)議。具體介紹如下:

 ?。?)物理層

  在物理層,CCSDS 制定了《無(wú)線電頻率和調(diào)制體制》建議書(shū)。規(guī)定了中等通信需求的近地和深空任務(wù)的無(wú)線電頻率和調(diào)制體制。

 ?。?)數(shù)據(jù)鏈路層

  數(shù)據(jù)鏈路層包括了數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和信道編碼。協(xié)議主要開(kāi)發(fā)了分包遙測(cè)和分包遙控協(xié)議,適用于常規(guī)航天器數(shù)據(jù)系統(tǒng),業(yè)務(wù)簡(jiǎn)單;高級(jí)在軌數(shù)據(jù)系統(tǒng)協(xié)議(AOS),適用于大型航天器,業(yè)務(wù)種類多;近距空間鏈路,適用于互相接近的航天器之間的空間鏈路,主要是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。信道編碼中開(kāi)發(fā)了BCH 編碼、卷積碼、RS 碼及數(shù)據(jù)鏈路的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等[2]。

  (3)網(wǎng)絡(luò)層

  在網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層,CCSDS 開(kāi)發(fā)了與TCP/IP 協(xié)議功能上相平行的一系列建議書(shū),即空間通信協(xié)議規(guī)范SCPS。其出發(fā)點(diǎn)是在適應(yīng)空間通信需求的基礎(chǔ)上盡量與因特網(wǎng)協(xié)議實(shí)現(xiàn)兼容和互操作。以因特網(wǎng)協(xié)議為基礎(chǔ),進(jìn)行針對(duì)空間環(huán)境的改進(jìn)。 是其中的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。與IP 協(xié)議相比,主要改進(jìn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):提出了不同長(zhǎng)度的導(dǎo)頭供用戶在功能和效率間取舍;提供多種選路模式,增加了泛洪尋址方式;提供由管理機(jī)制配置的端到端路由;在SCPS 控制信息協(xié)議中(SCMP)中,增加了由于信道質(zhì)量造成鏈路中斷的信令。

  (4)傳輸層

  在傳輸層,除了對(duì)應(yīng)的傳輸層協(xié)議SCPS-TP 外,CCSDS還開(kāi)發(fā)了用于文件傳輸?shù)膮f(xié)議CFDP,CFDP 既提供了傳輸層功能,又提供了應(yīng)用層文件管理功能[2]。此外還提出了具有端到端數(shù)據(jù)保護(hù)能力的SCPS 安全協(xié)議(SCPS-SP),是對(duì)Internet IPsec 協(xié)議改進(jìn)而制定的。

 ?。?)應(yīng)用層

  在應(yīng)用層中,CCSDS 開(kāi)發(fā)文了件傳輸協(xié)議SCPS-FP、無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮、空間分包協(xié)議等。


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