基于OPNET的SCPS-NP协议仿真设计

简要分析了空间数据系统咨询委员会（CCSDS,Consultative Committee for Space Data Systems）系列协议的特点。为了验证CCSDS根据空间数据通信特点提出的一系列建议中的网络层建议（SCPS-NP,Space Communications Protocol Specification—Network Protocol）的性能。通过OPNET通信仿真软件进行建模,基本实现了SCPS-NP协议要求的功能,对协议的性能进行了分析,对中国空间通信协议的发展方向提出了建议。     

CCSDS组织及其标准介绍

本文介绍了空间数据系统咨询委员会（CCSDS）组织的宗旨和研究的内容．就CCSDS制定的标准在航天领域的应用展开讨论．并详细地描述了CCSDS制定的空间数据通信协议。     

空间通信协议(SCPS)及其应用:现状、问题与展望

分析了空间通信协议（SCPS），并对主要应用领域的发展现状进行了评述，提出空间通信协议在天地一体化网络应用中暴露出的一些适用性问题，并指出了未来空间通信协议的发展方向。     

CCSDS分包遥控协议分析

空间数据系统委员会（CCSDS,Consultative Committee for Space Data System）所发布的标准在窄间数据通信领域起着极其重要的作用,很多标准已经转化为ISO国际标准。分包遥控（TC）协议主要用于地面对航天器的控制,其安全性和准确性对航天器至关重要。着重对TC协议进行通信进程演算（CCS）,通过演算没有发现协议中有死锁与活锁等问题,为今后CCSDS协议（如PSLS）的开发提供了有效的分析方法。     

CCSDS空间链路协议体系分析

在CCSDS空间链路层协议上传递IP数据报,实现空间网络和地面网络的无缝连接是未来空地通信发展的主要方向。本文以CCSDS空间链路协议的发展为出发点,分别介绍了常规在轨系统（COS）空间链路协议、高级在轨系统（AOS）空间链路协议和邻近-1（prox-1）空间链路协议的业务类型和功能,分析了协议的层结构、基本原理和关键技术,并对我国开展相关研究提出了建议。     

CCSDS与TCP/IP协议转换的研究与实现

随着低轨卫星星座、载人航天工程和空间应用等领域的发展,空间传输网络和地面传输网络的融合已成为天地一体化网络发展的必然趋势。针对空间基于CCSDS(国际空间数据系统咨询委员会)链路协议的IP网络和地面IP网络之间的转换问题,文章提出一种协议网关的设计方案。该网关采用灵活的多线程结构和分层次分模块的架构实现CCSDS标准和TCP/IP(传输控制协议/网际协议)间的转换,利用ARP(地址解析协议)欺骗技术解决UDP(用户数据报协议)/TCP通信问题,实现终端通过低轨卫星的中继进行网络服务。最后给出了该网关的实现流程和性能测试结果。     

数据中继卫星系统的数据传输协议研究

首先介绍了美国中继卫星系统的基本概况,给出了其系统组成框图和连接关系,依据中继卫星系统数据传输任务和数据传输需求,并在分析比较ESA和CCSDS的星地数据传输管理协议的基础上,提出了使用CCSDS组织的AOS建议书作为数据中继卫星系统的数据传输协议建议,给出了数据传输帧的定义和初步操作建议。     

IP OVER CCSDS合路器设计及链路流控制优化

随着空间技术的蓬勃发展和航空航天合作的日益国际化,各国的空间卫星与空间站实现信息和数据的交互成为发展趋势,针对这项需求空间数据系统咨询委员会(CCSDS)提出了统一的空间通信标准(CCSDS标准)。现设计一种基于IP OVER CCSDS的合路器,合路器实现对数据的接收、封装和传输,针对链路流控制模块进行优化。使合路器性能有显著提高。     

空间数据通信协议发展研究

文章从空间通信协议标准发展的角度出发，对空间数据通信协议及其发展趋势进行分析，指出IP将对未来空间通信产生深远的影响．很可能成为未来空间数据通信网络层参照的主要标准，从而使空间和地面通信有机结合，更好地促进空间通信的发展。     

空间通信安全协议研究

首先分析了CCSDS空间通信安全协议SCPS-SP,针对其安全服务功能相对单一和不能提供流量分析保护等问题,设计了空间通信自适应多级安全协议和空间通信安全隧道协议。分别从协议的应用场景和协议数据单元两个方面对这两个协议进行了介绍,并对空间通信安全协议构成基础—SA的安全属性进行了初步的定义。     

IP OVER CCSDS协议网关设计

随着我国载人航天、深空探测等领域的发展,空间传输网络与地面传输网络的融合已经越来越紧密。针对地面网络IP协议与空间网络CCSDS AOS协议转换设备的迫切需求,在以太网接口芯片和FPGA TEMAC接口IP内核的基础上进行设计,提出了一种IP协议与CCSDS AOS协议转换设计方案。采用该方案实现的设备已经进行了试验和验证,结果表明,IP OVER CCSDS协议网关达到了设计指标要求,可在基于IP业务的天-地传输系统中推广使用。     

全球卫星导航系统星间链路层协议设计

分析了全球卫星导航系统（GNSS）发展的现状,指出建立GNSS星间链路（ISL）的需 求。针对这样的需求,提出以高级在轨系统（AOS）空间数据链路层协议建议书为参考来设 计适用于GNSS的星间链路层协议。对GNSS星间可能传输的业务信息基于AOS的建议进行了归 类,认为GNSS星间链路层协议可以使用AOS,具体给出了AOS建议下星间链路层协议的设计。 为使协议更适合GNSS ISL链路层,主要从3个方面对AOS进行改进,即：优化了虚拟信道数 据单元的结构,削减了3种服务,改进了虚拟信道调度与复用方法。对协议的性能进行了分 析仿真,得出了信道误码率、帧长、包长和吞吐量的关系,仿真结果表明所设计的协议可 作为GNSS星间链路协议设计的参考。     

CCSDS高光谱图像压缩算法的FPGA实现

最近空间数据系统咨询委员会（Consultative Committee for Space Data System,CCSDS）正式发布了CCSDS 123.0-B-1标准.该标准是星载高光谱图像无损压缩以及近无损压缩的国际通用标准.为了减少图像数据存储的容量,降低传输带宽,提高传输速率以及实现实时传输,本文简要介绍了最新的CCSDS算法标准,并采用该算法标准解决了高光谱图像的大容量问题.基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）硬件的逻辑实现包括预测器的逻辑描述和编码器的逻辑描述.最后,比较了基于FPGA硬件逻辑实现的高光谱图像无损压缩仿真以及该算法和JPEG-LS算法的压缩特性.结果表明, CCSDS压缩算法可满足高光谱图像压缩比为2：1的要求.     

空间信息传输网络层协议分析

网络层处于空间信息传输协议体系的关键层,其协议选择关系着能否实现未来航天任务提出的动态数据传输、灵活路由选择、与地面网络的互操作性等技术要求。对CCSDS空间分包协议、SCPS-NP协议和IP协议等可用于空间通信的网络层协议进行了总结分析,并从功能、地址空间、协议开销和技术成熟度及产品支持等方面进行了比较。可以看出,IP协议是未来空间任务的合理选择。对于没有空间链路路由选择的任务,可先使用CCSDS空间分包协议解决动态数据传输问题。     

在空间通信中应用IP技术的研究现状

目前的CCSDS建议在动态路由选择、与地面因特网的互操作等方面不能完全满足空间探索对空间通信协议的要求,在空间通信中应用IP技术及其在安全、移动方面的扩展技术或许是解决途径之一。总结了美国航空航天局哥达德航天中心和喷气动力实验室研究在空间通信中应用IP技术的要求。对所涉及的关键问题进行了初步探讨。     

LTE系统架构研究

长期演进（LTE）系统代表了UMTs标准的最新发展方向,作为一种纯分组系统,它具有全新的无线接口和体系结构,其频谱效率是HsDPA／HsuPA的2倍。文章分析T3GPP标准中的系统架构演进,描述了系统架构基本配置,介绍了系统架构配置中的协议和接口。     

基于SCPS协议的快速自组织可重构天基信息网组网

根据快速自组织天基信息网的特点,设计了组网模型,分析了所需协议的结构,提出了基于空间通信协议规范(SCPS)协议的快速自组织天基信息网的组网抗毁策略,优化了天基信息系统运行效率,提高了其生存能力.     

IP OVER CCSDS解析

IP技术是目前地球上普遍而广泛采用的互联网技术,设想在空间网络中采用IP技术将对天地一体化带来很大的好处。IP over CCSDS就是研究在（CCSDS AOS、TC、TM、Proximity-1）实现携带IP报的传递。自2006年至今,CCSDS共发布了5个版本的IP over CCSDS红皮书供大家讨论、修改与实践。本文综合介绍并探讨了IP over CCSDS的相关内容。     

空间通信协议及其在卫星光网络中的应用研究

随着星间激光链路性能的不断提高,构建卫星光网络成为未来空间通信一个非常重要的发展方向,研究适合卫星光通信的传输控制协议越来越受到人们的重视.分析了SCPS的组成结构,研究了各部分的主要功能,比较了SCPS与地面传统网络协议TCP/IP间的区别,指出了SCPS协议在光网络中应用存在的主要问题,提出了相应的改进思路.     

LTE产生背景及发展目标

LTE（长期演进）系统代表了UMTS标准的最新发展方向,作为一种纯分组系统．它具有全新的无线接口和体系结构,其频谱效率是HSDPA／HSUPA的2倍。文章分析了移动话音用户数和移动数据使用增长情况,介绍了有线技术演进的过程,提出了LTE发展的动机与目标。