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。     

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。     

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。     

CCSDS分包遥测在航天器通信中的设计及应用

天地通信链路是航天器与地面测控站之间的数据通道,数据的安全性对航天器非常重要。针对航天器天地通信链路长、易受干扰、数据量大的特点,提出了一种适于航天器天地通信用的CCSDS分包遥测策略。结合空间通信协议规范,设计了可用于航天器空间网络和地面环境通信的方法,并在天地通信链路中进行试验验证。结果表明,采用CCSDS分包遥测策略,通过空间通信网络下传的遥测数据可被地面正确的获取和解析。同时,通过模块化的软件设计,可方便地将CCSDS分包遥测策略移植于多种航天器型号中。     

OMNI-实现空间通信系统标准化的新思路

介绍了NASA哥达德航天中心(GSFC)的OMNI(OperatingMissionasNodesontheInternet)项目利用Internet技术设计空间通信系统、进行航天任务操作的思路和技术要点,并与CCSDS建议进行了初步比较。     

空间互联网传输协议和存在的问题

空间通信需求的迅猛发展使得空间互联服务成为研究热点。由于空间网络具有子网异构,网络拓扑复杂,链路时断时续,传输时延大等特点,在传输协议上区别于地面互联网。本文从空间互联技术的特点和要求出发,综合分析了空间互联网的关键协议,并阐述了目前存在的若干问题。     

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.     

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。     

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。     

SCPS-TP协议在卫星通信系统中的应用研究

将空间互联网协议SCPS-TP用于卫星通信系统中,并以SCPS-TP所使用的Vegas拥塞控制策略为基础,借鉴了TCP Hvbla协议慢启动阶段拥塞窗口增长策略,同时对发生丢包及超时情况的拥塞窗口和慢启动阈值的变化进行了修改,从而提出了一种更适合于卫星通信链路应用的改进型Vegas方法.对该方法在GEO卫星通信系统链路中的应用进行了NS2软件仿真,并与TCP Vegas和TCP NewReno方法进行比较与分析.结果表明,该改进型Vegas拥塞控制策略的平均吞吐量较TCP Vegas有15%的提高.     

CCSDS标准在新一代航天测控系统中的应用研究

介绍了CCSDS标准的背景、技术特点、我国航天测控标准的现状与趋势,以及新型号任务对兼容CCSDS标准的需求,分析了现有航天测控设备兼容CCSDS标准的技术条件及进一步功能扩展技术要求。     

链路连通性验证在链路管理协议中的研究

首先对链路管理协议中链路连通性验证功能进行了系统地分析,详细描述了其实现过程,然后对比性地讨论了链路连通性验证在SDH/SONET和DWDM网络中的修正和扩展.     

基于异步通信链路的星间基线精密测量技术研究

卫星成员之间信息共享、星间基线测量是分布式航天器(Distributed Spacecraft,DS)实现多星协同完成天基虚拟探测任务的关键技术。该文提出一种分布式航天器星间通信/基线测量的综合链路体制,重点研究了基于星间异步通信链路的双向异步传输帧非相干扩频测距的方法,详细给出算法的计算公式推导和模型误差分析。技术验证系统的实验结果表明该文提出的方法性能指标先进、信道利用率高、功能集成度高,为型号任务提供了一种先进的设计理念。     

谈谈高速分组网简单数据链路(SDL)协议

介绍一种新的成帧协议即简单数据链路协议(SDL),它以使用长度指示符和报头CRC为基础,特别适合于IPoverSDH以及下一代宽带化、多业务的Internet网,然后具体分析了用于SDL中的新的扰码器,评估了SDL的各种性能.     

编队微小卫星变码速率星间通信系统仿真研究

本文以3颗微小卫星在同一个轨道面内编队飞行并对地进行三维立体测绘为背景,根据编队飞行星间链路的特殊要求,推导了低轨道编队卫星星间链路的计算公式;提出了根据星间通信距离改变码速率的通信方案,并对编队飞行卫星变码速率通信系统进行了仿真研究.     

集成IS-IS路由选择协议的研究

集成IS-IS是一种既可支持ISO无连接网络协议又可支持IP协议的域内网关路由选择协议。它与OSPF同属于链路状态路由选择协议,但更适合大型骨干网络,已经为许多运营商网络所采用。对集成IS-IS路由协议进行了分析,着重介绍了其工作原理,并与大家熟知的OSPF进行了对比,指出了集成IS-IS的特点。     

OSPF协议router-id冲突研究

本文根据RFC2328draft简单介绍动态路由协议OSPFv2的技术特点,重点分析OSPF链路状态数据库以及route-id冲突引起的严重后果,特别指出网络规划中OSPFrouter-id正确分配的重要性。     

一种基于跨层的无线Mesh网络路由协议

无线Mesh网络的很多技术特点和优势来自于Mesh多跳路由.因此,路由协议的研究与设计是无线Mesh网络技术的一个重要课题.由于无线Mesh网络有自身负载均衡、路由容错与网络容量等要求,因此运用跨层设计,采用更好的路由参数,使用多径路由等方法已经成为无线Mesh网络路由协议设计的重要思路.根据无线Mesh的网络特点,按照其路由协议的设计要求,分析了路由协议DSR在Mesh网络中的不足,引入跨层设计的方法,提出了采用路由质量路径帧投递率(PFDR)为路由准则,并具有负载平衡、拥塞避免的路由协议CMRP.分析和仿真结果表明,CMRP在保持Mesh网络自身优点的同时,比起DSR在网络性能上有了较大的提升,在吞吐率方面有了很大的提高,相应的时延、抖动参数均有了大幅的下降,更加适用于无线Mesh网络.     

基于ZigBee协议的无线传感器网络服务质量的研究

针对于无线传感器网络的发展,以及新型的协议规范ZigBee协议在无线传感器网络中广泛应用,以分析研究基于ZigBee协议的无线传感器网络的服务质量的评价机制为目的。通过对无线传感器网络及ZigBee协议的组成、通信特点的研究,以及结合传统网络的QoS评价机制,最终总结得到可以从5个方面来评价ZigBee协议的无线传感器网络的服务质量。     

无线传感器网络路由协议研究

无线传感器网络(WSN)是一种全新的信息获取和处理技术,但传统的路由协议不能有效地应用于无线传感器网络。文章简要介绍了无线传感器网络的体系结构,对当前一些较为重要的路由协议的核心路由机制进行了分析,最后展望了无线传感器网络路由协议未来的研究方向。在未来的研究中,路由协议需要进一步改进或设计新的路由协议,使网络具备更好的可伸缩型和更强的适应网络拓扑变化的能力。