[發明專利]一種基于IP over CCSDS協議轉換的改進方法

有效

• 申請號: 201310424681.X
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103442017A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 廖勇;梁裕銘;姚王泮;郭博文;魏海波;楊力生
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及IP協議與CCSDS協議轉換領域，特別是針對IP?over?CCSDS網關協議轉換領域，具體是指一種基于IP?over?CCSDS協議轉換的改進方法。?

背景技術

目前，地面通信系統和空間通信系統分別運行著不同的通信協議，地面通信系統事實上的標準是TCP/IP，而空間通信系統則采用CCSDS委員會制定的通信協議。要實現天空地一體化通信網絡，采用兩套完全不同的通信協議不能互聯互通。若能在空間通信系統底層采用CCSDS委員會制定的標準，而在CCSDS?AOS空間數據鏈路層之上采用IP進行傳輸，則可以利用現有的互聯網基礎設施方便地實現天空地一體化通信網絡。要完成采用不同通信協議的通信系統中對象之間的通信，可以用隧道模式把其中一種協議的數據包整體作為另一種協議的數據部分封裝起來傳輸；也可以在兩個通信系統的交接處進行協議轉換，把要傳送的目的數據拆包取出來、進行重組成為另一種協議的數據包再進行下一步的傳輸。由于空間環境的特殊性，目前空間通信系統的傳輸速率相比地面通信系統而言較低，對傳輸的數據量要求嚴格。采用隧道模式增加了額外的開銷，加重空間通信系統的負擔，在地面網關處采用IP包到CCSDS?AOS空間鏈路數據幀轉換的做法更為合理。?

然而，目前已提出且已實現的IP包到CCSDS?AOS空間鏈路數據幀轉換都是基于存儲數據、讀取數據、對數據包拆包和重新封裝成新的數據包再發送的方法。這樣的處理對于實時性要求不高的通信沒什么影響，但是對于實時性有較高要求的通信來講，增加的延時可能會嚴重影響到系統的通信性能，甚至使系統無法滿足實時性要求。?

發明內容

本發明的目的是提出一種基于IP?over?CCSDS協議轉換的改進方法，對IP?包到CCSDS?AOS空間鏈路數據幀轉換進行了處理步驟的優化，棄用其原來對IP包進行轉換采用的存儲、讀取、拆包和重新封裝成CCSDS?AOS幀再發送的方法；而是采取直接對IP包進行拆包、重新封裝成CCSDS?AOS幀并由CCSDS?AOS緩存窗口溢出和定時器共同控制CCSDS?AOS幀發送的方法，使改進后的IP包到CCSDS?AOS幀轉換的時延更短，更好地滿足對實時性要求較高的天空地一體化通信服務質量需求。?

為便于說明，首先給出相關定義：?

（1）設置一個CCSDS?AOS幀緩存窗口和一個CCSDS?AOS幀緩存區；緩存窗口為把有效數據封裝成CCSDS?AOS幀提供存儲空間，其大小等同為一個標準CCSDS?AOS幀的大小，假設為M；緩存區的作用是緩存不能立即發送的CCSDSAOS幀，其容量由公式B=N*M求得，其中，B表示緩存區的容量；N為大于1的整數，N的具體值可根據網關設備的性能和應用要求來設定，但不能使B的值大于網關設備可用的內存空間大小。?

（2）在設置緩存窗口的同時設置一個定時器來控制緩存窗口，定時時間由T=T₀+t₀求得，其中T₀為連續從IP包拆包、取出有效數據寫滿一個CCSDS?AOS幀緩存窗口花費的時間，t₀為數據處理設備可能產生的額外時延。?

（3）優化了IP包到CCSDS?AOS幀轉換流程，如說明書附圖1所示，以下是流程描述：?

步驟110：轉換算法開始。?

步驟120：設定CCSDS?AOS幀緩存窗口、CCSDS?AOS幀緩存區和設定定時器定時時間。?

步驟130：接收到IP包跳到步驟140，否則跳到步驟170。?

步驟140：對IP包進行拆包，取出有效數據放入CCSDS?AOS幀緩存窗口中。?

步驟150：清空緩存窗口、重置定時器。?

步驟160：CCSDS?AOS幀緩存窗口溢出跳到步驟210，否則跳到步驟170。?

步驟170：定時器時間到跳到步驟180，否則跳到步驟130。?

步驟180：用0填充未滿的CCSDS?AOS幀緩存窗口。?

步驟190：IP包中剩余有效數據放入CCSDS?AOS幀緩存窗口中。?

步驟200：把CCSDS?AOS幀緩存窗口中的數據發送出去。?

步驟210：不能及時發送的數據跳到步驟220，否則跳到步驟200。?

步驟220：把CCSDS?AOS幀緩存窗口中的數據寫入緩存區。?