[發明專利]一種基于CCSDS規范的星間鏈路網狀路由系統

有效

• 申請號: 202110565499.0
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113300756B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 濮建福;朱華;王敏琪;蔣志勝;吳振廣
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W40/24
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 黃超宇;胡晶

1.一種基于CCSDS規范的星間鏈路網狀路由系統，其特征在于，數據總線采用全網狀拓撲結構，包含了總線控制節點、AOS編碼節點、星間鏈路處理節點、測控總線和數據總線，其中：

所述總線控制節點，用于完成參數配置的在軌上注更新以及采集其它節點的健康遙測，并對其它節點的健康情況進行診斷；

所述AOS編碼節點，用于將本星產生的業務數據按CCSDS規范進行組幀和編碼；

所述星間鏈路處理節點，用于完成前向鏈路基帶接收處理、返向鏈路基帶發送處理、本星用戶數據解析以及與本節點的參數配置和健康管理；

所述測控總線采用總線型拓撲完成總線控制節點和所有終端的測控信息連接；

所述數據總線采用全網狀拓撲完成所有終端之間的數據連接；

所述總線控制節點每隔0.5s通過內部測控總線向總線上的終端節點發起心跳請求，各終端節點接收到請求信號后，連續向總線控制節點發出16次心跳；所述總線控制節點依據心跳的健康狀態，對不活動或異常的終端進行剔除，維護網絡正常運行；

所述星間鏈路處理節點的返向鏈路在信道空閑時，插入空閑幀，空閑幀虛擬通道標識為“111111”，保持信道連續；星間鏈路處理節點接收到總線控制節點的鏈路測試指令后，優先插入三包鏈路測試幀，鏈路測試幀虛擬通道標識為“000000”，并在數據區插入時間戳；前向鏈路接收到鏈路測試幀時，判讀源飛行器標識符是否與本星相同，若相同，則讀取數據區的時間戳，并計算信道延時；若不同，優先在本節點返回鏈路測試幀。

2.根據權利要求1所述的一種基于CCSDS規范的星間鏈路網狀路由系統，其特征在于，所述星間鏈路空間數據和本星AOS編碼數據幀格式均采用相同的CCSDS協議規范，幀格式的插入區增加目標飛行器標識、節點標識和生命周期信息。

3.根據權利要求1所述的一種基于CCSDS規范的星間鏈路網狀路由系統，其特征在于，所述AOS編碼節點接收本星用戶數據，依據虛擬通道標識映射表完成的數據復接，復接使用CCSDS規范協議，復接后的數據通過數據總線將本星數據發送給星間鏈路各節點設備；

所述虛擬通道標識映射表包括虛擬通道標識、目標飛行器標識、生命周期和優先級一一對應；所述虛擬通道標識映射表支持在軌注入更新，飛行任務過程中可動態更改，適應不同應用需求。

4.根據權利要求1所述的一種基于CCSDS規范的星間鏈路網狀路由系統，其特征在于，所述星間鏈路處理節點根據衛星應用需求，可配置1個或多個，每個鏈路節點支持1路星間前向鏈路基點處理、1路返向星間鏈路基帶處理、4路本星用戶數據解析；

所述星間前向鏈路基帶處理完成前向數據接收及鏈接狀態監測、幀符合性檢測、信道譯碼和信道解密功能；

所述星間返向鏈路基帶處理通過數據總線接收本星數據或/和節點前向已加工數據，完成通道復用、數據路由、業務分級、流量控制、信道編碼和信道加密功能；

所述本星用戶數據解析將前向鏈路發往本星用戶的數據進行包解析，提取位流業務和多路復用業務數據，然后根據虛擬通道標識、節點標識、端口號和端口路由矩陣將相應的數據單元數據發送給本星用戶；

所述參數配置及健康遙測單元通過測控總線接收總線控制節點發送的參數配置信息，并將本節點的健康信息提交給所述總線控制節點。

5.根據權利要求1所述的一種基于CCSDS規范的星間鏈路網狀路由系統，其特征在于，所述星間鏈路處理節點的前向鏈路可自適應完成多碼率數據接收處理；所述總線控制節點根據衛星的軌道和星間鏈路拓撲設置各個鏈路節點的發送速率，完成與不同軌道、不同距離和不同衛星天線的建鏈需要。

6.根據權利要求1所述的一種基于CCSDS規范的星間鏈路網狀路由系統，其特征在于，所述星間鏈路處理節點的返向鏈路按鏈路優先級表完成通道復用，按路由矩陣表完成數據路由，按業務優先級關系完成業務分級；

所述鏈路優先級、路由矩陣表、業務優先級均可支持在軌注入，通過總線控制節點完成所有終端節點的更新控制。