IP over CCSDS網(wǎng)關(guān)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著Internet在全球互聯(lián)通信中獲得的巨大成功,空間技術(shù)的快速發(fā)展,未來通信領(lǐng)域如何拓展到太空中將成為了一個熱門的研究方向。將地面網(wǎng)和空間網(wǎng)無縫的連接起來,組成天地網(wǎng)絡(luò)一體化的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)引起了各國的關(guān)注。但是和地面?zhèn)鹘y(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)比起來,太空環(huán)境由于其本身的特殊性,所以會給空間網(wǎng)絡(luò)的通信造成一定困難。這些問題主要是由于無線鏈路和衛(wèi)星信道的物理結(jié)構(gòu),造成了數(shù)據(jù)傳播時延大、數(shù)據(jù)傳輸效率低且是非對稱、數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e誤率高,丟包頻

2、繁等。因此,不能將地面網(wǎng)中己經(jīng)非常成熟的通信方式和協(xié)議照搬到空間網(wǎng),空間網(wǎng)需要一套適合本身特點的協(xié)議。
　　 本文為了研究如何將互聯(lián)網(wǎng)拓展到太空,首先研究空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會制定的空間通信協(xié)議(Space Communication Protocol Specification,SCPS)。然后繼續(xù)研讀了IP協(xié)議與CCSDS協(xié)議的交換機制。最后得出了解決方案,在網(wǎng)絡(luò)層,本文繼續(xù)使用IP協(xié)議,雖然SCPS-NP是為空間網(wǎng)絡(luò)專門制

3、定的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,但是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在,IP協(xié)議不但不具有SCPS-NP的這些缺陷,而且往常不利的空間通信的條件也發(fā)生了較大的改變,CCSDS也建議允許將IP包與其它CCSDS網(wǎng)絡(luò)層格式數(shù)據(jù)包一起放在CCSDS傳輸幀中傳輸。在數(shù)據(jù)鏈路子層,本文使用CCSDS委員會所特制的高級在軌系統(tǒng)(Advanced Orbiting Systems,AOS)空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議。
　　 本文基于Linux操作系統(tǒng),使用TUN虛擬網(wǎng)卡技術(shù),通