(高清版)GBT 39351-2020 空間數(shù)據(jù)與信息傳輸系統(tǒng) 遙測空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議

空間數(shù)據(jù)與信息傳輸系統(tǒng)遙測空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會中國標(biāo)準(zhǔn)出版社授權(quán)北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司在中國境內(nèi)(不含港澳臺地 V 1 1 1 2 3 3 4 8 6.2業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元 6.4虛擬信道訪問(VCA)業(yè)務(wù) 6.5虛擬信道幀副導(dǎo)頭(VC_FSH)業(yè)務(wù) 6.8主信道幀副導(dǎo)頭(MC_FSH)業(yè)務(wù) 6.9主信道操作控制域(MC_OCF)業(yè)務(wù) 7數(shù)據(jù)單元格式 7.1位序號的約定 7.2遙測傳送幀 7.3傳送幀主導(dǎo)頭 7.4傳送幀副導(dǎo)頭 227.5傳送幀數(shù)據(jù)域 7.6操作控制域 7.7幀差錯控制域 8協(xié)議流程 268.1發(fā)送端協(xié)議流程 8.2接收端協(xié)議流程 9管理參數(shù) 349.1概述 9.2物理信道管理參數(shù) 9.3主信道管理參數(shù) 9.4虛擬信道管理參數(shù) 9.5包傳輸管理參數(shù) IGB/T39351—2020 10.2SDLS協(xié)議格式規(guī)定 10.4SDLS管理參數(shù) 附錄A(資料性附錄)本標(biāo)準(zhǔn)與ISO22645:2016相比的結(jié)構(gòu)變化情況 41附錄B(資料性附錄)本標(biāo)準(zhǔn)與ISO22645:2016的技術(shù)性差異及原因 43 3圖2信道之間的關(guān)系 4圖3異步類業(yè)務(wù)模型 5圖4同步業(yè)務(wù)模型 6圖5發(fā)送端協(xié)議實體的內(nèi)部組成 8 9 9 圖9遙測傳送幀組成結(jié)構(gòu) 圖10傳送幀主導(dǎo)頭 20 21圖12傳送幀副導(dǎo)頭 22圖13幀差錯控制編碼邏輯圖 25圖14幀差錯控制譯碼邏輯圖 25圖15包處理功能抽象模型 26圖16虛擬信道生成功能抽象模型 27 圖18主信道生成功能抽象模型 28圖19主信道多路復(fù)用功能抽象模型 29圖20所有幀生成功能抽象模型 圖21包提取功能的抽象模型 圖22虛擬信道接收功能的抽象模型 圖24主信道接收功能的抽象模型 圖26所有幀接收功能的抽象模型 表1遙測空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議提供的業(yè)務(wù) 7ⅡGB/T39351—2020 表3主信道管理參數(shù) 表5包傳輸管理參數(shù) 表6SDLS協(xié)議保護(hù)的遙測業(yè)務(wù) 43Ⅲ中國標(biāo)準(zhǔn)出版社授權(quán)北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司在中國境內(nèi)(不含港澳臺地本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)使用重新起草法修改采用ISO22645:2016《空間數(shù)據(jù)與信息傳輸系統(tǒng)遙測空間數(shù)據(jù)鏈路本標(biāo)準(zhǔn)與ISO22645:2016相比在結(jié)構(gòu)上有較多調(diào)整，附錄A中列出了本標(biāo)準(zhǔn)與ISO22645:2016——刪除了ISO22645:2016中第1章關(guān)于原理定義文檔結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)等部分內(nèi)容；V中國標(biāo)準(zhǔn)出版社授權(quán)北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司在中國境內(nèi)(不含港澳臺地下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引GB/T2900.54電工術(shù)語無線電通信：發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和運行(GB/T2900.54—2002,一種使多信源多用戶分享同一物理信道的傳輸控制機(jī)制。通過統(tǒng)一工2&物理層數(shù)據(jù)鏈路層圖1說明了遙測空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議和OSI參考模型之間的關(guān)系，定義了數(shù)據(jù)鏈路層的兩個子層。輸各種數(shù)據(jù)的功能?？蛇x的SDLS協(xié)議位于數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議子層。同步和信道編碼子層提供傳送幀在空輸?shù)臄?shù)據(jù)位流)上保持不變。遙測空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的協(xié)議數(shù)據(jù)單元被稱為遙測傳送幀。每個傳送幀包含1個傳送幀主導(dǎo)頭來提供協(xié)議控制信息和1個固定長度數(shù)據(jù)域來承載更高層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元。3傳送幀的頭有三個標(biāo)識符區(qū)域：傳送幀版本號(TFVN)、航天器標(biāo)識(SCID)和虛擬信道標(biāo)識(VCID)。TFVN和SCID合起來被稱為主信道標(biāo)識(MCID),MCID和VCID合起來被稱為全局虛擬GVCID=MCID+VCID=TFV在一個物理信道上的具有相同MCID的所有傳送幀組成一個主信道。一個主信道包含一個或多道之間的關(guān)系如圖2所示。b)協(xié)議數(shù)據(jù)單元；程序規(guī)范定義了協(xié)議實體實施對等實體間信息發(fā)送的程序。程序定義獨立于具體實施方法或技遙測空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議為用戶提供了數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。協(xié)議實體為用戶提供業(yè)務(wù)訪問點(SAP),每4發(fā)送端用戶發(fā)送端用戶5a)如果該類業(yè)務(wù)屬于某個虛擬信道(或主信道),并且該虛擬信道(或主信道)以固定速率產(chǎn)生傳6包長度可變、定界、按字節(jié)排列的包序列2VCA業(yè)務(wù)3VC_FSH業(yè)務(wù)同步或周期性信道傳送幀的幀副導(dǎo)頭提供固定長度數(shù)據(jù)4VC_OCF業(yè)務(wù)同步或周期性度為4字節(jié)的虛擬信道傳送幀操作控制域提供固定長度數(shù)據(jù)單元的同步傳輸，是單向的保序業(yè)務(wù)5由獨立協(xié)議實體產(chǎn)生的、固定長度的虛擬信6MC_FSH業(yè)務(wù)同步或周期性主信道幀副導(dǎo)頭(MC_FSH)業(yè)務(wù)通過主信道傳送幀的幀副導(dǎo)頭提供固定長度數(shù)據(jù)單7MC_OCF業(yè)務(wù)同步或周期性固定長度數(shù)據(jù)單元的同步傳輸，是單向的保序業(yè)務(wù)8MCF業(yè)務(wù)主信道幀(MCF)業(yè)務(wù)在空間鏈路上傳輸由7發(fā)送端和接收端協(xié)議實體的內(nèi)部組織如圖5和圖6所示。圖5中MCF業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流方向8數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流方向業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)MCF業(yè)務(wù)通過從圖5和圖6中提煉多路復(fù)用/解復(fù)用和整合/分解功能，圖7描述了各種數(shù)據(jù)單元之間的關(guān)業(yè)務(wù)包業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)FSH_SDUOCF_SDU業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)圖7中，多路復(fù)用按照由任務(wù)規(guī)定的算法將多個數(shù)據(jù)單元流(每個數(shù)據(jù)單元流具有不同的標(biāo)識)復(fù)用產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)流。整合按照協(xié)議規(guī)定的格式規(guī)則將多個數(shù)據(jù)單元(每個數(shù)據(jù)單元來自不同9FSH_SDU通過VC_FSH業(yè)務(wù)或MC_FSH業(yè)務(wù)在空間鏈路傳輸。FSH_SDU可以包含在某虛擬FSH_SDU的傳輸與為其提供傳輸業(yè)務(wù)的虛擬信道或主信道同步。發(fā)送端用戶產(chǎn)生FSH_SDUOCF_SDU通過VC_OCF業(yè)務(wù)或MC_OCF業(yè)務(wù)在空間鏈路傳輸。OCF_SDU可以包含在某虛擬OCF_SDU的傳輸與為其提供傳輸業(yè)務(wù)的虛擬信道或主信道同步。發(fā)送端用戶產(chǎn)生OCF_SDU可與虛擬信道或主信道同步，也可不同步。根據(jù)任務(wù)需求設(shè)計同步策略。OCF_SDU為4字節(jié)固定長度a)提交給VCF業(yè)務(wù)的傳送幀中主信道幀計數(shù)域為空；b)如果主信道選用了MC_FSH業(yè)務(wù)，那么提交給同一主信道上的VCF業(yè)務(wù)的傳送幀副導(dǎo)頭和c)如果主信道選用了MC_OCF業(yè)務(wù)，那么提交給同一主信道上的VCF幀業(yè)務(wù)的操作控制域和d)如果物理信道選擇了幀差錯控制域，那么提交給MCF業(yè)務(wù)或VCF業(yè)務(wù)的幀差錯控制域該業(yè)務(wù)用戶是發(fā)送或接收包(具有單一PVN)的協(xié)議實體，通過PVN和GVCID識別。不同用戶b)GVCID:用于標(biāo)識傳輸包的虛擬信道的GVCID,是VCP業(yè)務(wù)的SAP地址的一部分；c)PacketVersionNumber:用于標(biāo)識使用VCP業(yè)務(wù)的上層協(xié)議實體，是VCP業(yè)務(wù)的SAP地址6.3.3.1VCP.request原語在接收端，業(yè)務(wù)提供方向VCP業(yè)務(wù)用戶傳遞VCP.indication,用來向業(yè)務(wù)用戶交付一個包。該業(yè)在一個虛擬信道上只有一個用戶能使用該業(yè)務(wù)，該用戶由虛擬信道的GVCID標(biāo)識。不同用戶的d)VCA_SDULossFlag:可選參數(shù)，用于通知接收端6.4.3.1VCA.request原語在接收端，VCA業(yè)務(wù)提供方向業(yè)務(wù)用戶傳遞VCA.indicati收到VC_FSH.request后傳輸FSH_SDU。該原語用于在指定的空間鏈路虛擬信道上傳輸VC_FSH.indication(FSHVC_FSH.indication由業(yè)務(wù)提供方傳遞給接收端業(yè)務(wù)用戶，用來交付FSH_SDU。該原語通過6.6.3.1VC_OCF.request原語收到VC_OCF.request后傳輸OCF_SDU。該原語應(yīng)用于在指定的空間鏈路虛擬信道上傳輸VC_OCF.indication(OCGVCID識別VC_OCF業(yè)務(wù)用戶。收到MC_FSH.request后傳輸FSH_SDU。該原語應(yīng)用于在指定的空間鏈路主信道上傳輸MC_FSH,indication(FMC_FSH.indication由業(yè)務(wù)提供方傳遞給接收端業(yè)務(wù)用戶，用來交付FSH_SDU。該原語通過在接收端，業(yè)務(wù)提供方向業(yè)務(wù)用戶傳遞MC_OCF.indication,用來向業(yè)務(wù)用戶交付一個OCF_MC_OCF.indication(O過MCID識別MC_OCF業(yè)務(wù)用戶。6.10.3.1MCF.request原語6.10.3.2MCF.indication原語對Nbit數(shù)據(jù)的高低位遵守下述約定：第一個傳送的bit稱之為位0(b?),緊接的bit定義為位1(b?),這樣依次到位N-1(bx-1)。當(dāng)該數(shù)據(jù)域用作表示一個二進(jìn)制值時boa)傳送幀主導(dǎo)頭(必選);b)傳送幀副導(dǎo)頭(可選);c)傳送幀數(shù)據(jù)域(必選);d)操作控制域(可選);控制域的組合稱為傳送幀尾，傳送幀的起始標(biāo)記由下層信道編碼子層完成。遙測傳送幀結(jié)構(gòu)組成如圖9所示。(可選)(可選)(可選)(可選)2字節(jié)b)虛擬信道標(biāo)識(必選);c)操作控制域標(biāo)志(必選);d)主信道幀計數(shù)(必選);e)虛擬信道幀計數(shù)(必選);1字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)圖10傳送幀主導(dǎo)頭傳送幀主導(dǎo)頭的位0到位11為主信道標(biāo)識，包括：a)傳送幀版本號：必選項，位于傳送幀主導(dǎo)頭位0到位1,采用二進(jìn)制編碼，用于標(biāo)識傳送幀版b)航天器標(biāo)識：必選項，位于傳送幀主導(dǎo)頭位2到位11,用于標(biāo)識傳送幀內(nèi)數(shù)據(jù)所屬傳送幀主導(dǎo)頭的位12到位14為虛擬信道標(biāo)識，用于標(biāo)識虛擬信道。本標(biāo)準(zhǔn)對虛擬信道標(biāo)識的選傳送幀主導(dǎo)頭的位16到位23為主信道幀計數(shù)，該8bit為一個順序的二進(jìn)制計數(shù)器(模256),對特定主信道中傳輸?shù)拿總€傳送幀進(jìn)行計數(shù)。除非不可避免的原因，否則在主信道幀計數(shù)達(dá)到255之前不傳送幀主導(dǎo)頭的位24至位31為虛擬信道幀計數(shù)，該8bit為一個順序二進(jìn)制計數(shù)器(模256),對特定虛擬信道中傳輸?shù)拿總€傳送幀進(jìn)行計數(shù)。除非不可避免的原因，否則虛擬信道幀計數(shù)在達(dá)到255之該域為每個虛擬信道提供單獨的可追溯性，以便能夠從傳送幀數(shù)據(jù)傳送幀主導(dǎo)頭的位32至位47為傳送幀數(shù)據(jù)域狀態(tài)，格式如圖11所示，按順序包含以下五個域：a)傳送幀副導(dǎo)頭標(biāo)志(必選);b)同步標(biāo)志(必選);c)包順序標(biāo)志(必選);d)段長度標(biāo)識(必選);標(biāo)志同步圖11傳送幀數(shù)據(jù)域狀態(tài)a)傳送幀主導(dǎo)頭的位37到位47為首導(dǎo)頭指針。如果同步標(biāo)志為“0”,傳送幀副導(dǎo)頭-1字節(jié)c)任何需要的時候(甚至在包被分割到多個傳送幀中傳輸?shù)倪^程中)都可以生成空閑數(shù)據(jù)傳幀差錯控制域無間隔的緊接在操作控制域(如果選用)或傳送幀數(shù)據(jù)域之后，長度為2字節(jié)。如果幀差錯控制域采用CRC技術(shù)。編碼過程輸入(n—16)bit(為傳送幀除幀差錯控制域以外部分，n為傳送幀長度),通過在末尾16位附加一個16bit的幀差錯控制域生成一個二進(jìn)制系統(tǒng)碼塊(n,n—幀差錯控制編碼處理的表達(dá)式見公式(1),公式(1)中所有的計算為模2計算。FECF=[X1?·M(X)+X(n-16)·L(X)]modG(X)… (2)G(X)=X1?+X12+X?+1 (3) P?——傳輸?shù)牡谝晃?對應(yīng)X的最高冪次);Xn-16·L(X)在編碼之前移位寄存器初值應(yīng)全為1。圖13所示為一個典型編碼生成器，對于每一P?PoPaPgP1?圖13幀差錯控制編碼邏輯圖7.7.3幀差錯控制域譯碼過程幀差錯控制域譯碼處理的表達(dá)式見公式(5)。S(X)=[X1?·C*(X)+X"·L(X)]modS(X)——綜合多項式，檢驗無錯為0,有錯為非0,傳輸?shù)牡谝晃皇亲罡呶籗?(對應(yīng)X最高冪次);C*(X)——包含差錯控制域的接收塊，為多項式形式，最先傳輸?shù)奈粸镃。(對應(yīng)X的最高冪次)。接收塊C*(X)等于發(fā)送塊C(X)模2加上nbit校驗塊E(X),即C*(X)=C(X)+E(X),均以相同形式的多項式表示，即最高位C?；駿。為X最高冪次的二進(jìn)制系數(shù)。圖14所示為一個典型譯碼生成器，對于每一幀，移位寄存器的每個單元初始化為1。幀長為nbit,即(n-16)bit信息位加上16bitFECF。一幀的nbit逐位進(jìn)入輸入端。校驗后如果移位寄存器各單元全為0表示校驗無誤，否則，表示傳送幀有錯誤數(shù)據(jù)。將公式(2)、公式(3)代入公式(5)得到S(X)的最終表達(dá)式見公式(6)。S傳輸?shù)牡谝晃?對應(yīng)X的最高冪次);SSx7x7圖14幀差錯控制譯碼邏輯圖中國標(biāo)準(zhǔn)出版社授權(quán)北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司在中國境內(nèi)(不含港澳臺地區(qū))推廣使用包處理功能的抽象模型如圖15所示。圖15包處理功能抽象模型虛擬信道生成功能將一個傳送幀數(shù)據(jù)域(從包處理功能接收到)或一個VCA_SDU(從VCA業(yè)務(wù)虛擬信道生成功能保持傳送幀的主信道幀計數(shù)域為空。如果某特定物理信道或主信道選用MC業(yè)務(wù)用戶業(yè)務(wù)用戶包處理功能業(yè)務(wù)用戶業(yè)務(wù)用戶包處理功能傳送幀數(shù)據(jù)域傳送幀生成虛擬信道傳送幀生成生成功能虛擬信道多路復(fù)用功能虛擬信道多路復(fù)用功能將從各虛擬信道生成功能和VCF業(yè)務(wù)用戶(如果有這類用戶)接收到的傳復(fù)用功能將產(chǎn)生一個空閑數(shù)據(jù)傳送幀以保證傳輸流的連續(xù)性?？臻e數(shù)據(jù)傳送幀將首導(dǎo)頭指針設(shè)為“11111111110”,VCID設(shè)為裝載包的虛擬信道的VCID。虛擬信道多路復(fù)用功能的抽象模型如圖17所示?？臻e數(shù)據(jù)主信道生成功能用于向主信道傳送幀中插入FSH_SDU和/或OCF_SDU,每個主信道有一個主信若某特定主信道有MC_FSH業(yè)務(wù)用戶，則主信道生成功能將業(yè)務(wù)用戶提供的FSH_SDU置于傳若某特定主信道有MC_OCF業(yè)務(wù)用戶，則主信道生成功能將業(yè)務(wù)用戶提供的OCF_SDU置于傳主信道生成功能的抽象模型如圖18所示。主信道生整合并生成主信道幀成功能圖18主信道生成功能抽象模型主信道多路復(fù)用功能將從各主信道生成功能和MCF業(yè)務(wù)用戶(如果有這類用戶)接收到的傳送幀如果主信道多路復(fù)用功能無法訪問幀副導(dǎo)頭業(yè)務(wù)和操作控制域業(yè)務(wù)的FSH_SDU和OCF_SDU主信道多路功能抽象模型如圖19所示。送幀尾。如果特定物理信道選用幀差錯控制域，那么該物理信道傳輸?shù)乃袀魉蛶袔晒δ艹橄竽Ｐ腿鐖D20所示。成功能包提取功能的抽象模型如圖21所示。若某個特定虛擬信道有VC_FSH業(yè)務(wù)用戶，則虛擬信道接收功能提取傳送幀副導(dǎo)頭中包含的虛擬信道解復(fù)用功能用于提取一個主信道上不同虛擬信道的傳送幀。每虛擬信道解復(fù)用功能檢查輸入傳送幀流中的VCID,并將其轉(zhuǎn)發(fā)至虛擬信道接收功能以及VCF業(yè)虛擬信道解復(fù)用功能的抽象模型如圖23所示。虛擬信道VCF接收功能業(yè)務(wù)用戶主信道的虛擬信道解復(fù)用功能主信道接收功能圖23虛擬信道解復(fù)用功能的抽象模型主信道接收功能用于提取主信道傳送幀副導(dǎo)頭和操作控制域中的業(yè)務(wù)數(shù)若某個特定主信道有MC_FSH業(yè)務(wù)用戶，則主信道接收功能提取傳送幀副導(dǎo)頭中包含的FSH若某個特定主信道有MC_OCF業(yè)務(wù)用戶，則主信道接收功能提取傳送幀操作控制域中包含的若檢測到主信道幀計數(shù)有間斷，則主信道接收功能根據(jù)選擇情況向用戶發(fā)送或不發(fā)送一個丟失主信道接收功能的抽象模型如圖24所示。收功能圖24主信道接收功能的抽象模型主信道解復(fù)用功能應(yīng)檢查輸入傳送幀流中的MCID,并且將其轉(zhuǎn)發(fā)至主信道接收功能以及MCF業(yè)標(biāo)識。丟棄MCID非法的傳送幀。主信道解復(fù)用功能的抽象模型如圖25所示。主信道主信道所有幀接收功能用于完成幀差錯控制譯碼。每個物理信道有一個所有幀接所有幀接收功能的抽象模型如圖26所示。收功能物理信道管理參數(shù)應(yīng)符合表2中的定義。說明字符串由任務(wù)命名，應(yīng)準(zhǔn)確表明該物理信道的作用由任務(wù)確定，單位為字節(jié)，特定任務(wù)階段，某物理信道上的所有傳2bit,取值為“00”10bit,取值范圍為{0,1,…,1023)由任務(wù)確定幀差錯控制域選用參數(shù)字符串取值為選用/不選用主信道管理參數(shù)應(yīng)符合表3中的定義。說明10bit,取值范圍為{0,1,…,1023}3bit,取值范圍為{0,1,…,7}由任務(wù)確定1bit,取值為1/0,表示選用/不選用MC_FSH長度單位為字節(jié)，6bit,取值范圍為{2,3,…,64},1bit,取值為1/0,表示選用/不選用注：同一物理信道的所有傳送幀的傳送幀版本號相虛擬信道管理參數(shù)具體說明見表4。說明10bit,取值范圍為{0,1,…,1023}3bit,取值范圍為{0,1,…,7}包/VCA_SDU1bit,取值為1/0,表示選用/不選用VC_FSH長度單位為字節(jié)，6bit,取值范圍為{2,3,…,64},1bit,取值為1/0,表示選用/不選用注：同一物理信道的所有傳送幀的傳送幀版本號相包傳輸管理參數(shù)具體說明見表5。說明3bit,000(表示為空間包)或111(表示為封裝包單位為字節(jié)，PVN為“000”的包最大長度為6“111”的包最大長度為4294967295字節(jié)字符串本章規(guī)定了支持SDLS協(xié)議的遙測空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的協(xié)議數(shù)據(jù)據(jù)鏈路協(xié)議實體支持SDLS,則每個虛擬信道包含由任務(wù)確定的參數(shù)來標(biāo)識是否在該信道使用SDLS(見10.4),第7章、第8章為不支持SDLS的協(xié)議規(guī)定。是否選用SDLS協(xié)議由任務(wù)確定。SDLS認(rèn)證和加密保護(hù)1有有有2有有有3有無無4無無無5無無無6無無無7無無無8無無無為了支持空間數(shù)據(jù)鏈路安全特征的應(yīng)用，傳送幀中定義了一個安全頭和安全尾。SDLS在了SDLS。若一個虛擬信道中沒有選用SDLS,則它的幀結(jié)構(gòu)在7.2中說明。幀短。圖27比較了帶SDLS和不帶SDLS的傳送幀結(jié)構(gòu)。圖27的上半部分為不帶SDLS域的傳送頭(可選)傳送幀尾(可選)(可選)幀差錯控制域(可選)頭(可選)(可選)傳送幀尾(可選)(可選)幀差錯控制域(可選)流程與第8章一致：2)虛擬信道生成功能調(diào)用SDLS應(yīng)用安全功能。a)符合