标准解读

《GB/T 39351-2020 空间数据与信息传输系统 遥测空间数据链路协议》是针对遥测空间数据链路制定的一项国家标准,旨在规范和指导遥测数据在空间通信中的传输过程。该标准适用于航天器与地面站之间或不同航天器之间的遥测数据交换场景,确保了数据传输的一致性、可靠性和效率。

标准中定义了遥测空间数据链路的基本架构,包括物理层、数据链路层以及应用层的具体要求。对于物理层而言,规定了信号调制解调方式、频率分配等技术细节;数据链路层则涉及帧结构设计、错误检测与纠正机制等内容;而应用层主要关注于如何封装上层协议数据单元(PDU)以适应特定的应用需求。

此外,《GB/T 39351-2020》还详细描述了各种控制信息的格式及其使用规则,比如连接建立请求、确认消息等,这些对于维护链路状态稳定至关重要。同时,它也考虑到了安全性因素,在某些情况下需要对传输的数据进行加密处理,防止未授权访问或篡改。


如需获取更多详尽信息,请直接参考下方经官方授权发布的权威标准文档。

....

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  • 现行
  • 正在执行有效
  • 2020-11-19 颁布
  • 2021-06-01 实施
©正版授权
GB∕T 39351-2020 空间数据与信息传输系统 遥测空间数据链路协议_第1页
GB∕T 39351-2020 空间数据与信息传输系统 遥测空间数据链路协议_第2页
GB∕T 39351-2020 空间数据与信息传输系统 遥测空间数据链路协议_第3页
GB∕T 39351-2020 空间数据与信息传输系统 遥测空间数据链路协议_第4页
GB∕T 39351-2020 空间数据与信息传输系统 遥测空间数据链路协议_第5页
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文档简介

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ICS49.140V75

中华人民共和国国家标准

GB/T39351—2020

间数据与信息传输系统

Spacedataandinformationtransfersystems—

TM(telemetry)spacedatalinkprotocol

(ISO22645:2016,MOD)

2020-11-19发布

2021-06-01实施

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GB/T39351—2020

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1 翻 1

2规范性引用文件 1

术语和定义 1

鶴# 2

観 3

协议概念 3

业务概述 4

功能概述 8

业务 10

寸既$ 10

业务数据单元 10

虚拟信道包(VCP)业务 11

虚拟信道访问(VCA)业务 12

虚拟信道帧副导头(VC_FSH)业务 13

虚拟信道操作控制域(VC_OCF)业务 14

虚拟信道帧(VCF)业务 15

主信道帧副导头(MC_FSH)业务 16

主信道操作控制域(MC_OCF)业务 17

主信道帧(MCF)业务 17

7数据单元格式 18

位序号的约定 18

遥测传送帧 19

传送帧主导头 19

传送帧副导头 22

传送帧数据域 23

操作控制域 23

帧差错控制域 24

协议流程 26

8.1发送端协议流程 26

接收端协议流程 30

管理参数 34

寸既$ 34

物理信道管理参数 34

主信道管理参数 35

虚拟信道管理参数 35

包传输管理参数 35

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GB/T39351—2020

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10支持SDLS的协议规定 36

寸既$ 36

SDLS协议格式规定 36

SDLS协议流程 38

SDLS管理参数 40

附录A(资料性附录)本标准与ISO22645=2016相比的结构变化情况 41

附录B(资料性附录)本标准与ISO 22645=2016的技术性差异及原因 43

图1遥测空间数据链路协议和OSI分层关系 3

图2信道之间的关系 4

图3异步类业务模型 5

图4 同步业务模型 6

图5发送端协议实体的内部组成 8

图6 接收端协议实体的内部组成 9

图7遥测空间数据链路协议信道树 9

图8 位序号的约定 19

图9遥测传送帧组成结构 19

图10 传送帧主导头 20

图11传送帧数据域状态 21

图12传送帧副导头 22

图13帧差错控制编码逻辑图 25

图14 帧差错控制译码逻辑图 25

图15 包处理功能抽象模型 26

图16 虚拟信道生成功能抽象模型 27

图17虚拟信道多路复用功能抽象模型 28

图18 主信道生成功能抽象模型 28

图19 主信道多路复用功能抽象模型 29

图20 所有帧生成功能抽象模型 30

图21包提取功能的抽象模型 31

图22 虚拟信道接收功能的抽象模型 31

图23 虚拟信道解复用功能的抽象模型 32

图24 主信道接收功能的抽象模型 33

图25 主信道解复用功能的抽象模型 33

图26 所有帧接收功能的抽象模型 34

图27 不带SDLS的帧与带SDLS的帧比较 37

表1遥测空间数据链路协议提供的业务 7

n

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GB/T39351—2020

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表2 物理信道管理参数 34

表3 主信道管理参数 35

表4 虚拟信道管理参数 35

表5 包传输管理参数 35

表6 SDLS协议保护的遥测业务 36

表A.1本标准与ISO22645=2016的章条编号对照情况 41

表B.1本标准与ISO22645=2016的技术性差异及原因 43

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本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准使用重新起草法修改采用ISO22645:2016((空间数据与信息传输系统遥测空间数据链路协议》。

本标准与ISO22645=2016相比在结构上有较多调整,附录A中列出了本标准与ISO22645=2016的章条编号对照一览表。

本标准与ISO22645=2016相比存在技术差异,这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线(I)进行了标示,附录B中给出了相应技术差异及其原因的一览表。

本标准还做了下列编辑性修改:

一删除了ISO22645=2016中第1章关于原理定义文档结构参考文献等部分内容;——将ISO22645=2016中附录A“缩略语”改为正文第4章;

一删除了ISO22645=2016的资料性附录B“参考文献”。

本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)提出并归口。

本标准起草单位:中国航天标准化研究所、北京空间飞行器总体设计部、安徽皖通科技股份有限公司、深圳航天科技创新研究院、北京遥测技术研究所、北京跟踪与通信技术研究所。

本标准主要起草人:王维嘉、张红军、王振永、高大明、李瑞军、刘振杰、张利萍、杨克元、周玉霞。

空间数据与信息传输系统

遥测空间数据链路协议

1范围

本标准规定了遥测空间数据链路协议的业务、数据单元格式、协议流程、管理参数以及支持空间数据链路安全协议的协议规程。

本标准适用于航天器到地球站、航天器与航天器之间的遥测数据传输。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T2900.54电工术语无线电通信:发射机、接收机、网络和运行(GB/T2900.54—2002,IEC60050-713:1998,IDT)3术语和定义

GB/T2900.54界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

包packet

由应用数据加上包导头组成的一种基本数据单元。

注:通过虚拟信道包业务传输。

3.2

遥测传送帧TMtransferframe

适合于传送遥测数据的一种面向传送过程的协议数据单元。

注:遥测传送帧为传送包或自定义数据提供了数据结构。

3.3

虚拟信道virtualchannel

一种使多信源多用户分享同一物理信道的传输控制机制。通过统一分配传送帧帧头的识别码,并按用户需要和信道实际情况实施动态管理,使不同用户应用数据分时交替占用物理信道,相当于把单一信道划分为多个虚拟支路。

3.4

空闲数据idledata

不载有任何信息的数据。

注:传送空闲数据只是为了满足定时和同步的需要,建议采用“1”与“0”相间的比特序列。

3.5

空闲包idlepacket

在包数据域中装载空闲数据的包。

1

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GB/T39351—2020

3.6

任务阶段missionphase

航天任务的一个时间段,在此期间具有特定目标的任务过程。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

CCSDS——空间数据系统咨询委员会(ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystem)

CLCW 通信链路控制字(CommunicationsLinkControlWord)

COP 通信操作规程(CommunicationOperationProcedure)

CRC 循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck)

FECF 帧差错控制域(FrameErrorControlField)

FSH 帧副导头(FrameSecondaryHeader)

FSHSDU 帧副导头业务数据单元(FrameSecondaryHeaderServiceDataUnit)

GVCID 全局虚拟信道标识(GlobalVirtualChannelIdentifier)

MAC 消息认证码(MessageAuthenticationCode)

MC 主信道(MasterChannel)

MCF 主信道帧(MasterChannelFrame)

MC_FSH 主信道帧副导头(MasterChannelFrameSecondaryHeader)

MC_OCF 主信道操作控制域(MasterChannelOperationalControlField)

MCID 主信道标识(MasterChannelIdentifier)

OCF——操作控制域(OperationalControlField)

OCFSDU 操作控制域业务数据单元(OperationalControlFieldServiceDataUnit)

OSI 开放系统互联(OpenSystemsInterconnection)

PVN 包版本号(PacketVersionNumber)

RS 里德-所罗门码(Reed-Solomon)

SAP 业务访问点(ServiceAccessPoint)

SCID 航天器标识(SpacecraftIdentifier)

SDKS 空间数据链路安全(SpaceDataLinkSecurity)

SDU 业务数据单元(ServiceDataUnit)

TFVN 传送帧版本号(TransferFrameVersionNumber)

VC——虚拟信道(VirtualChannel)

VCA 虚拟信道访问(VirtualChannelAccess)

VCA_SDU——虚拟信道访问业务数据单元(VirtualChannelAccessServiceDataUnit)VCF 虚拟信道帧(VirtualChannelFrame)

VC_FSH 虚拟信道帧副导头(VirtualChannelFrameSecondaryHeader)

VCID——虚拟信道标识(VirtualChannelIdentifier)

VCOCF 虚拟信道操作控制域(VirtualChannelOperationalControlField)

VCP 虚拟信道包(VirtualChannelPacket)

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5概述

5.1协议概念

5.1.1体系结构

遥测空间数据链路协议是数据链路层协议,为满足航天任务中航天器到地面站、航天器与航天器之间各种类型和特性空间应用数据高效传输需求而设计。

OSI分层 CCSDS分层

网络及上层

CCSDS协议

遥测空间数据链路协议

&

遥测同步与信道编码

物理层

空间数据链路安全协议

图1遥测空间数据链路协议和OSI分层关系

图1说明了遥测空间数据链路协议和OSI参考模型之间的关系,定义了数据链路层的两个子层。遥测空间数据链路协议与数据链路协议子层相关,提供使用固定长度协议数据单元(即遥测传送帧)传输各种数据的功能。可选的SDLS协议位于数据链路协议子层。同步和信道编码子层提供传送帧在空间链路传输所需要的其他功能,包括传送帧的定界/同步、纠错编码/译码(可选)、伪随机化/去伪随机化(可选)。

协议特征

遥测空间数据链路协议为用户提供了多种用于在空间链路上传输数据单元的传输业务。为便于在信号较弱、存在噪声的空间链路上实现简单、可靠和健壮的同步,遥测空间数据链路协议使用固定长度的协议数据单元,其长度由型号任务确定,在特定任务期间的特定物理信道(指在空间链路上单方向传输的数据位流)上保持不变。遥测空间数据链路协议的协议数据单元被称为遥测传送帧。每个传送帧包含1个传送帧主导头来提供协议控制信息和1个固定长度数据域来承载更高层业务数据单元。

遥测空间数据链路协议的一个关键特征是“虚拟信道”的概念。虚拟信道允许一个物理信道被多个高层数据流共享,每个数据流可以有不同的业务需求。因此一个物理信道可以被划分成多个独立的逻辑数据信道,每个逻辑通道为一个虚拟信道。每个在物理信道上传送的传送帧都属于该物理信道的一个虚拟信道。

SDLS协议

数据链路协议子层包括可选的SDLS协议,可为遥测传送帧提供安全保护。不同虚拟信道间的安全协议可以不同。例如,一些虚拟信道可以选用安全保护,另外一些虚拟信道可以不选用,每个虚拟信道间采用的安全保护类别也可不同。

5.1.4寻址

传送帧的头有三个标识符区域:传送帧版本号(TFVN)、航天器标识(SCID)和虚拟信道标识(VCID)。TFVN和SCID合起来被称为主信道标识(MCID),MCID和VCID合起来被称为全局虚拟信道标识(GVCID).即:

MCID=TFVN+SCID

GVCID=MCID+VCID=TFVN+SCID+VCID

在一个物理信道上传输的虚拟信道由GVCID进行识别,因此一个虚拟信道由具有相同GVCID的多个传送帧组成。

在一个物理信道上的具有相同MCID的所有传送帧组成一个主信道。一个主信道包含一个或多个虚拟信道。一般情况下,一个物理信道只传输包含一个MCID的传送帧,此时主信道和物理信道相同。但是,一个物理信道可以传送具有多个MCID的传送帧。在这种情况下,一个物理信道包含多个主信道。物理信道由物理信道名称进行标识,由型号任务确定,不包含在传送帧的帧头中。上述各类信道之间的关系如图2所示。

虚拟信道:由GVCTD标识

主信道:由MCTD标识

物理信道:由物理信道名称标识

图2信道之间的关系

5.1.5协议说明

遥测空间数据链路协议用如下条目描述:

a) 提供给用户的业务;

b) 协议数据单元;

O该协议执行的规程。

业务通过原语的形式来定义,在协议实体和业务用户之间引出一个用于数据和控制信息逻辑交流的抽象模型。原语的定义独立于具体的实施办法。

程序规范定义了协议实体实施对等实体间信息发送的程序。程序定义独立于具体实施方法或技术。此协议规范还指定了信道编码子层和物理层提供基础业务时要满足的必要条件。

业务概述

5.2.1业务特征

遥测空间数据链路协议为用户提供了数据传输业务。协议实体为用户提供业务访问点(SAP),每个业务用户用SAP地址标识。

所有业务的共性特征如下:

a) 单向:连接的一端可通过空间链路发送数据,但是不能接收数据;而另外一端则只能接收数据,不能发送;

b) 非确认:发送端不接收数据接收端的确认信息;

c) 不保证完整性:业务不保证完整性,但是某些业务可对交付给接收端用户的数据单元序列中丢失部分进行标记;

d) 保序:在通过空间链路传送过程中,发送端用户提交的数据单元可能会有丢失或重复,但其顺序保持不变。

5.2.2业务属性

概述

根据用户提供业务数据单元与在空间链路上传输协议数据单元的时序关系,遥测空间数据链路协议业务分为三类:

a) 异步;

b) 同步;

c) 周期性。

〜中描述的业务模型用于阐明业务特征,而不是对航天器或地面系统具体设计的指导或约束。

异步

异步业务模型如图3所示。在这类业务中,业务用户提供业务数据单元的传送时刻与业务提供方生成的传送帧发送时刻之间没有时间关系。用户可以在任何需要的时刻请求数据传输,但业务提供方可对数据产生速率进行限制。在该类业务中,每个发送端用户的业务数据单元都放进一个队列,队列中的内容按照进人队列的顺序发送给接收端用户。尽管传输差错可能会导致一些数据单元无法传送给接收用户,但业务提供方仅将发送端用户提供的所有数据单元传送一次。数据传输的时机由业务提供方按照任务的规则确定,但也会取决于传送时刻的通信容量。该类业务的主要特征是所有发送端用户的业务数据单元都会被传送,且只被传送一次。

图3异步类业务模型

同步

同步业务模型如图4所示。在这类业务中,业务数据单元的传送与下列任一事件同步:

a) 虚拟信道传送帧的发送;

b) 主信道传送帧的发送;

c) 物理信道所有传送帧的发送。

业务数据单元的传送时机可以是周期的或非周期的。

在该类业务中,发送端用户发送的每个业务数据单元被放人只能容纳一个业务数据单元的缓冲区中。缓冲区内容会在传送帧传送时发送给接收用户。传送帧的传送时机由业务提供方依据任务的规则确定,通常用户也知晓该规则。该业务本质上为时分复用,其主要特征是数据的传输时机由传输机制驱动,而不是由用户业务请求驱动。因此,用户的某个业务数据单元可能被发送一次、多次(如果缓冲区内还没有新值),或根本没有传输(如果业务提供方还未来得及发送该业务数据单元,其内容就已经被第二个业务数据单元所覆盖)。

图4同步业务模型

周期性

周期性业务是同步业务的一个特例,其业务数据单元以固定速率传输。在以下两种情况下,同步业务为周期性业务:

a) 如果该类业务属于某个虚拟信道(或主信道),并且该虚拟信道(或主信道)以固定速率产生传送帧;

b) 如果该业务属于一个主信道,并且其物理信道只有一个主信道。

周期性业务在业务接口处规定了最大延迟和抖动。对于周期性业务,如果业务用户提供业务数据单元的速率和业务提供方发送这些业务数据单元的速率相同,那么所有业务数据单元只发送一次。

5.2.3业务说明

概述

遥测空间数据链路协议提供了八种业务,其中有五种业务(包括VCP业务、VCA业务、VC_FSH业务、VC_OCF业务和VCF业务)由虚拟信道提供,三种业务(MC_FSH业务、MC_OCF业务、MCF业务)由主信道提供。八种业务的说明见表1。

表1遥测空间数据链路协议提供的业务

序号

业务名称

业务属性

业务数据单元

SAP地址

业务描述

1

VCP业务

异步

GVCID+PVN

虚拟信道包(VCP)业务在空间链路上传输长度可变、定界、按字节排列的包序列

2

VCA业务

异步或周期性

VCA_SDU

GVCID

虚拟信道访问(VCA)业务在空间链路上传输固定长度、具有状态域的自定义业务数据单元序列,为单向、异步或周期性保序业务

3

VC_FSH业务

同步或周期性

FSH_SDU

GVCID

虚拟信道帧副导头(VC_FSH)业务通过虚拟信道传送帧的帧副导头提供固定长度数据单元的同步传输,是单向的保序业务

4

VC_OCF业务

同步或周期性

OCF_SDU

GVCID

虚拟信道操作控制域(VC_OCF)业务通过长度为4字节的虚拟信道传送帧操作控制域提供固定长度数据单元的同步传输,是单向的保序业务

5

VCF业务

异步或周期性

传送帧

GVCID

虚拟信道帧(VCF)业务在空间链路上传输由独立协议实体产生的、固定长度的虚拟信道遥测传送帧序列,是单向、异步或周期性保序业务

6

MC_FSH业务

同步或周期性

FSH_SDU

MCID

主信道帧副导头(MC_FSH)业务通过主信道传送帧的帧副导头提供固定长度数据单元的同步传输,是单向的保序业务

7

MC_OCF业务

同步或周期性

OCF_SDU

MCID

主信道操作控制域(MC_OCF)业务通过长度为4字节的主信道传送帧操作控制域提供固定长度数据单元的同步传输,是单向的保序业务

8

MCF业务

异步或周期性

传送帧

MCID

主信道帧(MCF)业务在空间链路上传输由独立协议实体产生的、固定长度的主信道遥测传送帧序列,是单向、异步或周期性、保序业务

业务约束

物理信道上提供的业务有如下约束:

如果在主信道上选用MCF业务,那么该主信道不应同时选用其他业务;

在一个主信道上,不应同时存在VC_FSH业务和MC_FSH业务;

在一个主信道上,不应同时存在VC_OCF业务和MC_OCF业务;

如果在虚拟信道上选用VCF业务,那么该虚拟信道不应同时选用其他业务;

在一个虚拟信道上,不应同时存在VCP业务和VCA业务。

5.3功能概述

5.3.1一般功能

遥测空间数据链路协议传输多种由发送用户提供的业务数据单元,这些业务数据单元被封装在使用低层业务的遥测传送帧序列中。遥测传送帧具有固定长度,并且应以固定的速率在物理信道上传输。本协议的协议实体执行以下功能:

a) 产生并处理协议控制信息(即传送帧主导头和传送帧尾),以进行数据识别、丢失检测和差错检测;

b) 将业务数据单元分段和组装,以便在固定长度的协议数据单元中传输变长的业务数据单元;

c) 进行多路复用/解复用和整合/分解,以便于多种业务用户共享一个物理信道;

d) 产生和去除空闲数据,以实现按固定速率传输协议数据单元。

若协议实体支持可选的SDLS协议,则将使用SLDS提供的可配置的安全应用。本协议不涉及以下功能:

建立与释放连接;

流量控制;

协议数据单元重传;

一管理或配置SDLS协议。

5.3.2协议实体内部结构

发送端和接收端协议实体的内部组织如图5和图6所示。图5中数据流是从上到下,图6中数据流是从下到上。这些图描述了由协议实体执行的数据处理功能,以及这些功能之间的逻辑关系,而不代表在真实系统中的软硬件配置。根据真实系统中所选用的业务,协议实体可能仅提供部分功能。

VC_FSHVCOCF

VCP业务 VCA业务业务业务

数据流方向

图5发送端协议实体的内部组成

数据流方向

VCP业务

MCF业务

VCOCF

业务

VCFSH

VCA业务业务

图6接收端协议实体的内部组成

通过从图5和图6中提炼多路复用/解复用和整合/分解功能,图7描述了各种数据单元之间的关系,被称为遥测空间数据链路协议信道树。

VCP VCA VCFSHVCOCF

业务 业务 业务 业务

全帧

图例

I

I | 选择

I

1I1 |整合/分解

I

l

…多路复用/解复用I

V

图7遥测空间数据链路协议信道树

图7中,多路复用按照由任务规定的算法将多个数据单元流(每个数据单元流具有不同的标识)复用产生一个数据单元数据流。整合按照协议规定的格式规则将多个数据单元(每个数据单元来自不同业务)拼接为一个共享相同标识符的协议数据单元。

5.3.3底层业务需求

同步和信道编码子层功能

同步和信道编码子层使用物理层提供的服务,将长度可变、定界的协议数据单元以位流的形式在空间链路上传输。同步和信道编码子层应提供如下功能:

a)

差错控制编码和译码功能;

b)

位跳变的产生和识别功能(可选);

c)

定界和同步功能。

对底层的性能需求

同一物理信道上的所有传送帧应使用相同的编码策略。遥测同步和信道编码性能以及物理层的无线链路性能应按下述准则选择:

a) 误识别主信道标识(MCID)和虚拟信道标识(VCID)的概率均应小于任务规定值;

b) 使用首导头指针和包长度域未能从传送帧中正确提取包的概率应小于任务规定值。

6业务

6.1概述

本章以业务原语的形式规定业务,提出协议实体和业务用户之间进行数据信息和控制信息逻辑交换的抽象模型。业务原语定义独立于具体实现方法。

业务原语参数以抽象方式定义,主要规定业务原语用户可获取的信息。本标准不规定获取信息的方式。本标准仅规定业务原语参数的最小集,具体实现可为业务用户提供本标准规定之外的其他参数,例如用于业务控制的参数、性能监视、诊断信息等。

6.2业务数据单元

6.2.1概述

遥测空间数据链路协议传输的业务数据单元包括:

a) 包(Packet);

b) 虚拟信道访问业务数据单元(VCA_SDU);

c) 帧副导头业务数据单元(FSH_SDU);

d) 操作控制域业务数据单元(◦CF_SDU);

e) 遥测传送帧。

6.2.2包(Packet)

包通过VCP业务在空间链路传输,其中包版本号(PVN)的取值应符合规则。为了从传送帧中提取包,接收端的业务提供方应知道包长度域的位置和长度。包是变长、定界的、按字节排列的数据单元,通常是网络层的协议数据单元,推荐使用CCSDS的空间包格式。

6.2.3虚拟信道访问业务数据单元(VCA_SDU)

VCA_SDU通过VCA业务在空间链路传输。虚拟信道访问业务数据单元是固定长度、按字节排列、用户自定义格式的数据单元,其长度由管理参数确定。

6.2.4帧副导头业务数据单元(FSH_SDU)

FSH_SDU通过VC_FSH业务或MC_FSH业务在空间链路传输。FSH_SDU可以包含在某虚拟信道的每个传送帧中或者包含在某主信道的每个传送帧中。

FSH_SDU的传输与为其提供传输业务的虚拟信道或主信道同步。发送端用户产生FSH_SDU可与虚拟信道或主信道同步,也可不同步。根据任务需求设计同步策略。FSH_SDU为固定长度的数据单元,长度为整数字节,范围在2字节〜64字节之间,装载在7.4规定的传送帧副导头中。

6.2.5操作控制域业务数据单元(OCF_SDU)

OCF_SDU通过VC_OCF业务或MC_OCF业务在空间链路传输。OCF_SDU可以包含在某虚拟信道的每个传送帧中或者包含在某主信道的每个传送帧中。

OCF_SDU的传输与为其提供传输业务的虚拟信道或主信道同步。发送端用户产生OCF_SDU可与虚拟信道或主信道同步,也可不同步。根据任务需求设计同步策略。OCF_SDU为4字节固定长度的数据单元,装载在7.6规定的操作控制域中。

6.2.6遥测传送帧

遥测传送帧是固定长度的遥测空间数据链路协议的协议数据单元,但同时也可以作为VCF业务和MCF业务的业务数据单元使用,其格式规定见7.2。在物理层传输的所有传送帧应长度相同,其长度由任务确定。

VCF业务和MCF业务传输的传送帧是遥测传送帧,具有以下约定:

a) 提交给VCF业务的传送帧中主信道帧计数域为空;

b) 如果主信道选用了MC_FSH业务,那么提交给同一主信道上的VCF业务的传送帧副导头和传送帧副导头标志为空;

c) 如果主信道选用了MC_OCF业务,那么提交给同一主信道上的VCF帧业务的操作控制域和操作控制域标志为空;

d) 如果物理信道选择了帧差错控制域,那么提交给MCF业务或VCF业务的帧差错控制域为空。

6.3虚拟信道包(VCP)业务

6.3.1概述

VCP业务在空间链路上传输长度可变、定界、按字节排列的包序列。该业务是单向、异步、保序、不保证完整性,也不为接收端用户提供业务数据单元丢失指示。

该业务用户是发送或接收包(具有单一PVN)的协议实体,通过PVN和GVCID识别。不同用户(对应不同版本的包)可以共享一个虚拟信道。如果一个虚拟信道上有多个用户,那么业务提供方将不同版本的包多路复用在一起,形成一个包流在该虚拟信道上传输。

6.3.2参数

VCP业务原语使用的参数如下:

a) Packet:通过VCP业务传输的包;

b) GVCID:用于标识传输包的虚拟信道的GVCID,是VCP业务的SAP地址的一部分;

c) PacketVersionNumber:用于标识使用VCP业务的上层协议实体,是VCP业务的SAP地址的一部分;

PacketQualityIndicator:可选参数,用于通知VCP业务接收端用户通过原语传递的包是否完整;当业务提供方需要向接收端用户发送不完整的包时会应用该参数;

VerificationStatusCode:可选参数,用于通知VCP业务接收端用户通过虚拟信道传输的传送帧是否验证正确。当业务提供方需要支持SDLS协议时选用,取值为非零时,表示SDLS协议检测到差错。

6.3.3业务原语

VCP.request原语

在发送端,VCP业务用户应向业务提供方提交一个VCP.request,用来请求通过指定虚拟信道向接收端用户传输一个包。该原语参数如下:

VCP.request(Packet,

GVCID.

PacketVersionNumber)

在需要发送一个包时,发送端业务用户将VCP.request提交给业务提供方,业务提供方收到VCP.request后传输该包。该原语用于在指定的空间链路虚拟信道上传输包。

VCP.indication原语

在接收端,业务提供方向VCP业务用户传递VCP.indication,用来向业务用户交付一个包。该业务也可向用户交付不完整的包。该原语通过GVCID和PVN识别VCP业务用户,参数如下:

VCP.indicationCPacket,

GVCID.

PacketVersionNumber.

[PacketQualityIndicator],

[VerificationStatusCode])

注:[]表示该参数为可选参数,下同。

6.4虚拟信道访问(VCA)业务

6.4.1概述

VCA业务在空间链路上传输固定长度、具有状态域的自定义业务数据单元序列,为单向、异步或周期性保序业务。该业务不保证完整性,但可对交付给接收端用户的业务数据单元序列中丢失部分进行标记。

在一个虚拟信道上只有一个用户能使用该业务,该用户由虚拟信道的GVCID标识。不同用户的业务数据单元不能在同一个虚拟信道上进行多路复用。

6.4.2参数

VCA业务原语使用的参数如下:

VCA_SDU:VCA业务传输的业务数据单元。

VCAstatusfields:包序列标志(1bit)和段长度标识(2bit)可用于传达信息的有效性、序列或VCA_SDU的其他状态。该状态域为必选项,其内容由用户选择。

GVCID:用于标识传输VCA_SDU的虚拟信道,是VCA业务的SAP地址。

VCA_SDULossFlag:可选参数,用于通知接收端业务用户检测到业务数据单元序列的不连续性,若设置该参数则表明一个或多个VCA_SDU已丢失。该参数的取值通过对传送帧内的虚拟信道帧计数进行检查来确定。

e)VerificationStatusCode:可选参数,用于通知VCA业务接收端用户通过虚拟信道传送的传送帧是否验证正确。当业务提供方需要支持SDLS协议时选用,该参数取值为非零时,表示SDLS协议检测到差错。

6.4.3业务原语

VCA.request原语

在发送端,VCA业务用户向业务提供方提交一个VCA.request.用来请求通过指定虚拟信道向接收端用户传输一个VCA_SDU。该原语参数如下:

VCA.request(VCA_SDU.

VCAstatusfields.

GVCID)

在需要发送VCA_SDU时,发送端业务用户将VCA.request提交给业务提供方,业务提供方收到VCA.request后传输VCA_SDU。该原语用于在指定的空间链路虚拟信道上传输VCA_SDU。

VCA.indication原语

在接收端,VCA业务提供方向业务用户传递VCA.indication,用来向业务用户交付一个VCA_SDU。该原语参数如下:

VCA.indication(VCA_SDU,

VCAstatusfields.

GVCID.

[VCA_SDULossFlag],

[VerificationStatusCode])

VCA.indication由业务提供方传递给接收端业务用户,用来交付一个VCA_SDU。该原语通过GVCID识别VCA业务用户。

6.5虚拟信道帧副导头(VC_FSH)业务

概述

VC_FSH业务通过虚拟信道传送帧的帧副导头提供固定长度数据单元的同步传输,是单向的保序业务。VC_FSH的传输与虚拟信道传送帧的传输同步。该业务不保证完整性,但可对交付给接收端用户的业务数据单元序列中的丢失部分进行标记。

在一个虚拟信道上只有一个用户能使用该业务,该用户由虚拟信道的GVCID标识。不同用户的业务数据单元不能在同一个虚拟信道上进行多路复用。

参数

VC_FSH业务原语使用的参数如下:

FSH_SDU:VC_FSH业务通过虚拟信道帧副导头传输的业务数据单元;

GVCID:用于标识传输FSH_SDU的虚拟信道,是VC_FSH业务的SAP地址;

FSH_SDULossFlag:可选参数,用于通知接收端业务用户检测到业务数据单元序列的不连续性,若设置该参数则表明一个或多个FSH_SDU已丢失。该参数的取值通过对传送帧内的虚拟信道帧计数进行检查来确定。

6.5.3业务原语

VCFSH.request原语

在发送端,VC_FSH业务用户向业务提供方提交一个VC_FSH.request.用来请求通过指定虚拟信道向接收端用户传输一个FSH_SDU。该原语参数如下:

VC_FSH.request(FSH_SDU.

GVCID)

在需要发送FSH_SDU时,发送端业务用户将VC_FSH.request提交给业务提供方,业务提供方收到VC_FSH.request后传输FSH_SDU。该原语用于在指定的空间链路虚拟信道上传输FSH_SDU。

VCFSH.indication原语

在接收端,VC_FSH业务提供方向业务用户传递VC_FSH.indication.用来向业务用户交付一个FSH_SDU。该原语参数如下:

VC_FSH.indication(FSH_SDU,

GVCID.

[FSH_SDULossFlag])

VC_FSH.indication由业务提供方传递给接收端业务用户,用来交付FSH_SDU。该原语通过GVCID识别VC_FSH业务用户。

6.6虚拟信道操作控制域(VC_OCF)业务

6.6.1概述

VC_OCF业务通过长度为4字节的虚拟信道传送帧操作控制域提供固定长度数据单元的同步传输,是单向的保序业务。VC_OCF的传输与虚拟信道传送帧的传输同步。该业务不保证完整性,但可对交付给接收端用户的业务数据单元序列中的丢失部分进行标记。

在一个虚拟信道上只有一个用户能使用该业务,并且该用户由虚拟信道的GVCID标识。不同用户的业务数据单元不能在同一个虚拟信道上进行多路复用。

参数

VC_OCF业务原语使用的参数如下:

OCF_SDU:VC_OCF业务通过虚拟信道操作控制域传输的业务数据单元;

GVCID:用于标识传输OCF_SDU的虚拟信道,是VC_OCF业务的SAP地址;

OCF_SDULossFlag:可选参数,用于通知接收端业务用户检测到业务数据单元序列的不连续性,若设置该参数则表明一个或多个OCF_SDU已丢失。该参数的取值通过对传送帧内的虚拟信道帧计数进行检查来确定。

业务原语

VC_OCF.request原语

在发送端,VC_OCF业务用户向业务提供方提交一个VC_OCF业务请求,用来请求通过指定虚拟信道向接收端用户传输一个OCF_SDU。该原语参数如下:

VC_OCF.request(OCF_SDU,

GVCID)

在需要发送OCF_SDU时,发送端业务用户将VC_OCF.request提交给业务提供方,业务提供方收到VC_OCF.request后传输OCF_SDU。该原语应用于在指定的空间链路虚拟信道上传输OCF_SDU。

VCOCF.indication原语

在接收端,业务提供方向业务用户传递VC_OCF业务指示,用来向业务用户交付一个OCF_SDU。该原语参数如下:

VCOCF.indication(OCFSDU,

GVCID.

[OCF_SDULossFlag])

VC_OCF.indication由业务提供方传递给接收端业务用户,用来交付一个OCF_SDU。该原语通过GVCID识别VC_OCF业务用户。

6.7虚拟信道帧(VCF)业务

6.7.1概述

VCF业务在空间链路上传输由独立协议实体产生的、固定长度的虚拟信道遥测传送帧序列,是单向、异步或周期性保序业务。该业务不保证完整性,但可对交付给接收端用户的业务数据单元序列中的丢失部分进行标记。

在一个虚拟信道上只有一个用户能使用该业务,该用户由虚拟信道的GVCID标识。不同用户的业务数据单元不能在同一个虚拟信道上进行多路复用。

参数

VCF业务原语使用的参数如下:

Frame:由GVCID参数指定的虚拟信道传送帧;

GVCID:用于标识传输传送帧的虚拟信道,是VCF业务的SAP地址;

FrameLossFlag:可选参数,用于通知接收端业务用户检测到业务数据单元序列的不连续性,若设置该参数则表明指定虚拟信道的一个或多个传送帧已丢失。该参数的取值通过对传送帧内的虚拟信道帧计数进行检查来确定。

业务原语

VCF.request原语

在发送端,VCF业务用户向业务提供方提交一个VCF.request,用来请求通过指定虚拟信道向接收端用户传输一个传送帧。该原语参数如下:

VCF.request(Frame.

GVCID)

在需要发送传送帧时,发送端业务用户将VCF.request提交给业务提供方,业务提供方收到VCF.request后传输传送帧。该原语用于在指定空间链路虚拟信道上传输传送帧。

VCF.indication原语

在接收端,业务提供方向业务用户传递VCF.indication,用来向业务用户交付一个传送帧。该原语参数如下:

VCF.indication(Frame,

GVCID.

[FrameLossFlag])

VCF.indication由业务提供方传递给接收端业务用户,用来交付一个传送帧。该原语通过GVCID识别VCF业务用户。

6.8主信道帧副导头(MC_FSH)业务

6.8.1概述

MC_FSH业务通过主信道传送帧的帧副导头提供固定长度数据单元的同步传输,是单向的保序业务。MC_FSH的传输与主信道传送帧的传输同步。该业务不保证完整性,但可对交付给接收端用户的业务数据单元序列中的丢失部分进行标记。

在一个主信道上只有一个用户能使用该业务,该用户由主信道的MCID标识。不同用户的业务数据单元不能在同一个主信道上进行多路复用。

参数

MC_FSH业务原语使用的参数如下:

FSH_SDU:MC_FSH业务通过主信道帧副导头传输的业务数据单元;

MCID:用于标识传输FSH_SDU的主信道,是MC_FSH业务的SAP地址;

FSH_SDULossFlag:可选参数,用于通知接收端业务用户检测到业务数据单元序列的不连续性,若设置该参数则表明一个或多个FSH_SDU已丢失。该参数的取值通过对传送帧内的主信道帧计数进行检查来确定。

业务原语

MCFSH.request原语

在发送端,MC_FSH业务用户向业务提供方提交一个MC_FSH.request.用来请求通过指定主信道向接收端用户传输一个FSH_SDU。该原语参数如下:

MC_FSH.request(FSH_SDU,

MCID)

在需要发送FSH_SDU时,发送端业务用户将MC_FSH.request提交给业务提供方,业务提供方收到MC_FSH.request后传输FSH_SDU。该原语应用于在指定的空间链路主信道上传输FSH_SDU。

MCFSH.indication原语

在接收端.MC_FSH业务提供方向业务用户传递MC_FSH.indication.用来向业务用户交付一个FSH_SDU。该原语参数如下:

MC_FSH.mdication(FSH_SDU,

MCID.

[FSH_SDULossFlag])

MC_FSH.indication由业务提供方传递给接收端业务用户,用来交付FSH_SDU。该原语通过MCID识别MC_FSH业务用户。

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6.9主信道操作控制域(MC_OCF)业务

6.9.1概述

MC_OCF业务通过长度为4字节的主信道传送帧操作控制域提供固定长度数据单元的同步传输,是单向的保序业务。MC_OCF的传输与主信道传送帧的传输同步。该业务不保证完整性,但可对交付给接收端用户的业务数据单元序列中的丢失部分进行标记。

在一个主信道上只有一个用户能使用该业务,并且该用户由主信道的MCID标识。不同用户的业务数据单元不能在同一个主信道上进行多路复用。

参数

MC_OCF业务原语使用的参数如下:

OCF_SDU:MC_OCF业务通过主信道操作控制域传输的业务数据单元;

MCID:用于标识传输OCF_SDU的主信道,是MC_OCF业务的SAP地址;

OCF_SDULossFlag:可选参数,用于通知接收端业务用户检测到业务数据单元序列的不连续性,若设置该参数则表明一个或多个OCF_SDU已丢失。该参数的取值通过对传送帧内的主信道帧计数进行检查来确定。

业务原语

MC_OCF.request原语

在发送端,MC_OCF业务用户向业务提供方提交一个MC_OCF.request.用来请求通过指定主信道向接收端用户传输一个OCF_SDU。该原语参数如下:

MC_OCF.request(OCF_SDU,

MCID)

在需要发送OCF_SDU时,发送端业务用户将MC_OCF.request提交给业务提供方,业务提供方收到MC_OCF.request后传输OCF_SDU。该原语应用于在指定的空间链路主信道上传输OCF_SDU。

MCOCF.indication原语

在接收端,业务提供方向业务用户传递MCOCF.indication,用来向业务用户交付一个OCF_SDU。该原语参数如下:

MCOCF.indication(OCF_SDU,

MCID.

[OCF_SDULossFlag])

MC_OCF.indication由业务提供方传递给接收端业务用户,用来交付一个OCF_SDU。该原语通过MCID识别MC_OCF业务用户。

6.10主信道帧(MCF)业务

概述

MCF业务在空间链路上传输由独立协议实体产生的、固定长度的主信道遥测传送帧序列,是单向、异步或周期性、保序业务。该业务不保证完整性,但可对交付给接收端用户的业务数据单元序列中的丢失部分进行标记。

在一个主信道上只有一个用户能使用该业务,该用户由主信道的MCID标识。不同用户的业务数

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据单元不能在同一个主信道上进行多路复用。

参数

MCF业务原语使用的参数如下:

Frame:由MCID参数指定的主信道传送帧;

MCID:用于标识传输传送帧的主信道,是MCF业务的SAP地址;

FrameLossFlag:可选参数,用于通知接收端业务用户检测到业务数据单元序列的不连续性,若设置该参数则表明指定主信道的一个或多个传送帧已丢失。该参数的取值通过对传送帧内的主信道帧计数进行检查来确定。

业务原语

MCF.request原语

在发送端,MCF业务用户向业务提供方提交一个MCF.request.用来请求通过指定主信道向接收端用户传输一个传送帧。该原语参数如下:

MCF.request(Frame.

MCID)

在需要发送传送帧时,发送端业务用户将MCF.request提交给业务提供方,业务提供方收到MCF.request后传输传送帧。该原语用于在指定空间链路主信道上传输传送帧。

MCF.indication原语

在接收端,业务提供方向业务用户传递MCF.indication,用来向业务用户交付一个传送帧。该原语参数如下:

MCF.indication(Frame.

MCID.

[FrameLossFlag])

MCF.indication由业务提供方传递给接收端业务用户,用来交付一个传送帧。该原语通过MCID识别MCF业务用户。

7数据单元格式

7.1位序号的约定

本标准采用下述位序号的约定,以便识别Nbit数据域中的各位。

对Nbit数据的高低位遵守下述约定:第一个传送的bit称之为位0(b。),紧接的bit定义为位1(b/),这样依次到位N-l(h)。当该数据域用作表示一个二进制值时(例如计数器),最高有效位(MSB)是该数据域最先传送位,也就是b。,如图8所示。1个字节为8bit。

bo b,\-i

TV位数据域

第一个被传送的位为最高有效位

图8位序号的约定

7.2遥测传送帧

遥测传送帧应由位置连续的、按照以下顺序排列的域组成:

a) 传送帧主导头(必选);

b) 传送帧副导头(可选);

c) 传送帧数据域(必选);

d) 操作控制域(可选);

e) 帧差错控制域(可选)。

遥测空间数据链路协议的协议数据单元是遥测传送帧。特定任务阶段某个物理信道上的所有虚拟信道或主信道的传送帧长度固定,传送帧长度的改变可能导致接收端丢失同步。操作控制域和帧差错控制域的组合称为传送帧尾,传送帧的起始标记由下层信道编码子层完成。遥测传送帧结构组成如图9所示。

翻#麵

传送帧

主导头

传送帧

副导头

(可选)

传送帧数据域

传送帧尾

(可选)

操作控制域

(可选)

帧差错控制域(可选)

6字节

最大64字节

可变长

4字节

2字节

图9遥测传送帧组成结构

7.3传送帧主导头7.3.1概述

传送帧主导头为必选项,格式如图10所示,按顺序包含以下六个域:

a) 主信道标识(必选);

b) 虚拟信道标识(必选);

c) 操作控制域标志(必选);

d) 主信道帧计数(必选);

e) 虚拟信道帧计数(必选);

f) 传送帧数据域状态(必选)。

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— ——_—

- 传送帧主导头

主信道标识

传送帧

版本号

航天器

标识

虚拟信道标识

操作控

,域

^5志

主信道帧计数

虚拟信道帧计数

传送帧数据域状态

2bit

10bit

3bit

1bit

2字节

1字节

1字节

2字节

图10传送帧主导头

7.3.2主信道标识

传送帧主导头的位0到位11为主信道标识,包括:

a) 传送帧版本号:必选项,位于传送帧主导头位0到位1,采用二进制编码,用于标识传送帧版本。在本标准中置为“00”。

b) 航天器标识:必选项,位于传送帧主导头位2到位11,用于标识传送帧内数据所属航天器,在整个任务阶段内固定不变。

7.3.3虚拟信道标识

传送帧主导头的位12到位14为虚拟信道标识,用于标识虚拟信道。本标准对虚拟信道标识的选择没有限制,虚拟信道标识也不需要连续。

7.3.4操作控制域标志

传送帧主导头的位15为操作控制域标志,用来表明是否选用操作控制域:“1”表示选用/‘0”表示不选用。在一个任务阶段的主信道或虚拟信道中的操作控制域标志固定不变。

7.3.5主信道帧计数

传送帧主导头的位16到位23为主信道帧计数,该8bit为一个顺序的二进制计数器(模256),对特定主信道中传输的每个传送帧进行计数。除非不可避免的原因,否则在主信道帧计数达到255之前不能被重置。

主信道帧计数的目的是为了对同一个主信道提供连续的传送帧计数。如果因为不可避免的初始化导致主信道帧计数被重置,那么将无法确认相应主信道中传送帧序列的完整性。

7.3.6虚拟信道帧计数

传送帧主导头的位24至位31为虚拟信道帧计数,该8bit为一个顺序二进制计数器(模256),对特定虚拟信道中传输的每个传送帧进行计数。除非不可避免的原因,否则虚拟信道帧计数在达到255之前不能被重置。

该域为每个虚拟信道提供单独的可追溯性,以便能够从传送帧数据域中提取出包。如果因为不可避免的初始化导致虚拟信道帧计数被重置,那么将无法确认相应虚拟信道中传送帧序列的完整性。20

7.3.7传送帧数据域状态

概述

传送帧主导头的位32至位47为传送帧数据域状态,格式如图11所示,按顺序包含以下五个域:

a) 传送帧副导头标志(必选);

b) 同步标志(必选);

c) 包顺序标志(必选);

d) 段长度标识(必选);

e) 首导头指针(必选)。

传送帧数据域状态

传送帧

副,头标志

步志

同标

包顺序

标志

段长度标识

首导头指针

1bit

1bit

1bit

2bit

11bit

图11传送帧数据域状态

传送帧副导头标志

传送帧主导头的位32为传送帧副导头标志,用来表明是否选择传送帧副导头,“1”表示选用,“0”表示不选用。在一个任务阶段的主信道或虚拟信道中的传送帧副导头标志固定不变。

同步标志

传送帧主导头的位33为同步标志,用来表明传送帧数据域中插人的数据类型,“0”表示插人的是字节同步且前向排序的包或空闲数据,“1”表示插人的是VCA_SDU。在一个任务阶段特定虚拟信道中的同步标志固定不变。

包顺序标志

传送帧主导头的位34为包顺序标志,如果同步标志位“0”,则包顺序标志被置为“0”。段长度标识

传送帧主导头的位34到位35为段长度标识,如果同步标志位“0”,则段长度标识被置为“11”。首导头指针

首导头指针应满足如下要求:

a) 传送帧主导头的位37到位47为首导头指针。如果同步标志为“0”,那么首导头指针表示传送帧数据域中第一个包的首字节的位置。如果同步标志为“1”,那么首导头指针不做规定。

b) 传送帧数据域的字节位置是升序递增的,数据域中第一个字节的位置是“0”,首导头指针用二进制表示法指明第一个包的首字节在传送帧数据域中的位置。

c) 通过直接指明第一个包在数据域中的位置,首导头指针就可以很方便的界定出传送帧中每一个不同长度的包。同一传送帧中后续包的位置可以通过包长度来计算确定。

d) 若传送帧N数据域的最后一个包溢出到同一虚拟信道的传送帧M(N<M)中,则传送帧M的首导头指针将忽略该溢出包的剩余字节而直接指明本帧中下一个包开始的位置。

e) 若传送帧数据域中没有包的开始,则首导头指针应设为“11111111111”。当一个包长度超过传送帧长度时会出现这种情况。

f) 若传送帧数据域中仅包含空闲数据,则首导头指针应设为“11111111110”。首导头指针为“11111111110”的传送帧称为空闲数据传送帧,即数据域仅包含空闲数据。

7.4传送帧副导头

7.4.1概述

传送帧副导头为可选项,通过设置传送帧主导头中的传送帧副导头标志来表明是否选用,见。

若选用,则传送帧副导头应无间隔的紧接在传送帧主导头之后。

若选用,则传送帧副导头应与一个主信道或虚拟信道相关联。主信道传送帧副导头允许其数据与主信道同步传输,虚拟信道传送帧副导头允许其数据与虚拟信道同步传输。

若选用,则一个任务阶段的相应主信道或虚拟信道中的每个传送帧都应包含传送帧副导头,并且长度固定不变。

传送帧副导头包含整数字节,格式如图12所示.具体内容如下:

a) 传送帧副导头标识(长度为1字节,必选);

b) 传送帧副导头数据域(长度为1字节〜63字节,必选)。

传送帧副导头

传送帧副导头标识

传送帧副导头数据域

传送帧副导头版本号

传送帧副导头长度

2bit

6bit

1字节

最大63字节

图12传送帧副导头

7.4.2传送帧副导头标识

传送帧副导头的位0到位7为传送帧副导头标识,包括:

a) 传送帧副导头版本号(长度为2bit,必选),位于传送帧副导头位0到位1,采用二进制编码。本标准中应置为“00”。

b) 传送帧副导头长度(长度为6bit,必选),位于传送帧副导头位2到位7,采用二进制编码。该域的值为传送帧副导头总长度(字节数)减1。在一个任务阶段的相应主信道或虚拟信道中的传送帧副导头长度应固定不变。传送帧副导头长度用于计算传送帧数据域的起始位置。

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7.4.3传送帧副导头数据域

传送帧副导头数据域无间隔的紧接在传送帧副导头标识之后。传送帧副导头数据域包含传送帧副导头数据。在一个任务阶段的相应主信道或虚拟信道中的传送帧副导头数据域的长度固定不变。

7.5传送帧数据域

7.5.1传送帧数据域为必选项,无间隔的紧接在传送帧主导头或传送帧副导头(如果选用)之后。7.5.2传送帧数据域包含整数字节,其长度可变,等于特定物理信道的固定传送帧长度减去传送帧主导头长度、传送帧副导头(如果选用)长度、传送帧尾长度(如果选用)。特定任务阶段特定物理信道上的所有传送帧数据域长度固定不变。

7.5.3传送帧数据域包含包,或者一个VCA_SDU,或者空闲数据。

7.5.4VCA_SDU和包不能混合在同一个虚拟信道中,传输包的虚拟信道可以传输空闲数据。一个特定虚拟信道传输包(可能有空闲数据)还是VCA_SDU由任务来确定,一旦确定,则在整个任务阶段保持不变。

7.5.5若传送帧数据域包含包,贝U包在数据域中依次连续插人。由于第一个包可能是前一个传送帧的最后一个包的剩余部分,而最后一个包可能需要同一个虚拟信道的下一个传送帧继续传输,因此传送帧数据域中的第一个和最后一个包不一定是完整的。

7.5.6当传送帧传输时,如果没有足够的数据(包或VCA_SDU)可用来插人到传送帧数据域中,那么传送帧数据域将仅传输空闲数据,这样的传送帧称为空闲数据传送帧,其首导头指针为“11111111110”,见。空闲数据的特征由任务规定,空闲数据传送帧的VCID是用来传输包的虚拟信道的VCID之一。空闲数据传送帧的约定如下:

a) 空闲数据传送帧的数据域仅包含空闲数据,但依据虚拟信道的设计,传送帧副导头和操作控制域可以包含有效数据;

b) 空闲数据传送帧优先通过单独的虚拟信道传输,在特殊情况下传输有效包的虚拟信道也可以传输空闲数据传送帧;

c) 任何需要的时候(甚至在包被分割到多个传送帧中传输的过程中)都可以生成空闲数据传送帧;

d) 空闲数据传送帧数据域中的空闲数据不能与空闲包混淆;

e) 空闲数据传送帧中的空闲数据优先选择随机数,并具有足够的随机性,否则可能导致接收问题。

7.6操作控制域

7.6.1操作控制域为可选项,通过设置传送帧主导头中的操作控制域标志来表明是否选用,见7.3.4。7.6.2若选用,则操作控制域无间隔的紧接在传送帧数据域之后,长度为4字节。

7.6.3若选用,则操作控制域与一个主信道或虚拟信道相关联。主信道操作控制域允许其数据与主信道同步传输,虚拟信道操作控制域允许其数据与虚拟信道同步传输。

7.6.4若选用,则一个任务阶段的相应主信道或虚拟信道中的每个传送帧都包含操作控制域。7.6.5操作控制域的位0为一个类型标志。取值为“0”,表示操作控制域内为包含一个CLCW的“类型1报告”,CLCW由通信操作规程中规定的COP产生;取值为“1”,表示操作控制域内为一个“类型2报告”。同一个主信道或虚拟信道上不同传送帧操作控制域的类型标志取值可不同。

7.6.6对于“类型2报告”,操作控制域的位1取值为“0”,表示报告内容由任务确定;取值为“1”,表示报告内容为未来应用保留。同一虚拟信道上不同传送帧操作控制域的位1取值可不同。

7.7帧差错控制域

7.7.1概述

帧差错控制域为可选项,由任务确定是否选用。

帧差错控制域无间隔的紧接在操作控制域(如果选用)或传送帧数据域之后,长度为2字节。如果选用,则在整个任务阶段同一个物理通道的每个传送帧内都包含帧差错控制域。

帧差错控制域能够检测传输和数据处理过程中引人传送帧的差错。

特定物理通道是否选用该域取决于任务对数据质量的要求和下层信道编码层采用的选项。对于某些信道编码子层选项,该域为必选项。

7.7.2帧差错控制域编码过程

帧差错控制域采用CRC技术。编码过程输人(»-16)bit(为传送帧除帧差错控制域以外部分为传送帧长度),通过在末尾16位附加一个16bit的帧差错控制域生成一个二进制系统码块(».»-16)。

帧差错控制编码处理的表达式见公式(1),公式(1)中所有的计算为模2计算。

FECF=[X16•M(X)+ •L(X)]modG(X) (1)

式中:

FECF——16bit帧差错控制域,传输的第一位是最高位(对应X的最高幂次);

X 多项式变量;

M(X)——(»-16)bit信息位的二进制系数多项式,传输的第一位是(对应X的最高幂次);n ——已编码消息的比特数;

IAX)——调整多项式;

G(X) 生成多项式。

L(X),G(X)分别按公式(2)和公式(3)计算。将公式(2)、公式(3)代人公式(1)得到FECF的最终

表达式见公式(4)。

15

TOC\o"1-5"\h\z

L(X)= (2)

z—0

G(X)=X16+X12+X5+1 (3)

FECF=P0•X15 •X14+P2•X13H PH•X1+尸15•X0 (4)

式中:

Po 传输的第一位(对应X的最局幕次);

P,, 传输的第n位。

•L(X)在编码之前移位寄存器初值应全为1。图13所示为一个典型编码生成器,对于每一帧,移位寄存器的每个单元初始化为1,联动开关在位置(1)时输出的是信息位,在位置(2)时输出的是16bit帧差错控制域。

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15尸14 13尸12 尸11

尸10 尸9 尸8 Pl 尸6 尸5 尸4

Xl

X2

X4

X7♦

X8

XU

(2)

尸3 尸2 尸1 尸。

^12

Xl3

Xl4

JCl5

72)编码数据输出

图13帧差错控制编码逻辑图

7.7.3帧差错控制域译码过程

帧差错控制域译码处理的表达式见公式(5)。

S(X)=[X16.C*(X)+XV.L(X)]modG(X) (5)

式中:

S(X) 综合多项式,检验无错为0,有错为非0,传输的第一位是最局位S。(对应X最局幕

次);

C*(X)——包含差错控制域的接收块,为多项式形式,最先传输的位为C;(对应X的最高幂次)。接收块C*(X)等于发送块C(X)模2加上nbit校验块E(X).即C*(X)=C(X)+E(X),均以相同形式的多项式表示,即最高位Co或Eo为X最高幂次的二进制系数。图14所示为一个典型译码生成器,对于每一帧,移位寄存器的每个单元初始化为1。帧长为Jibit,即(〃一16)bit信息位加上16bitFECF。一帧的》bit逐位进人输人端。校验后如果移位寄存器各单元全为0表示校验无误,否则,表示传送帧有错误数据。

将公式(2)、公式(3)代人公式(5)得到S(X)的最终表达式见公式(6)。

S(X)=S„•X13+Sj•X11+S2•X13H Sn•X1+S15•X0 (6)

式中:

So 传输的第一位(对应X的最局幕次);

S,, 传输的第it位。

S15 S14 S13 S12Sn

Sio&SsSj

s2SiSo

X7

.Vl2

.Vl3

Xl4

Xl5

传输帧数据位(O先传送)

图14帧差错控制译码逻辑图

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8协议流程

8.1发送端协议流程

8.1.1概述

发送端的协议流程如图5所示。在该图中,数据从上至下流动,定义由协议实体在发送端执行的数据处理功能,并且表明各个功能之间的关系。该图不代表在真实系统中硬件或软件实现配置,也不要求协议实体必须实现所有功能。本标准描述的流程为抽象流程定义,并不代表具体实现该业务的方法。

包处理功能

功能描述

包处理功能用于在传送帧的固定长度数据域中传输变长的包。每个虚拟信道有一个包处理功能实例。包处理功能将包拼接在一起并置人传送帧数据域,直到超过数据域最大长度。任何超过数据域最大长度的包应进行分割,先将当前传送帧数据域填充满,然后将包剩余部分填充人相同虚拟信道下个传送帧数据域。下一个传送帧数据域的构造应继续拼接包,直至数据域溢出。

如果要在一个虚拟信道上传输多个版本的包,在构造数据域之前,这些

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