《空间数据与信息传输系统+封装包协议GBT+43375-2023》详细解读

《空间数据与信息传输系统封装包协议GB/T43375-2023》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4缩略语5通则5\.1相关概念5\.2协议特性5\.3寻址contents目录5\.4协议描述6业务6\.1业务说明6\.2业务参数6\.3业务原语7数据单元格式与协议规程7\.1位序号的约定7\.2封装包7\.3发送端规程contents目录7\.4接收端规程8管理参数附录A(资料性)本文件与ISO10537:2016相比的结构变化情况附录B(资料性)本文件与ISO10537:2016的技术差异及其原因011范围包括但不限于地理信息系统（GIS）数据、遥感影像数据等。空间数据实时位置数据相关信息如GPS定位信息、北斗导航数据等。与空间数据相关的属性信息、元数据等。1范围022规范性引用文件2规范性引用文件技术兼容性要求规范性引用文件确保了封装包协议在技术实施上的标准化和一致性，使得不同设备和系统间能够实现无缝对接，提高了空间数据传输的效率和稳定性。行业发展推动通过规范性引用相关文件和标准，本标准不仅提升了空间数据与信息传输系统的技术水平，也推动了航天和宇航技术的整体进步，为行业未来的发展奠定了坚实的基础。核心引用标准本标准主要引用了与空间数据和信息传输系统相关的其他国家标准，包括但不限于深空光通信物理层、编码与同步等标准，确保封装包协议在整体系统中的协调性和兼容性。030201033术语和定义3术语和定义封装包协议指的是在空间数据与信息传输系统中，用于对网络层及以上的协议数据单元进行封装的一种协议。该协议确保了数据在地面系统与航天器之间、航天器与航天器之间的通信链路中能够准确、高效地传输。协议数据单元在网络通信中，协议数据单元（PDU）是指在网络层及以上各层之间传输的数据单位。在封装包协议中，PDU是被封装的基本数据单元，包含了需要传输的信息以及相关的控制信息。空间数据与信息传输系统这是一个复杂的系统，用于在地面与航天器、航天器与航天器之间进行数据和信息的传输。封装包协议是这个系统中至关重要的一部分，它确保了数据能够在这些通信链路中顺畅、准确地传输。044缩略语应用进程标识符，用于唯一标识一个特定的应用进程。APID协议数据单元，是在网络层之间传输的数据单元。PDU开放系统互连，是计算机网络体系结构的参考模型。OSI4缩略语010203055通则封装包协议概述-封装包协议（GB/T43375-2023）是空间数据与信息传输系统中的重要标准。5通则-该协议规定了如何对网络层及以上的协议数据单元进行封装，确保数据在地面系统与航天器之间、航天器与航天器之间的通信链路中能够准确传输。-封装包协议的设计旨在提供一种灵活且高效的数据传输机制，以适应复杂多变的空间通信环境。5通则5通则-头部信息通常包含数据包的标识、长度、源地址、目的地址等关键信息，用于路由选择和数据处理。-封装包协议定义了数据单元的基本结构，包括头部信息、有效载荷以及可能的校验和等部分。协议结构与要素010203-有效载荷承载了实际要传输的数据内容，可以是各种类型的数据，如图像、遥测数据或其他应用层数据。5通则应用与兼容性-通过实施此协议，可以提高空间通信的可靠性和效率，促进航天器与地面系统之间的信息交互和共享。-该协议具有良好的兼容性，能够支持多种不同类型的数据传输需求，同时保持与现有技术和未来技术的兼容性。-封装包协议广泛应用于空间数据与信息传输系统中，确保不同设备和系统之间的数据交换能够顺畅进行。5通则01020304065.1相关概念5.1相关概念封装包协议：封装包协议是指在空间数据与信息传输系统中，对数据进行封装的一种协议。它规定了如何将数据单元进行格式化、封装和管理，以确保数据在传输过程中的完整性、可靠性和高效性。网络层及以上的协议数据单元：在网络通信中，数据被分割成不同大小的数据包进行传输。网络层及以上的协议数据单元指的是在网络层、传输层或应用层等上层协议中处理的数据包。这些数据包需要通过封装包协议进行封装，以适应空间数据与信息传输系统的特性。地面系统与航天器、航天器与航天器之间的通信：在空间数据与信息传输系统中，通信不仅发生在地面系统与航天器之间，还可能发生在航天器与航天器之间。封装包协议在这些通信过程中起着至关重要的作用，它能够确保数据在不同系统之间的顺畅、准确传输。075.2协议特性通用性与灵活性封装包协议被设计为能够适应不同的空间数据与信息传输需求，无论是在地面系统与航天器之间，还是在航天器与航天器之间的通信。这种设计确保了协议的广泛适用性和灵活性。5.2协议特性数据封装标准化该协议明确规定了数据单元的格式和封装方式，使得不同来源和类型的数据能够以统一的标准进行传输和处理。这有助于简化数据处理流程，提高传输效率。网络层及以上协议的支持封装包协议主要关注网络层及以上的协议数据单元的封装，这意味着它能够与各种现有的和未来的网络层协议相兼容，从而确保了其在空间数据与信息传输领域的长期可用性。085.3寻址5.3寻址寻址机制的重要性在空间数据与信息传输系统中，寻址机制是确保数据能够准确、高效地从一个节点传输到另一个节点的关键。它涉及到如何确定和识别网络中的不同设备或位置，以便正确地路由数据。封装包协议中的寻址根据GB/T43375-2023标准，封装包协议中定义了明确的寻址方式和规则。这些规则确保了数据在复杂的空间信息传输网络中能够准确无误地找到目标节点，无论是地面系统与航天器之间，还是航天器与航天器之间的通信。寻址的灵活性和可扩展性考虑到未来空间探索任务的复杂性和多样性，该标准设计的寻址机制具有足够的灵活性和可扩展性。这意味着它可以根据不同的任务需求和网络配置进行适配，确保数据传输的可靠性和效率。095.4协议描述5.4协议描述封装包结构封装包协议详细定义了数据包的格式和结构，包括包头、数据载荷和包尾等部分。包头包含版本、类型、长度等信息，用于标识和解析数据包。数据单元格式协议明确了数据单元的具体格式，包括数据单元的头部信息、数据部分以及校验部分。数据单元头部包含了关于数据内容的重要元数据，如时间戳、序列号等。协议规程规程部分详细阐述了数据包的处理流程，包括数据包的生成、传输、接收和解析等步骤。这些规程确保了数据包能够在复杂的空间数据与信息传输系统中准确、高效地传递。106业务6业务业务性能要求标准中对封装包协议在业务处理过程中的性能进行了明确要求，包括传输效率、误码率、时延等关键指标，以保障空间数据与信息传输的可靠性和实时性。业务处理流程规定了如何对协议数据单元进行封装、传输和解封装的具体步骤和操作规程，确保数据在复杂的空间环境中能够准确、高效地传输。封装包协议的业务范围该标准明确了封装包协议在空间数据与信息传输系统中的应用范围，主要涵盖地面系统与航天器之间、航天器与航天器之间的通信链路中对网络层及以上的协议数据单元进行封装的相关业务。116.1业务说明封装包协议的作用封装包协议在空间数据与信息传输系统中起着至关重要的作用。它规定了如何将网络层及以上的协议数据单元进行封装，以便在地面系统与航天器之间、航天器与航天器之间的通信链路中传输。适用范围该协议不仅适用于近地通信，也适用于深空通信，确保了数据在复杂空间环境中的可靠传输。通过封装包协议，可以实现对不同来源、不同类型数据的统一处理和传输。业务灵活性封装包协议的设计具有足够的灵活性，可以适应多种数据类型和业务需求。无论是遥测数据、遥控指令还是其他类型的信息，都可以通过该协议进行有效的封装和传输。6.1业务说明126.2业务参数封装包协议中应包含用于标识业务类型的参数，以便接收端能够正确解析和处理数据包。这些业务类型可能包括实时数据传输、文件传输、远程控制等。业务类型标识6.2业务参数为了确保关键数据的及时传输，封装包协议应支持优先级设置和服务质量（QoS）保障。这些参数可以帮助网络在拥堵时优先处理重要数据，确保系统的稳定运行。优先级与服务质量为了保证传输数据的准确性，封装包协议应包含数据完整性校验参数。这些参数可以用于验证数据在传输过程中是否发生错误或丢失，从而提高系统的可靠性。数据完整性校验136.3业务原语指示原语用于通知接收方有数据到达或其他事件发生。例如，数据到达指示、连接断开指示等。请求原语用于请求建立连接、发送数据或执行其他操作。包括连接请求、数据发送请求等。响应原语对请求原语的回应，表明请求已被接收并处理。包括连接响应、数据接收响应等。6.3业务原语147数据单元格式与协议规程数据单元格式-定义了封装包中的数据单元的具体格式，包括数据头、数据负载和数据尾等部分的结构和内容。7数据单元格式与协议规程-数据头通常包含用于标识和描述数据单元的信息，如版本号、数据长度、时间戳等。7数据单元格式与协议规程-数据负载是实际传输的数据内容，可以是各种类型的数据，如图像、声音、文本或其他二进制数据。-数据尾可能包含校验和或其他用于验证数据完整性的信息。7数据单元格式与协议规程协议规程01-规定了数据单元的传输顺序、确认机制以及错误处理和重传策略等。02-描述了通信双方如何建立连接、交换数据以及正常或异常终止连接的过程。03-定义了在不同情况下应发送的数据单元类型和格式，以确保通信的顺利进行。7数据单元格式与协议规程“02-涵盖了如何配置和管理封装包协议的相关参数，如超时时间、重传次数等。04-定义了如何处理异常情况，如数据丢失、损坏或延迟到达等问题，以保证通信的可靠性和稳定性。03-提供了对协议性能进行监控和调整的机制，以确保在不同网络环境下都能获得良好的通信效果。01管理与参数设置7数据单元格式与协议规程157.1位序号的约定序号唯一性在封装包协议中，每个数据单元或协议元素都应有一个唯一的位序号，以确保在传输和解析过程中的准确性和可追溯性。序号编排规则序号与数据关联7.1位序号的约定位序号的编排应遵循一定的规则，通常按照数据单元或协议元素的重要性和层次结构进行分配，以便于解析和管理。每个位序号应与对应的数据单元或协议元素紧密关联，确保在接收端能够准确还原出原始数据的结构和内容。167.2封装包7.2封装包在GB/T43375-2023标准中，封装包是空间数据与信息传输系统的关键组成部分。它负责将网络层及以上的协议数据单元进行封装，以便在地面系统与航天器之间、航天器与航天器之间的通信链路中传输。封装包的定义与作用封装包具有特定的结构，包括头部、负载和尾部等部分。头部通常包含控制信息和地址信息，用于指导数据的传输和解析；负载部分承载了实际的数据内容；尾部则可能包含校验和等信息，用于确保数据的完整性和正确性。封装包的结构与内容在发送端，协议数据单元被封装进封装包中，并添加必要的控制信息和校验和。在接收端，封装包被解析，提取出协议数据单元并进行相应的处理。这个过程需要严格遵守GB/T43375-2023标准中规定的协议规程和管理参数，以确保数据的正确传输和解析。封装包的处理流程010203177.3发送端规程封装数据包发送端应遵循标准的发送流程，包括数据包的构建、验证、传输等步骤，确保数据包能够正确无误地发送到接收端。发送流程错误处理与重传机制在发送过程中，发送端应具备错误处理和重传机制，以应对可能出现的数据传输错误或丢失等问题，保障数据传输的可靠性和稳定性。发送端需按照GB/T43375-2023标准规定的格式封装数据包，包括数据单元格式、协议规程等，确保数据的完整性和准确性。7.3发送端规程187.4接收端规程7.4接收端规程数据接收与解析接收端应能正确接收封装包，并按照协议规定的格式进行解析。这包括识别封装包的起始和结束标志，提取封装包中的数据单元，以及验证数据的完整性和正确性。01错误处理与反馈在接收和解析封装包的过程中，若遇到错误或不符合协议规定的数据格式，接收端应进行错误处理，并给出相应的反馈。这可能包括记录错误信息、发送错误报告或重新请求发送正确的封装包等操作。02数据管理与应用接收端在成功解析封装包后，应能将提取出的数据单元进行妥善管理，并按照应用需求进行相应的处理。这可能涉及数据的存储、转换、分析或传递给其他系统等操作，以确保数据的有效利用和安全性。03198管理参数8管理参数管理参数在封装包协议中起着至关重要的作用，它们负责控制和监视数据包的传输过程。这些参数通常包括数据包序列号、时间戳、传输优先级等，以确保数据的完整性和传输效率。在实际应用中，管理参数的设置需要根据具体的传输需求和系统环境进行调整。例如，根据数据传输的实时性要求，可以调整数据包的发送频率和优先级；根据网络拥塞情况，可以动态调整数据包的传输速率和窗口大小。为了确保封装包协议的高效运行，需要对管理参数进行实时监控和优化。这包括监测数据包的丢失率、延迟和吞吐量等指标，以及根据实际情况调整参数设置，以达到最佳的传输性能。同时，还需要定期对系统进行维护和升级，以适应不断变化的传输需求和技术环境。参数定义与分类参数设置与调整参数监控与优化20附录A(资料性)本文件与ISO10537:2016相比的结构变化情况内容增加与细化新标准在内容上有所增加和细化，包括但不限于封装包的业务类型、数据单元格式的具体定义、协议规程的详细描述以及管理参数的设定等，使得标准更加全面和具体。结构调整与ISO10537:2016相比，GB/T43375-2023在结构上进行了调整，更加贴合空间数据与信息传输系统的实际需求，对封装包协议的各个方面进行了细致的规范。适应性提升GB/T43375-2023在制定时考虑到了空间数据与信息传输系统的最新发展趋势和技术要求，因此与ISO10537:2016相比，新标准具有更好的适应性和前瞻性。附录A(资料性)本文件与ISO10537:2016相比的结构变化情况21附录B(资料性)本文件与ISO10537:2016的技术差异及其原因GB/T43375