空天信息專用網(wǎng)絡高速網(wǎng)關設計與實現(xiàn).pdf

1、在空間通信領域中，建立天地一體化的信息傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)地面網(wǎng)和空間網(wǎng)的無縫連接是當前熱門的研究方向。根據(jù)空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會（CCSDS）提出的專用于空間通信的網(wǎng)絡協(xié)議參考模型，本文采用CCSDS空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議作為空天信息網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的空間通信協(xié)議和TCP/IP協(xié)議的融合。
　　本文調(diào)研了空天信息網(wǎng)絡國內(nèi)外發(fā)展概況，針對空間數(shù)據(jù)的鏈路層協(xié)議進行了重點研究和實現(xiàn)。首先對IP over CCSDS標準進行了研究和分

2、析，提出了在CCSDS數(shù)據(jù)鏈路上傳輸IP包的方法。在對比了幾種CCSDS鏈路層協(xié)議后，選取AOS數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議進行了重點剖析，分析并設計了AOS傳輸幀的幀結構。其次，本文基于FPGA對空天信息專用網(wǎng)關進行了設計和實現(xiàn)，并詳細介紹了子模塊的功能劃分和實現(xiàn)方案，以及硬件平臺選型和接口設計。最后對網(wǎng)關進行了測試，測試結果表明，該方案合理可行，有效支撐了天地一體化融合。
　　本文主要解決了高速串行接口技術、多元組高速查找技術、基于虛通道的優(yōu)

3、先級隊列管理技術以及高速數(shù)據(jù)信道外碼并行編譯碼技術等4個關鍵技術問題，創(chuàng)造性成果主要有：
　　1.本文借鑒高速串行接口技術，采用萬兆以太網(wǎng)光纖接口技術、AURORA協(xié)議和高速串行收發(fā)器GTH實現(xiàn)IP分組業(yè)務的輸入和廣域網(wǎng)AOS同步光纖接口，實現(xiàn)的網(wǎng)關吞吐量性能達到了3Gbps，遠遠高于傳統(tǒng)網(wǎng)關幾百兆的吞吐量，極大提高了CCSDS網(wǎng)關的性能。
　　2.實現(xiàn)了 IP層多業(yè)務流 QoS策略和鏈路層虛擬信道動態(tài)帶寬管理相結合的衛(wèi)星帶