空间光网络技术-习题及答案 ch07星间激光通信数据封装方法.docx

第七章 星间激光通信数据封装方法 1. 简述空间信息的特点? 空间信息的特点，一是业务种类较多。从服务角度来看，业务种类包括中继业务、通信业务和测控业务:从应用角度来看，业务种类包括话音业务、数据业务、图像业务及视频业务。二是链路种类较多。各频段微波链路、激光链路等多种链路承载的信息之间难以通过单一处理技术完成相互交互。三是信息颗粒度不均衡。大粒度骨干信息/接入信息、中粒度汇聚信息、小粒度灵活接入信息，多粒度信息同时传输与分发难度大。四是大时空尺度下信息分布不均匀。在时间、区域两个维度上，信息呈稀疏分布，难以充分利用空间信息资源。因此需要对不同频段、不同格式、不同制式及不同速率的数据进行统一管理，采用高效的数据封装方法，整合多种类型数据，保证数据在空间光网络具有相同的格式与速率，从而有效减少链路开销，提高管理效率。目前已有空间传输协议无法实现对复杂业务数据格式的统一封装并且由于未来空间数据的指数性增长，其帧结构无法满足数据的传输处理需求。因此，为实现空间光网络的高效数据转发与路由选择，星上数据封装方法与帧结构设计成为空间光网络取待解决的问题。 2.简述TC帧结构的定义。 TC 的任务是从地面站向飞行器发送控制命令。TC 的封装过程为:将上层协议的数据装入数据域，并在数据域前后添加 5 字节的头与2字节的差错控制域，头中包含传输版本号、航天器标识、虚拟信道识别和帧长等信息字段，差错控制域用于提高数据传输的可靠性。TC帧的长度可变，最大不超过 1024 字节，采用低速率上行链路，支持的自动重发请求。顿的路由选择基于64个虚拟信道，可传输CCSDS 空间包、SCPS-NP 包、插入封装包其结构如图7-2所示。 3.简述帧头设计有哪些功能？ (1)区分在传输的数据类型，通过帧版本号判断帧所属协议 (2)依据飞行器标识传输给对应的目标飞行器，长度为14比特，可支持对16384个飞行器的目标传输。 (3)通过优先级判断帧的重要程度，以便接收方确定帧的处理顺序。(4)虚拟信道标识与虚拟信道计数的主要目的是存储数据包在处理与复用过程中对应的虚拟信道信息，以便在接收到帧后迅速恢复为原始数据包。 (5)DTF标识用来判断顿中是否存在DTF。 (6)帧长为16比特，其作用是储存可变的长度，最长可达 65536。 (7)OCF标识用来判断中是否存在OCF。 (8)头差错控制域保证帧头数据的可靠传输。 DTF 的作用为提升长传输时延下传输的性能。传输数据域由数据类型、数据流标识虚拟信道子层标识、虚拟信道子层计数、指针域与虚拟信道数据域构成。其中，虚拟信道头存储虚拟信道数据的主要特征，便于后续的数据处理:指针域的主要功能为实现顿的自适应定时同步与调整:虚拟信道数据域存储需要传输的业务。操作控制域用于减少卫星高速率传输链路中操作的次数，提高服务质量。纠错域用于降低在空间光网络帧传输过程中的误码率控制数据传输差错。 4.简述LIAU数据处理过程有哪些？ (1)两个数据流被独立地封装进LIAU序列。 (2LIAU帧被标记为源地址，头部分有个区域用于区分两个数据源和空闲顿，便于源数据的重建。 (3)两个 LIAU 序列进行多路复用，并将空闲插入其中，以将数据速率提高至600Mbps，作为激光通信终端的输入。 (4即使在两个数据源都不产生数据的情况下，LIAU也能通过产生更多的空闲帧，连续不断地产生600Mbps的数据流。 5.简述LIAU结构的定义。 LIAU主要对源数据进行编码、封装，形成相应的帧结构，使传输的数据顿具有数据源识别、同步及有效的检错纠错能力，以提高 ICT 之间通信的有效性和可靠性，为数据的电光转换和激光传输做准备。输入/输出参照节点分别为A和C(见图7-21)。该单元有两个280Mbps的数据源CH和CH。通常每个大存储器与LIAU 都有两个接口，一个是正常的，一个是元余部分的。