CCSDS与TCP/IP协议转换的数据转发处理

摘要

在空间应用不断发展的背景之下，传统的通信模式已经不能够满足现在的通信需求。在天地一体化网络中，如何实现空间与地面网络的衔接、融合，成为亟待解决的实际问题。由于空间网络与地面网络的底层链路之间的差异所造成的局限，使得空-地通信中实现链路层相同协议的途径很难成为现实。但是借助TCP/IP协议的多层模型设计，可以屏蔽空间链路与地面链路的差异。由于国际上的空-地与空-空链路通信在未来的发展中必然采取CCSDS协议，因此本文进行的CCSDS协议与TCP/IP协议网关技术研究，实现空-地通信数据的转发处理具有重要意义。　　本文研究分析利用空-地测控资源及传输系统，完成了空-地因特网服务的实现方案，并设计了网络服务系统架构。简述了系统各部分所承担的任务，并将本文的重点放在了协议网关的设计上。通过层次化的分析，协议网关的网络层之上的设计重点在TCP应答的实现上，其中IP欺骗是其实现的关键技术。在链路层以下协议网关将针对不同数据报文灵活的选择AOS业务进行链路级的封装传输。　　本文设计了一种基于CCSDS标准与TCP/IP协议的转换网关的实现方法，并通过采用多进程分级的组织结构、预创建技术和模块化的架构来解决网关的性能问题。本文选取了Linux操作系统，完成了CCSDS协议与TCP/IP协议转换的编程实现。最后通过编写UDP与TCP的客户机和服务器程序对协议网关的功能进行了演示和测试，验证了此方法的可行性和有效性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第 1章 绪 论

1 .1研究背景

1 .2研究目的与意义

1 .3国内外研究现状

1 .4本文研究思路

第2 章 C C S D S标准与地面TCP/IP协议转换分析研究

2.1 IP与CCSDS协议简介

2 .2网络服务系统

2 .3协议转换的设计及其C语言的实现

2. 4 本章小结

第3 章 C C S D S标准与TCP/IP协议网关设计与实现

3 .1应用模型

3 .2网关设计

3 .3协议网关的实现

3 .4本章小结

第4 章数据转发测试与性能分析

4 .1协议网关的UDP传输服务测试

4 .2协议网关的TCP传输服务测试

4 .3性能分析

4 .4本章小结

第 5章结论与展望

5 .1论文总结

5 .2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间获得的科研成果