一种基于高速总线的通信卫星综合电子网络通信方法技术

本发明专利技术提供了一种基于高速总线的通信卫星综合电子网络通信方法，包括以下步骤，设置具有不同量级传输速率的一级总线和二级总线，第一类终端通过所述一级总线接入，第一类终端包括上位机、载荷终端、第一类遥测终端和第一类指令终端，第二类终端通过二级总线接入，第二类终端包括第二类遥测终端和第二类指令终端，二级总线通过用于进行数据格式转换的总线中转交换单元接入一级总线，所述一级总线、二级总线分别采用具有不同数据格式的数据包进行通信；采用不同的数据传输方式进行不同的通信任务。本发明专利技术能够满足不同数据传输速率、不同业务类型数据传输的需求，提升了综合电子通信网络资源利用率与数据传输灵活性。信网络资源利用率与数据传输灵活性。信网络资源利用率与数据传输灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高速总线的通信卫星综合电子网络通信方法


[0001]本专利技术属于卫星通信
，特别涉及一种基于高速总线的通信卫星综合电子网络通信方法。

技术介绍

[0002]当前通信卫星综合电子系统中普遍采用1553B串行总线作为服务星务系统的总线架构，基于该架构的卫星综合电子网络通信存在的主要问题包括：
[0003](1)能够支持的数据传输速率较低，普遍在1Mbit/s量级，随着互联网星座数据路由、卫星激光通信等需求的提出，传统星务系统采用的总线架构难以满足高速率传输的需要；
[0004](2)只能由总线控制端(BC)发起通信，响应总线终端(RT)进行响应，这种主从式通信方式无法实现各星载终端间的实时通信，也无法实现数据路由功能，针对互联网星座的数据路由需求需设计专门的路由设备，重量功耗增加，同时由于传统1553B总线传输速率低，无法满足载荷设备的大吞吐量数据传输需求，需搭建载荷设备至路由设备间的高速数据通路，造成综合电子系统复杂度提高，不利于上位机对其进行监管和控制；
[0005](3)传统星上综合电子所用的1553B总线网络由于传输速率较低，因而数据传输方式单一，未针对不同数据类型设计专门的数据传输方式，当采用高速数据总线时，如仍沿用这种数据传输体制，会造成总线资源利用率低、数据传输不够灵活的问题；
[0006](4)传统星上综合电子总线架构简单单一，未针对不同单机的不同数据传输速率要求进行精细化设计；当高、中、低速数据传输需求同时存在时，系统无法适应，会造成总线资源浪费。
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技术实现思路

[0007]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于高速总线的通信卫星综合电子网络通信方法，能够满足不同数据传输速率、不同业务类型数据传输的需求。
[0008]本专利技术的技术解决方案是：
[0009]一种基于高速总线的通信卫星综合电子网络通信方法，包括以下步骤：
[0010](1)设置具有不同量级传输速率的一级总线和二级总线，第一类终端通过所述一级总线接入，所述第一类终端包括上位机、载荷终端、第一类遥测终端和第一类指令终端，第二类终端通过所述二级总线接入，所述第二类终端包括第二类遥测终端和第二类指令终端，所述二级总线通过用于进行数据格式转换的总线中转交换单元接入一级总线，所述一级总线、二级总线分别采用具有不同数据格式的数据包进行通信；
[0011](2)定义一级总线通信的第一数据格式和二级总线通信的第二数据格式；
[0012](3)确定通信任务类型，如果是业务数据传输任务，转入步骤(4)，如果是遥测数据传输任务，转入步骤(5)，如果是指令数据传输任务，转入步骤(8)；
[0013](4)业务数据传输任务在所述第一类终端之间进行，根据第一数据格式设置业务数据包，发送端将待传输的业务数据组成业务数据包通过一级总线发送至接收端，退出方法；
[0014](5)遥测数据传输任务在所述上位机与遥测终端之间进行，根据第一数据格式设置遥测数据传输任务在一级总线传输的数据包，包括用于遥测同步请求的遥测门铃包、用于反馈是否能够进行遥测采集的门铃响应包和遥测数据包；当遥测终端为所述第一类遥测终端时，转入步骤(6)，当遥测终端为所述第二类遥测终端时，转入步骤(7)；
[0015](6)所述上位机向第一类遥测终端发送遥测门铃包，第一遥测终端接收并解析遥测门铃包后向上位机发送门铃响应包进行响应，在完成一个周期的遥测采集任务后，第一遥测终端将采集的遥测数据组成遥测数据包发送至上位机；退出方法；
[0016](7)所述上位机将遥测门铃包通过一级总线传输至总线中转交换单元，总线中转交换单元根据第二数据格式对遥测门铃包的数据格式进行转换，通过二级总线发送至第二类遥测终端；总线中转交换单元根据第二类遥测终端的响应，组成门铃响应包并通过一级总线发送至上位机；第二类遥测终端在完成一个周期的遥测采集任务后，将采集的遥测数据通过二级总线传输至总线交换单元，总线交换单元将采集的遥测数据组成遥测数据包通过一级总线发送至上位机；退出方法；
[0017](8)指令数据传输任务在所述上位机与指令终端之间进行，根据第一数据格式设置指令数据包；当指令终端为所述第一类指令终端时，转入步骤(9)，当指令终端为所述第二类指令终端时，转入步骤(10)；
[0018](9)所述上位机通过一级总线向第一类指令终端发送指令数据包，指令终端接收并解析该指令数据包，经校验该指令准确无误的情况下，执行该指令，否则丢弃该指令；退出方法；
[0019](10)所述上位机将指令数据包通过一级总线传输至总线中转交换单元，总线中转交换单元根据第二数据格式对指令数据包的数据格式进行转换，通过二级总线发送至对应的第二类指令终端，第二类指令终端接收指令，经校验该指令准确无误的情况下，执行该指令，否则丢弃该指令。
[0020]优选的，所述第一数据格式，包括：物理层字段、传输层字段和逻辑层字段，物理层字段包括包头识别标志和包尾校验码，传输层字段包括传输类型、目的端地址和源地址，逻辑层字段包括数据格式类型和数据载荷；不同的通信任务采用不同类型的数据包进行数据传输，不同类型的数据包通过逻辑层字段的数据格式类型字段进行标识，数据载荷字段具有不同数据结构；接收数据包时，先对物理层字段进行解析，如包尾校验码错误则直接丢弃该数据包，否则对传输层字段进行解析，确定当前数据包的发送端和接收端，再对逻辑层字段进行解析，根据不同的数据格式类型对当前数据包进行处理。
[0021]优选的，所述业务数据包由一个或多个数据段组成，同一发送端至接收端的数据链路上包括一种或多种业务类型的业务数据包，根据数据包的业务数据类型指定不同的存储队列用于接收数据，并对同一类型的业务数据包按照发送顺序进行编号；数据载荷字段包括业务数量、数据长度、业务类型、存储队列、消息顺序和业务数据字段，所述业务数量字段用于标识该业务数据包所包含的数据段数量；所述数据长度字段用于标识该业务数据包所包含的字节数；所述业务类型字段用于标识该业务数据包传输的业务类型；所述存储队
列字段用于标识该业务数据包所在存储队列；所述消息顺序字段用于标识该业务数据包在同一业务类型的业务数据包中的排序；所述业务字段用于填入进行传输的业务数据。
[0022]优选的，所述步骤(4)中，发送端将待传输的业务数据组成业务数据包通过一级总线发送至接收端，具体为：发送端将业务数据包发送至一级总线内最近的交换单元，该交换单元解析数据包，进行数据包校验，若校验不通过丢弃该数据包，若校验通过对该数据包的接收端地址进行判别，如果该交换单元能够直达接收端，将该数据包发送至接收端，如果该交换单元不能够直达接收端，将该数据包发送至下一个邻近的交换单元，直到该数据包发送至接收端。
[0023]优选的，所述遥测门铃包具体为：数据载荷字段包括源事务ID和门铃信息，所述源事务ID字段用于标识当前遥测采集命令；所述门铃信息字段用于填充采集遥测指令码。
[0024]优选的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高速总线的通信卫星综合电子网络通信方法，其特征在于步骤如下：(1)设置具有不同量级传输速率的一级总线和二级总线，第一类终端通过所述一级总线接入，所述第一类终端包括上位机、载荷终端、第一类遥测终端和第一类指令终端，第二类终端通过所述二级总线接入，所述第二类终端包括第二类遥测终端和第二类指令终端，所述二级总线通过用于进行数据格式转换的总线中转交换单元接入一级总线，所述一级总线、二级总线分别采用具有不同数据格式的数据包进行通信；(2)定义一级总线通信的第一数据格式和二级总线通信的第二数据格式；(3)确定通信任务类型，如果是业务数据传输任务，转入步骤(4)，如果是遥测数据传输任务，转入步骤(5)，如果是指令数据传输任务，转入步骤(8)；(4)业务数据传输任务在所述第一类终端之间进行，根据第一数据格式设置业务数据包，发送端将待传输的业务数据组成业务数据包通过一级总线发送至接收端，退出方法；(5)遥测数据传输任务在所述上位机与遥测终端之间进行，根据第一数据格式设置遥测数据传输任务在一级总线传输的数据包，包括用于遥测同步请求的遥测门铃包、用于反馈是否能够进行遥测采集的门铃响应包和遥测数据包；当遥测终端为所述第一类遥测终端时，转入步骤(6)，当遥测终端为所述第二类遥测终端时，转入步骤(7)；(6)所述上位机向第一类遥测终端发送遥测门铃包，第一遥测终端接收并解析遥测门铃包后向上位机发送门铃响应包进行响应，在完成一个周期的遥测采集任务后，第一遥测终端将采集的遥测数据组成遥测数据包发送至上位机；退出方法；(7)所述上位机将遥测门铃包通过一级总线传输至总线中转交换单元，总线中转交换单元根据第二数据格式对遥测门铃包的数据格式进行转换，通过二级总线发送至第二类遥测终端；总线中转交换单元根据第二类遥测终端的响应，组成门铃响应包并通过一级总线发送至上位机；第二类遥测终端在完成一个周期的遥测采集任务后，将采集的遥测数据通过二级总线传输至总线交换单元，总线交换单元将采集的遥测数据组成遥测数据包通过一级总线发送至上位机；退出方法；(8)指令数据传输任务在所述上位机与指令终端之间进行，根据第一数据格式设置指令数据包；当指令终端为所述第一类指令终端时，转入步骤(9)，当指令终端为所述第二类指令终端时，转入步骤(10)；(9)所述上位机通过一级总线向第一类指令终端发送指令数据包，指令终端接收并解析该指令数据包，经校验该指令准确无误的情况下，执行该指令，否则丢弃该指令；退出方法；(10)所述上位机将指令数据包通过一级总线传输至总线中转交换单元，总线中转交换单元根据第二数据格式对指令数据包的数据格式进行转换，通过二级总线发送至对应的第二类指令终端，第二类指令终端接收指令，经校验该指令准确无误的情况下，执行该指令，否则丢弃该指令。2.根据权利要求1所述的一种基于高速总线的通信卫星综合电子网络通信方法，其特征在于，所述第一数据格式，包括：物理层字段、传输层字段和逻辑层字段，物理层字段包括包头识别标志和包尾校验码，传输层字段包括传输类型、目的端地址和源地址，逻辑层字段包括数据格式类型和数据载荷；不同的通信任务采用不同类型的数据包进行数据传输，不同类型的数据包通过逻辑层字段的数据格式类型字段进行标识，数据载荷字段具有不同数
据结构；接收数据包时，先对物理层字段进行解析，如包尾校验码错误则直接丢弃该数据包，否则对传输层字段进行解析，确定当前数据包的发送端和接收端，再对逻辑层字段进行解析，根据不同的数据格式类型对当前数据包进行处理。3.根据权利要求2所述的一种基于高速总线的通信卫星综合电子网络通信方法，其特征在于，所述业务数据包由一个或多个数据段组成，同一发送端至接收端的数据链路上包括一种或多种业务类型的业务数据包，根据数据包的业务数据类型指定不同的存储队列用于接收数据，并对同一类型的业务数据包按照发送顺序进行编号；数据载荷字段包括业务数量、数据长度、业务类型、存储队列、消息顺序和业务数据字段，所述业务数量字段用于标识该业务数据包所包含的数据段数量；所述数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕原草，李静涛，李朝阳，韩笑冬，徐楠，邢川，王海英，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：