当前空间通信的发展趋势是空间通信网与地面通信网融合,建立天地一体化的信息传输系统。针对天地一体化信息传输系统中IP over CCSDS网关中的协议转换技术开展研究,参考了IP over CCSDS Space Links等相关建议,在Linux内核的网络协议栈中实现了IP协议与CCSDS AOS空间数据链路协议的相互转换,并通过试验对在CCSDS-AOS空间数据链路之上进行IP传输进行了测试与验证,表明了利用IP over CCSDS网关构建天地一体化信息传输系统的可行性,并给出了工程应用的实现建议。
天地一体化组网应用须在空间网和地面网之间部署IP over CCSDS(基于CCSDS空间链路承载IP业务)协议适配网关,以实现在高速CCSDS(空间数据系统咨询委员会)空间链路之上传输IP(互联网协议)数据包。针对此需求,提出一种IP over CCSDS协议适配的高速并行实现方法,并在Linux内核中采用多线程技术实现IP over CCSDS协议适配过程,通过实验进行测试与验证。测试表明,在处理器多核数目的范围内,协议适配处理性能随线程并发数目的增加而增加;当线程数目超过处理器核数时,受限于处理器核数和线程调度开销的影响,协议适配的性能并不能随着线程数目的增多而线性增加。后续,可利用FPGA(现场可编程门阵列)硬件逻辑电路的并行能力在硬件上实现协议适配的高速并行处理,并设计更高速率的同步接口,以从硬件上实现几千兆比特甚至几十千兆比特的高速IP over CCSDS协议适配。
