适应卫星IP网络的协议体系
GNNS卫星协议
GNNS卫星协议协议名称：GNSS卫星协议一、背景全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）是一种利用卫星进行导航和定位的技术系统。
为了确保GNSS卫星系统的正常运行和使用，制定本协议，明确各方在GNSS卫星系统的使用和管理中的权利和义务。
二、定义1. GNSS卫星系统：指由多颗卫星组成的全球导航卫星系统，包括但不限于GPS、GLONASS、Galileo等系统。
2. 用户：指使用GNSS卫星系统进行导航和定位的个人、组织或机构。
3. 运营商：指负责GNSS卫星系统的运行和管理的相关机构或公司。
三、协议内容1. GNSS卫星系统的使用权1.1 运营商应确保GNSS卫星系统的正常运行和提供稳定的信号服务。
1.2 用户应遵守运营商制定的使用规则，并按时支付相应的使用费用。
1.3 运营商有权根据需要对GNSS卫星系统进行维护和升级，但应提前通知用户，并尽量减少对用户的影响。
2. 数据安全和隐私保护2.1 运营商应采取合理的安全措施，保护GNSS卫星系统的数据安全和用户的隐私。
2.2 用户在使用GNSS卫星系统时，应遵守相关的隐私保护法律法规，并不得利用系统进行非法活动或侵犯他人隐私。
2.3 运营商不得未经用户同意将用户的个人信息提供给第三方，除非法律法规另有规定或用户同意。
3. 服务质量保证3.1 运营商应确保GNSS卫星系统的服务质量，提供准确、稳定的导航和定位服务。
3.2 运营商应及时修复系统故障，并提供有效的技术支持和问题解决方案。
3.3 用户在使用GNSS卫星系统时，如发现系统故障或服务质量不符合要求，应及时向运营商报告，并配合运营商进行故障排查和解决。
4. 违约责任4.1 运营商如未能按照本协议规定提供稳定的GNSS卫星系统服务，应承担相应的违约责任，并赔偿用户因此造成的损失。
4.2 用户如违反本协议规定的使用规则，应承担相应的违约责任，并赔偿运营商因此造成的损失。
中国卫通卫星数字通信终端协议_V2.0
个数 Reg 状态：0=禁用，1=双向，2=单向
3B 动态 组1
。。。 。。。
3B 动态组 n
4 卫星状态命令
4.1 数据终端查询世广卫星信号强度
数据终端→通信终端查询命令： $ CNSAT，0006，WSTAT，*BF<CR><LF> 通信终端→数据终端应答命令： 正确： $ CNSAT，28，WSTAT，<1>，<2>，<3>，<4>*hh<CR><LF> 命令说明：
Version Date
Page
1.0
2004.06.06 ALL
1.1
2004.07.07 10-12
1.2
2004.07.19 12
1.3
2004.08.25 3-9
12-16
卫星数字通信机（数据采集）接口协议
What is new 参照北京宏达北斗卫星科技有限公 司 《卫星导航定位综合信息服务平台 卫星数字通信机通信协议-数据采集 型 Version 1.01》制定本协议
功能 接收数据 发送数据 保护地 备用
方向 输入 输出
3 一般命令
3.1 数据终端查询通信终端设备状态信息
数据终端→通信终端查询命令： $ CNSAT，0006，SCEST，*AE<CR><LF> 通信终端→数据终端应答命令： 正确： $ CNSAT，FMLG，SCEST，<data> *hh<CR><LF> （数据段结束后没有逗号间隔） 命令说明： “FMLG”为实际帧长， ASCII 码字符串格式的十进制数，为 “SCEST，
天地一体化信息网络协议体系与传输性能简析
天地一体化信息网络协议体系与传输性能简析作者：杨冠男李文峰张兴敢来源：《中兴通讯技术》2016年第04期摘要：对于中国天地一体化信息网络（ISTIN）的构建，针对可能采用的两种网络协议体系，即传输控制协议（TCP）/IP和容迟容断网络（DTN），以3颗地球静止轨道（GEO）卫星组成天基骨干网络为例，分析了3种基本传输场景下的主要挑战，通过计算机半实物仿真开展了协议传输性能的测试。
试验结果表明：尽管DTN协议与TCP-Hybla改进协议能够获得较好的传输性能，由于时延与误码率（BER）等参数存在较大的动态范围，没有一种协议能够在所有传输场景下保持传输性能始终最优。
天地一体化信息网络协议体系的性能仍有待进一步提高。
关键词：ISTIN；协议；传输性能中图分类号：TN929.5 文献标志码：A 文章编号：1009-6868 （2016） 04-0039-007天地一体化信息网络是中国国防信息化和信息化社会建设的重要基础设施。
天地一体化信息网络中的“天”是指由卫星等航天器作为主要节点组成的天基网络，而“地”主要指由地面站网络、卫星应用专网、互联网以及各类地面用户等共同组成的地球表面网络。
通过网络架构与协议体系层面的设计，屏蔽天、地各类系统在技术体制层面的差异，为用户提供跨系统的、无需区分天地的各种服务与应用，实现一体化信息获取、共享与利用是未来天地一体化信息网络发展的主要目标[1]。
根据是否采用星间链路，我们可以将天地一体化信息网络分为：（1）天星地网。
典型系统如国际海事卫星（Inmarsat）的宽带全球网络（BGAN）系统，由3颗Inmarsat IV卫星与地面站网络组成，民用数据业务采用星状拓扑，经过卫星中继落地后通过地面站实现区内数据交换，互联网接入或通过地面站网络实现跨区的数据交换。
BGAN 从2012年开始提供航空宽带卫星业务（SB-Sat），通过原航空宽带网络面向低轨道（LEO）卫星提供近实时的IP业务，速率最高可达475 kbit/s[2]，由此实现了以地面网络为骨干的天空地一体化的网络。
sgp32协议内容
sgp32协议内容（原创实用版）目录1.SGP32 协议概述2.SGP32 协议的主要内容3.SGP32 协议的应用领域4.SGP32 协议的优势与不足正文【1.SGP32 协议概述】SGP32 协议，全称为 Simple GPS/Glonass Positioning System32-bit，是一种用于全球卫星导航系统（GNSS）的位置数据传输协议。
SGP32 协议主要用于接收和处理来自 GPS 和 GLONASS 卫星系统的导航电文，以实现高精度的定位功能。
该协议是卫星导航领域的一种主流标准，广泛应用于各种定位、导航和授时设备中。
【2.SGP32 协议的主要内容】SGP32 协议主要包括以下几个方面的内容：（1）数据格式：SGP32 协议采用 32 位有符号整数表示卫星导航电文中的各种数据，包括卫星信号、伪距、载波相位等。
（2）数据传输：SGP32 协议规定了卫星导航电文的传输速率、传输格式以及数据校验方法，以确保接收端能够准确无误地接收到导航数据。
（3）定位算法：SGP32 协议提供了一种基于卡尔曼滤波器的定位算法，用于实现对卫星信号的实时解调，以及对伪距和载波相位数据的处理，从而实现高精度的定位功能。
（4）错误检测与纠正：SGP32 协议引入了多种错误检测和纠正机制，如奇偶校验、CRC 校验等，用于检测和纠正卫星导航电文中的错误，提高数据传输的可靠性。
【3.SGP32 协议的应用领域】SGP32 协议广泛应用于以下领域：（1）定位导航：SGP32 协议为各种定位导航设备提供了高精度的卫星导航数据，如车载导航、手持导航设备等。
（2）授时系统：SGP32 协议为授时系统提供了精确的时间基准，用于实现精确的时间同步功能。
（3）测绘与地理信息系统：SGP32 协议为测绘与地理信息系统提供了高精度的定位数据，用于实现地理信息的采集、处理和分析等功能。
（4）其他领域：SGP32 协议还应用于航空航天、海洋监测、智能交通等其他领域，为相关设备提供高精度的卫星导航功能。
卫星通信中TCP协议分析解析
卫星通信中TCP协议分析电子工程学院网络工程教研室唐云单洪摘要：因特网的应用中广泛地使用着ＴＣＰ／ＩＰ协议，如简单电子邮件协议（ＳＭＴＰ）、超文本传输协议（ＨＴＴＰ）、文件传输协议（ＦＴＰ）等。
ＴＣＰ协议在有线网络中工作得是很好的，但是在卫星通信中却不能很好的利用它的带宽。
传输的长延时、接收窗口的大小、网络中的拥塞等都成为卫星通信中的突出问题，为此本文提出了卫星通信中对ＴＣＰ协议进行改进的方法。
１引言ＴＣＰＩＰ是目前进行网络数据传输时使用的主要协议族。
该协议族中，ＴＣＰ和ＩＰ是核心，同时还包括一些其它协议。
ＴＣＰ和ＩＰ协议分别控制着数据在互联网上的传输和路由选择。
ＩＰ是一个为广域网设计的无连接网络层协议，它被设计为网间互联协议，ＩＰ数据报可在几乎任何链路层协议上的网关（或路由器）间传递。
从本质上说，ＩＰ无非是指导网络上的数据包从发方计算机送达收方计算机，而ＴＣＰ则负责确保数据在设备之间进行端到端的可靠交付。
从这个意义上说，卫星链路对ＴＣＰＩＰ数据传输的影响主要体现在ＴＣＰ层。
２．ＴＣＰ协议概述ＴＣＰ协议主要是通过积极的确认机制来传送数据。
每一个数据段都包含了一个序号用来确定数据段在传输中的位置，这个序号由每个数据段的第一个字节在传送中的相对位置决定。
比如，假设一个ＴＣＰ发端将发送一批数据，每段大小为１００字节，若第一段的序号定为Ｘ，则第二段的序号将为Ｘ＋１００，以后各段依次类推（为了介绍方便，本文将不用标准的８比特数字来表示段的序号，而直接采用一般的数字）。
接收端在收到数据后便可依据这些序号来重组数据，恢复成完整的信号。
此外，收端在每收到一个数据段后便会向发端发一个确认信号ＡＣＫ这个确认信号包含了下一个需接收数据段的序号。
ＴＣＰ是一个滑动窗口协议。
这种滑动窗口协议使发端可连续地发送一定数量的数据。
发送数据时，当发端收到了收端的确认信号（ＡＣＫ）后，窗口便相应地向后滑动，以便能传送更多的数据段。
每一个ＴＣＰ段（数据段或是ＡＣＫ）在其首部都许诺了一个窗口值，它的大小收到的数据段发送确认应答。
卫星通信2.1协议
卫星通信2.1协议（Satellite Communications 2.1 Protocol）是一种用于在卫星通信网络中进行数据传输的协议。
它是基于TCP/IP协议的，并提供了在卫星网络中传输数据所需的一些特定功能。
卫星通信2.1协议主要包括以下内容：
1.物理层协议：定义了卫星通信设备的物理连接方式和通信规范，例如使用何
种频率和调制方式进行通信。
2.数据链路层协议：定义了在物理层上传输的数据包的格式和交互规则，例如
前向纠错编码、差错检测和重传机制等。
3.网络层协议：定义了在卫星网络中传输数据包的方式和规则，例如路由选择、
地址解析和数据包分片等。
4.传输层协议：定义了在卫星网络中传输数据的应用程序协议，例如HTTP、TCP
和UDP等。
5.
卫星通信2.1协议的主要目标是提供一种可靠、高效和安全的数据传输方式，以便在卫星通信网络中实现各种应用程序，如语音、视频和数据传输等。
卫星通信应用标准体系建立
卫星通信应用标准体系建立1卫星通信应用标准现状1.1国外标准与卫星通信应用相关的国外标准化组织主要是国际电信联盟（ITU）和欧洲电信标准化协会（ETSI）。
1.1.1ITU标准无线电频率是卫星通信应用的基础，ITU是国际三大标准化组织之一，主要致力于世界范围内无线电频率的管理和协调。
ITU制定的标准分为以《无线电规则》为主的规则体系和以“建议书”为主的技术建议书体系。
a）《无线电规则》是由ITU各成员国根据其《组织法》和《公约》等共同建立的一套国际通用的、管理各种无线电业务的契约性法规。
其法规规定了各类无线电业务的频段划分及其在世界范围内的分配情况（其中与卫星通信相关的有卫星广播业务（BSS）、卫星固定业务（FSS）及卫星移动业务（MSS）），同时还规定了各国使用无线电频率必须遵守的程序和规则。
《无线电规则》是ITU管理无线电通信、协调各国在无线电管理活动中的相互关系，规范其权利和义务最重要的规范性文件。
b）“建议书”是ITU确定通信系统工作运行和互通方法的标准，是世界各国间频率争执协调过程中的产物，也是对频率使用经验的固化和积累。
它由ITU各成员国批准，虽然不强制执行，但因为这些建议书由世界主管部门、运营商和产业界的权威机构编制而成，享有极大的声誉，所以在世界范围内得到普遍的遵守和实施。
当前，ITU已发布了4000余份建议书。
1.1.2ETSI标准ETSI是由欧盟委员会批准建立的欧洲地区性电信标准化组织，旨在通过标准确保欧洲各电信网间互通，促动欧洲电信基础设施的融合。
ETSI制定的标准不但被欧共体作为欧洲法规被要求执行，而且在世界其他地区也得到了广泛认可，被推广执行。
ETSI制定的与卫星通信应用相关的标准共327项，主要分为三大类：协议标准、地球站标准、电磁兼容标准。
a）协议标准包括以下几方面。
●DVB （DigitalVideoBroadcast，数字视频广播）标准是一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统标准。
卫星网络移动性管理协议S-MIPv6
卫星网络移动性管理协议S-MIPv6窦志斌【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2015(045)010【摘要】天基网络要求卫星具有跨波束、跨卫星的移动性管理功能, 而传统地面网络中的移动性管理协议MIPv4和MIPv6都无法同时支持单节点和子网的移动性. 针对以上问题提出了一种基于IPv6的同时支持单节点和移动子网的移动性管理协议—S-MIPv6, 该协议充分吸收了MIPv6、 NEMO和PMIPv6协议的优点, 采用基于网络的移动性管理架构, 并根据卫星空间组网的特点优化了信令流程, 降低了链路通信开销. 同时对S-MIPv6协议的入网、域内和域间切换开销给出了理论分析, 为后续S-MIPv6协议的实现和完善奠定了基础.%In the space-based network,the satellites are required to have the capability of inter-beam and inter-satellite mobility management functions, and in the traditional ground-based network, the mobility management protocols ( i. e. MIPv4, MIPv6 ) are incapable to support simultaneously the mobility of nodes and networks.Based on this problem,this paper puts forward an IPv6-based mobility management protocol(S-MIPv6).S-MIPv6 adopts the design principles of MIPv6,NEMO and PMIPv6,and optimizes the signa-ling flow based on satellite networking characteristics for radio-link communication overhead reduction. The theoretical analysis is performed for the overhead of three core S-MIPv6 procedures:initial network access,intra-domainhandover and inter-domain handover, which provides the guideline for the implementation and improvement of S-MIPv6.【总页数】5页(P11-15)【作者】窦志斌【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】TP393.11【相关文献】1.面向动态外地代理的卫星网络移动性管理机制 [J], 董彦磊;李东昂;刘勤;汪春霆;史可懿2.面向低轨卫星网络的动态虚拟化分布式移动性管理方法研究 [J], 朱洪涛;郭庆3.面向低轨卫星网络的动态虚拟化分布式移动性管理方法研究 [J], 朱洪涛;郭庆4.大规模低轨卫星网络移动性管理方案 [J], 吴琦;郭孟泽;朱立东5.面向航空节点的IP/LEO卫星网络移动性管理方法(英文) [J], 郭欣;张军;张涛;丁演文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
卫星通信网络中的数据传输协议研究
卫星通信网络中的数据传输协议研究随着科技的不断发展和人类对信息传输的不断需求，卫星通信网络已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
在这个庞大的网络中，数据传输协议则成为了连接每个信息节点的桥梁。
本文主要研究卫星通信网络中常见的数据传输协议，并探讨其原理、优缺点和适用范围。
一、协议分类和原理卫星通信网络中常见的数据传输协议主要分为TCP、UDP、HTTP和FTP四类。
其中，TCP（Transmission Control Protocol）是一种可靠的连接协议，它使用三次握手的方法建立连接，并在传输中保证数据的可靠性。
UDP（User Datagram Protocol）则是一种无连接协议，不需要建立连接和保持状态，因为没有连接，所以也就没有可靠性保证。
UDP主要用于一些实时应用，如IP电话、视频会议等。
HTTP（HyperText Transfer Protocol）是一种基于TCP的协议，主要用于传输超文本，如Web网页。
FTP（File Transfer Protocol）则是一种用于文件传输的协议，基于TCP并且需要建立连接。
二、协议优缺点不同的协议在不同的场合下具有不同的优缺点。
TCP协议的优点在于它保证了数据的可靠性，能够在网络传输中避免数据丢失或者错误。
缺点则在于TCP建立连接的过程比较耗时，传输效率不如UDP。
UDP协议的优点在于它能够快速传输数据，适用于实时应用，如IP电话、视频会议等。
缺点则在于UDP不具备可靠性，数据传输中存在丢失或者损坏的风险。
HTTP协议的优点在于它能够在较短的时间内完成页面传输，并且能够嵌入图像、动画等多媒体元素。
缺点则在于HTTP对于高并发的支持不够好，会出现堵塞现象。
FTP协议的优点在于它能够稳定高效地完成文件传输，并提供了完整的控制和状态信息。
缺点则在于FTP的传输速度不如其他协议快，且需要建立连接。
三、协议应用不同的协议在不同的场合下都有着广泛的应用。
CCSDS与TCPIP协议转换的研究与实现
0引言随着我国载人航天、卫星通信等领域的发展，天地信息交换和卫星载荷容量日益增加，空间应用也呈现出多元化发展的趋势。
由此，基于天地一体化融合的信息传输系统设计就变得至关重要。
低轨卫星星座由于卫星轨道高度低，使得传输延时短、路径损耗小，可实现真正的全球覆盖，频率复用也更有效，非常适合星地间高速数据传输。
由于空间和地面底层链路存在差异，所以在链路层采用相同协议进行数据传输是不现实的，加入卫星协议网关可实现在网络层屏蔽此差异。
首先，协议网关可以通过数据封装服务完成IP数据在CCSDS（国际空间数据系统咨询委员会）帧里的传输，通过数据解析服务从CCSDS帧里恢复出IP数据，解决了链路层数据传输问题。
其次，网关具备IP 数据的路由和转发功能，帮助终端与服务器进行UDP（用户数据报协议）通信和建立TCP（传输控制协议）连接。
本文参考IP over CCSDS Space Links等相关CCSDS建议草案，结合低轨卫星星座的优点，设计并实现了低轨卫星协议网关。
该网关采用多线程组织结构和分层次分模块的设计构架提高网关性能，并借助ARP欺骗技术，最终实现卫星终端网络接入。
1系统模型网关系统位于CCSDS星间链路和地面TCP/ IP网络的连接处，是连接卫星终端和地面通信网的桥梁，直接担负着空间数据与地面用户数据的协议转换、数据分发等功能。
增加了协议网关之后，空间链路仍然可以用虚拟信道协议携带数据单元进行传输，地面终端还保持着“IP地址+端口号”的方式来标识应用进程，由网关在二者之间透明地执行映射和转换任务。
图1为协议网关的典型应用场景，主要包含三大部分：终端（手机或计算机）、低轨卫星通信系统、地面通信网。
终端处在无Internet接入的小型局域网内，手机终端需要通过路由器和协议网关组成局域网，计算机终端既可以与协议网关直接相连，也可以利用路由器与协议网关组成局域网；低轨卫星通信系统包括了基带、天线、低轨卫星等设备，主要负责IP数据的透明转发；地面通信网由协议网关、无线AP（接入点）、远程服务器等组成，负责响应终端CCSDS与TCP/IP协议转换的研究与实现闫前进，钟卫强，徐琪，林子孟（电信科学技术第一研究所有限公司，上海市200032）摘要随着低轨卫星星座、载人航天工程和空间应用等领域的发展，空间传输网络和地面传输网络的融合已成为天地一体化网络发展的必然趋势。
卫星通信协议
卫星通信协议引言随着科技的迅速发展，卫星通信已成为连接全球的重要手段。
它允许信息跨越长距离，实现实时传输，对军事、商业和科研领域都至关重要。
本文旨在概述卫星通信协议的基本概念及其应用。
卫星通信基础定义与分类卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现地面站之间或地面站与航天器之间的通信。
根据轨道的不同，卫星通信可以分为地球同步轨道（GEO）、中地球轨道（MEO）和低地球轨道（LEO）通信。
工作原理卫星通信系统主要由地面站、空间段和用户终端组成。
信号从发送端通过地面站上传至卫星，再由卫星转发到接收端的地面站，完成信息的传递。
主要卫星通信协议CCSDSCCSDS（空间数据和信息传输系统咨询委员会）协议是国际上广泛采用的一套用于空间数据传输的标准。
它包括了数据封装、文件传输、图像数据压缩等多种协议标准。
DVB-S2DVB-S2是一种数字视频广播标准，主要用于卫星电视广播服务。
该协议支持更高的数据传输速率和更好的信号质量，广泛应用于商业卫星通信。
GMR-1GMR-1（Globalstar Mobile Radio System）是一个用于移动卫星通信的开放标准。
它支持语音、数据和定位服务，适用于偏远地区的通信需求。
应用领域军事通信卫星通信在军事领域扮演着关键角色，用于指挥控制、战场通讯和情报收集等。
商业用途商业卫星通信提供了远程教育、金融数据传输、远程医疗等服务，极大地促进了全球化经济的发展。
科研探索卫星通信还用于深空探测任务，如火星探测器与地球之间的数据传输，为人类探索宇宙提供了重要支持。
结论卫星通信协议是实现全球范围内高效、可靠通信的关键。
随着技术的不断进步，未来卫星通信将更加普及，其应用领域也将进一步扩大。
了解这些协议对于从事相关领域的专业人士来说至关重要，它们不仅保证了信息的快速传递，也推动了人类社会的进步。
一种基于卫星IP网络的数据链路层协议
r
pr o to
l
；
NSLP
1
卫 星 网络
卫 星 网 络 具 有 全 球 无 缝覆 盖 接 入 简 单 可 扩 展 性 强 和
、 、
需求
天地
。
因此 未来卫 星 网 络 只 有 利用 地 面 网 络 中成 熟 的
，
IP
技术 通 过
，
—
IP
统
一
承 载平 台与地 面
，
IP
网络 连 成
¨ q J
一
体 构成
，
a s
r
c pr o to
o
l
o
f th e
r
a s
te to c
llite
o
n e
t
．
k s is de
s c r
i be d
d the
，
ha r
te r is
s
d im pa h T
n
．
t of t h
e
te
s
ll ite
s
n e
tw
k is
n e w
c o n c
lu d d
c o
The
e
a
n e w
，
， 。 ，
，
提 高 信 息传 输效率
、
。
在 实 际 应 用 中 新 型 协议 具 有 能 够简 化 数 据链 路 层 的 功 能 有 与 T C P ／I P 协 议 兼 容 性好 与 I P 协 议 耦 合 度
，
，
、
高 节 约 星 上 资 源 等诸 多优 点 有利 于 卫 星
，
卫星Internet接入技术综述
ＴCP/IP是当今进行Iｎteｒnet网络数据传输时使用的主要协议族。该协议族中，TCＰ和ＩP是核心，还包括一些其它协议。TＣP和ＩＰ协议分别控制着数据在互联网上的传输和路由选择。IP是一个为广域网设计的无连接网络层协议,它被设计为网间互联协议，IP数据报可在几乎任何链路层协议上的网关(或路由器)间传递。从本质上说,IP是指导网络上的数据包从发方计算机送达收方计算机。TＣP则负责确保数据在设备之间进行端到端的可靠交付。
卫星Ｉnternet接入技术综述
———————————————————————————————— 作者:
———————————————————————————————— 日期：
ﻩ
卫星Internet接入技术综述
信息技术在迅速发展,通信手段也越来越多。卫星通信作为一种重要的通信方式,在数字技术的迅速发展推动下，得到了迅速发展。在我国复杂的地理条件下,采用卫星通信技术是一种有效方案。在广播电视领域中,直播卫星电视是利用工作在专用卫星广播频段的广播卫星，将广播电视节目或声音广播直接送到家庭的一种广播方式。
(1)链路层改进
卫星TＣＰ中，链路差错率是一个主要考虑的方面。目前已有各种差错控制方案可供选择，由于它们不是TCP专用的,放在此仅简单介绍一下。前向纠错(EEC）方案和自动重传(AＲQ)协议是两个主要的差错控制方法。前向纠错方案中可以选择卷积编码和级联编码，一些较高级的编码方案还同时采用比特交织技术减小突发错误的影响。较好的系统通过采取这些差错控制方案,BER值可超过１０-７的范围,从而使分组差错率达到１0-9以上。但是由于差错控制方案引入了数据冗余,编码复杂度减慢了卫星调制解调器的速度并降低了带宽效率。因此不同的业务和网络条件支持的编码方案的范围是不同的。系统设计中应根据具体情况具体分析，例如，可根据业务对延迟是否敏感采用不同的编码级数，还可使用数据压缩技术抵消由编码引起的带宽效率降低。
SCPS
SCPS协议一、背景资料北京时间2013年12月2日凌晨2点17分，我国“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功，将中国探月工程二期的嫦娥三号月球探测器成功送入太空。
嫦娥三号成功发射开启我国航天事业新篇章。
经过几十年的努力，我们国家在航天事业的发展方面取得了令国人骄傲、世界瞩目的成就，建成了比较完整的航天科技工业体系。
通信卫星、导航卫星、遥感卫星、北斗导航系统在海洋、气象、资源、环境等监测上发挥越来越重要的作用。
初步建成了覆盖行星际的深空探测通信网。
空间探索的深入发展迫切要求与之适应的空间通信网络的构建，天地一体化网络成为未来网络发展的重要趋势。
与传统的地面Internet网络不同，空间通信网络是涵盖卫星、航天器、空间站以及各类探测传感器等通信载体与地面网络融合的复杂的一体化异构型网络。
空间通信网络由于空间环境的限制，存在着传播延时长、误码率高、带宽不对称、连接不能持续性、网络拓扑结构动态变化等特点。
二、SCPS 协议分析SCPS协议簇包含网络协议(SCPS-NP)、安全协议(SCPS- SP)传输协议(SCPS-TP)以及文件协议(SCPS-FP)。
SCPS是以TCP/IP协议为模型的。
(一)SCPS-NPSCPS-NP(SCPS Network Protocol)提供非常简洁灵活的终端地址与组地址表示方法 ,提供数据报的优先级操作机制和每包路由控制机制。
与IPv4的20字节报头相比 , SCPS-NP的报头仅仅包含数据报提供服务所需要的域 ,最小报头只有4个字节,大大节省了比特开销,降低了资源需求。
此外,SCPS-NP提供了可选择的路由方案与灵活的路由表维护方案，对空间网络动态拓扑的特点具有良好的适应性。
SCPS-NP主要的不足在于不支持与IPv4或者IPv6的互操作。
若要将网络层基于SCPS-NP的网络与基于IPv4或者IPv6的网络互联,需要将SCPS-NP头转换为IPv4或者IPv6。
5G网络IPv6协议技术分析
5G网络IPv6协议技术分析作者：刘俭夏金栋王嘉昊余和平来源：《中国新通信》2024年第02期摘要：在5G时代，IPv6协议开始在5G网络中得到了广泛应用。
为充分发挥IPv6协议的技术优势，本文将对该协议技术在5G网络中的应用进行分析，包括IPv6协议技术体系、IPv6协议过渡技术、IPv6协议部署技术以及IPv6协议安全技术等。
希望通过本次的分析，可以为IPv6协议技术的应用和5G网络的发展提供一定支持。
关键词：IPv6协议；主要技术；5G网络在5G网络的应用和发展中，IPv6协议发挥着至关重要的应用优势。
因此，相关单位与技术人员一定要对5G网络以及IPv6协议有清晰的理解，并在此基础上将IPv6协议技术合理应用到5G网络中。
只有通过这种方式，IPv6协议才能发挥出其应有的技术优势，有效推进5G 网络技术在当今时代的良好应用，并满足其后续的发展需求。
一、5G网络与IPv6协议概述（一）5G网络5G网络又叫做第五代移动通信网络，其理论传输速度峰值可达50Gbps，相当于2.5GB/s。
与之前的4G网络相比，5G网络不仅具有更快的传输速度，同时也具有更高的稳定性与安全性，可充分满足现代社会对于移动通信网络的实际应用需求。
凭借着这些优势，5G网络在当今社会中已经得到了越来越广泛的应用。
而随着5G网络技术的应用和发展，其中的协议技术也受到了研究者们的重点关注。
（二）IPv6协议IPv6协议是由互联网工程任务组以传统IPv4协议为基础设计的新一代IP协议。
与传统的IPv4协议相比，IPv6协议具有以下主要技术优势：①地址空间更加庞大，其地址长度为128位，可提供的地址数量非常庞大，几乎可以在世界范围内的每一粒沙子上进行IP地址编程[1]。
②传输速度更快，IPv6协议技术不再携带冗长数据，而是以简短报头的形式进行数据转发，这样可以实现网络传输速度的显著提升。
③传输方式更加安全，IPv6协议技术中实现了IPsec的直接集成，传输的数据可在网络层进行认证和加密，这样便可为用户的网络数据安全提供良好保障。
浅谈星地通信中的传输协议
浅谈星地通信中的传输协议包少彬;骆乐【摘要】随着通信系统的不断发展,卫星通信与地面通信越来越多的融合在一起,但由于卫星通信高误码、高时延的特点,适用于地面通信网络传输的TCP/IP协议在卫星通信传输中不再适用.对此,CCSDS针对卫星通信的特点,对标准TCP/IP协议进行了修改和完善,提出了适合卫星通信使用的SCPS协议.本文阐述了SCPS在卫星通信及星地一体化通信中的应用.【期刊名称】《数字通信世界》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】2页(P17,29)【关键词】卫星通信;TCP/IP;SCPS;星地通信【作者】包少彬;骆乐【作者单位】南京熊猫汉达科技有限公司,南京 210014;南京熊猫汉达科技有限公司,南京 210014【正文语种】中文【中图分类】TN927+.21 引言随着通信系统的不断发展，卫星通信逐渐成为Internet网络的一个重要组成部分，基于卫星通信网络的地面通信网延伸及星地网互联互通逐渐成为通信系统发展的重要趋势。
但是，由于空间传输链路与地面传输链路相比存在误码率较大、时延较长，以及信息传输不对称等情况，导致在地面通信网络传输中广泛使用的TCP/IP协议不再适用于空间网络，进而限制的卫星通信在端到端通信及星地一体化通信中的应用。
在此情况下，针对卫星通信的特点，基于TCP/IP协议改进的SCPS协议应运而生，成为构建卫星通信网络和星地通信网络的重要技术协议。
2 卫星通信中TCP/IP协议的适应性与对策卫星通信由于空间传输距离远，导致信号在传输过程中衰减较大，从而造成在接收端接收到信号的Eb/N0相对较低，信息误码率较高。
一般卫星链路的信息传输误码率为10-6数量级，而地面链路的信息传输误码率为10-12数量级，两者之间的差别非常之大。
并且，空间链路容易受到各种干扰影响，引入更多的噪声，进一步增大信号的接收难度；同时，空间距离造成的信号传输时延（同步卫星单跳约540ms）也是卫星通信的特点之一。
GNNS卫星协议
GNNS卫星协议协议名称：GNSS卫星协议一、背景介绍GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星导航技术的全球定位系统，通过一组卫星和地面设备，为用户提供高精度的导航、定位和时间服务。
本协议旨在规范GNSS卫星系统的运行、使用和管理。
二、定义和缩写1. GNSS：全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System）2. 卫星：指GNSS系统中的卫星设备3. 用户：指使用GNSS卫星系统的个人或组织4. 管理机构：指负责GNSS卫星系统的运营和管理的组织或机构三、协议内容1. GNSS卫星系统的运行要求1.1 GNSS卫星系统应保持良好的卫星覆盖范围，确保全球范围内的定位和导航服务。
1.2 卫星设备应具备高精度、高可靠性和长寿命的特点，以满足用户对定位和导航的需求。
1.3 GNSS卫星系统应提供准确的时间服务，满足用户对时间同步的需求。
1.4 卫星设备应具备适应各种气候和环境条件的能力，确保系统的稳定性和可靠性。
2. 用户的权利和义务2.1 用户有权使用GNSS卫星系统提供的定位、导航和时间服务。
2.2 用户应按照协议规定的使用要求和规范使用GNSS卫星系统，不得进行非法使用或滥用系统资源。
2.3 用户应及时更新自身的GNSS设备和软件，以确保系统的正常运行和使用体验。
2.4 用户应保护自身的GNSS设备和账户安全，不得将其借给他人或泄露相关信息。
3. 管理机构的责任和义务3.1 管理机构应负责GNSS卫星系统的运营和管理，确保系统的正常运行和服务质量。
3.2 管理机构应及时发布系统更新和维护公告，提供技术支持和故障排除服务。
3.3 管理机构应建立用户投诉处理机制，及时处理用户的投诉和问题。
3.4 管理机构应定期对卫星设备进行维护和更新，以保证系统的稳定性和可靠性。
四、协议执行和解释4.1 本协议自发布之日起生效，并具有法律效力。
4.2 对于本协议的解释和执行，应遵循国家相关法律法规和政策的规定。
卫星IP网络
【 关键词１
ＴＣＰ Ｉ 卫重 【 ／Ｐ Ｐ网终 ／ ｔ ｒ ｅ ｎｅｒｔ ｔ
卫星 Ｉ Ｐ网络
７０６ ［， 宋 成 勇 ８８ ｌ ｇ１ １ ）
颜 奇 华
袁 斌
由于卫星通信具有覆盖面 广、组网灵活 快
础
维播
建网
不受地理环境 限制等优 点．利用羹 作为宽带接＾网技
通过 卫星信道进行传鞠 ．交换Ｊ Ｐ数据包 ．以达到组同
谨遁瀚 阚 鬻氍 往返 对间是指从发送一个 Ｔ Ｐ信 Ｃ
息段到接收到相应的ＡＣ Ｋ信号所经历的时间间隔＝ 特别是
对于 Ｇ Ｏ卫星 ． Ｅ 考虑空间和地面传播 时延以及信号处理时
延和时延的可变性 例如 到约８ ０毫秒之间变化。这
影 响
３ 。 ‘ Ｗ０∞ ６ ’Ｔ ２ ０Ｃ ０ ６
卫星Ｉ 网络的发展。因此 ．需要 引进增强 Ｔ Ｐ机制及其他 Ｉ ， Ｃ
一
些技术 以改进卫 星 Ｉ Ｐ网络性能 。 （ ）编码技术 。采用先进的调 制、编码技术来降低误 １
术， 大有取代 目前占主导的 Ａ Ｍ 技术的势头。其关键技术 Ｔ
研究包括支持 Ｉ 的卫星 网络体系结构：支持Ｉ 运行的网络 Ｉ ， Ｉ ， 层协议 、因特 网规定协议和传输层协议 的卫 星链路 需求 ： 支持 Ｉ 运行的话音 、视频、可视电话和文件传输的卫星链 Ｉ ，
术 将有很大的发展前景 。卫星 ｌ 网络是指 以Ｉ 技术为基 Ｐ Ｐ
目的韵一种网络结构
一
、
卫星链路与 Ｔ ／ ＣＰ Ｉ Ｐ
在现有的卫 星信 道条件下 Ｔ Ｊ ｃＰ Ｐ协议 的性能较 差． ，
延．约 Ｏ５ ｓ Ｒ ｒ 透 ． 的 丁 是 ５
Ａ ＣＫ信号必须等待 一个 塞窗口￣ ｌ ｗｔ ｄ增长缓慢 ．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
适应卫星IP网络的协议体系0.引言随着地面互联网应用的不断普及和影响范围的不断扩大，各种通信方式都开始采用IP 技术，采用TCP/IP 协议体系已经成为通信网络发展的必然趋势。
卫星网络作为地面网络的延伸部分和重要补充，未来的发展也将会采用IP 协议作为通信平台与地面网络连成一体，构成天地一体的IP 网络[1]。
针对新型卫星IP 网络，世界各国纷纷展开了协议体系和相关技术的研究探索。
目前，大多数的研究主要是依照地面网络的设计思想，按照分层设计的方法，结合卫星网络的自身特点，开展各协议层的设计研究。
笔者重点分析链路层、网络层和传输层的协议研究进展情况，为把握卫星IP 网络协议体系的研究发展，开展深入研究奠定基础。
1.卫星IP 网络技术卫星IP 网络简介卫星IP 网络，即是利用卫星进行TCP/IP 数据传输。
一个典型的卫星IP 网络如图1 所示。
其中，地面IP 网络通过ISP 网络或ATM 网络中的协议网关与卫星调制解调器连，由协议网关完成W AN 协议( 如IP，ATM 等) 与卫星链路层协议之间的转换。
1.2 卫星网络特点及影响与地面网络相比，卫星网络具有自身独特性，主要包括波束多、覆盖面积大、网络拓扑变化频繁、信息传输受限等特点［8 －10］。
这些特点给未来卫星IP 网络的数据传输和交换带来了一定的影响，主要表现在以下几方面：1) 卫星覆盖面积大、波束多由于卫星距离地球表面非常远，少则数十万米、多则上千万米，一颗卫星的覆盖区域都很大。
例如，一颗地球同步卫星便可覆盖地球表面的1/3，理论上讲3 颗地球同步卫星就可以实现全球通信。
图2 显示的是利用STK 软件模拟一颗轨道高度为5000 km、俯仰角为1.5°的MEO 卫星，卫星中每个波束的覆盖范围大约为5．4 ×104km2。
另外，随着卫星通信技术的发展，一颗卫星的波束可达数十甚至上百个。
图2 MEO 卫星覆盖区域2) 卫星高速移动、网络拓扑变化频繁在卫星网络中，卫星节点沿其既定的轨道绕地球高速移动。
以轨道高度在500 ～2 000 km 的低轨卫星为例，其绕地飞行速度可达25 000 km/h，环绕地球一周的运行时间仅为数十分钟。
因此，与拓扑结构相对稳定的地面网络相比，卫星网络拓扑结构具有周期性频繁变化的特点，主要表现在:一、一颗卫星的覆盖区域变化较快，使得卫星与地面网络之间星地链路变化频繁;二、卫星之间的相对运动较快，星间链路变化频繁。
由于上述特点，若仅采用数据链路层协议实现卫星网络的数据传输和交换，往往会因为星地链路和星间链路的改变，造成分组数据的丢包、掉包现象，输质量难以得到保证。
3）卫星系统物理受限、信息传输带宽有限由于卫星能量、计算资源、存储资源十分有限［10］，与地面网络相比，星上数据处理能力较低、信息传输带宽有限。
这就要求尽可能降低传输数据的开销，提高信息传输的利用率。
2．卫星链路层协议研究2.1 卫星链路层的传统协议目前卫星链路层的应用协议较少，主要有CCSDS 协议和HDLC 协议2 种。
有些方案也提出将IEEE802.3协议直接应用于卫星网络中。
2.1.1 CCSDS 协议20 世纪90 年代，CCSDS 组织针对空间任务的特定需求，提出了SCPS 协议族。
该协议族包括：SCPS-TP、SCPS-NP 和CCSDS 等协议，分别应用于传输层、网络层和数据链路层。
CCSDS 数据帧属于定长帧，其数据帧基本格式如图3所示。
数据帧各字段功能如下：1) 主信道标志：由传输帧的版本号和航天器标志2 部分组成，其中航天器的标志由CCSDS 指定。
2) 虚拟信道标志：用来标志传输数据的虚拟信道。
3) 虚拟信道帧计数器：3 字节，为每个虚拟信道提供单独的计数，保证各虚拟信道所传输的帧的连续性。
4) 信令域：1 字节，由重放标志和空闲区域2部分组成。
5) 帧头部差错控制：保护头部中的关键信息。
6) 数据单元域：是上层协议封装的数据。
2.1.2 HDLC 协议HDLC 协议ISO组织为OSI 协议体系制定的面向比特型的数链路层协议[5]。
HDLC 数据帧属于变长帧，其基本格式如图4所示。
图4 HDLC数据帧基本格式数据帧各字段功能如下：1) 标志字段：起始标志和结束标志，作为数据帧的开头和结尾标志。
2) 地址数据：标志接收站的地址，长度为1～2 字节。
3) 控制数据：1 字节，根据定义将数据帧分为信息帧、监督帧和无编码帧。
4) 数据：是上层协议封装的数据。
5) CRC：2 字节，对传输数据检错和纠错。
2.1.3 IEEE802.3 协议IEEE802.3协议是地面IP 网络中数据链路层常用的协议，数据帧采用变长帧结构。
其基本格式如图5所示。
图5 IEEE802.3基本格式数据帧各字段功能如下：1) 前同步码：7 字节交替出现的0 和1，提醒系统有帧到来。
2) 帧首定界符(starting frame delimiter，SFD)：1 字节，帧开始的信号。
前同步码与SFD 合称物理层首部，由物理层添加。
3) 目的地址：6 字节，目的站或者将要接受该分组的节点的物理地址。
4) 源地址：6 字节，发送设备的物理地址。
5) 长度/类型：2 字节，数据字段中所包含的字节数目和类型。
6) 数据：是上层协议封装的数据。
7) CRC：差错检测信息。
2.2 新型协议（NSLP 协议）通过上述卫星网络特点的分析，可以看出，在卫星IP网络中，仅仅在数据链路层利用物理地址，难以实现数据的传输和交换，而应将交换功能递交给网络层，采用IP 路由技术实现数据的传输和交换。
另外，由于卫星能量、处理能力和带宽资源非常有限，卫星网络的数据链路层协议应尽量简单、有效，达到信息的高效传输。
基于上述考虑，研究提出一种新型的卫星IP 网络数据链路层协议( New Satellite Link Protocol，NSLP) ，其帧格式如图6所示。
图6 NSLP基本格式数据帧各字段功能如下:1) SFD( 帧首定界符) ———( 1 byte，10101011) ，由物理层添加，属于物理层首部，作为数据帧的起始标志，表示一个新的数据帧。
最后两个比特是“11”，表示接下来的字段为数据帧内容部分。
2) 数据———上层协议封装的数据。
3) CＲC———2 byte，实现数据帧的差错检测。
NSLP 协议结构简单，各字段功能在实际使用中均得到有效应用。
在该协议中，数据链路层仅负责数据的帧封装、传输以及必要的差错检测，不再负责数据帧的寻址和交换。
2.3性能比较NSLP 协议除了能有效提升信息传输效率、降低IP 分组丢失率等基本指标外，还具有如下3 个优点:1) 与TCP/IP 协议兼容性好CCSDS 协议是SCPS 协议族中的数据链路层协议，而SCPS 协议从传输层到数据链路层均做了较大变动，并未考虑与TCP/IP 协议的兼容性; HDLC 协议则是ISO 组织为OSI 协议体系设计的数据链路层协议。
因此，两种协议与TCP/IP 协议兼容性较差。
NSLP 协议的设计是基于TCP/IP 协议，针对卫星IP 网络提出的数据链路层协议，并未对传输层、网络层协议进行修改，因此与TCP/IP 协议兼容。
2) 与IP 协议耦合度高。
CCSDS 在封装数据帧时，会将几个IP 分组数据封装到一个数据帧中，也会将一个IP 分组数据分解并封装到两个数据帧中。
当在传输过程中，某个数据帧出现差错时，不仅会丢弃当前数据帧中的所有IP 分组，还会造成其他数据帧中IP 分组的无法解析，从而出现差错扩散的问题。
而NSLP 数据帧是变长数据帧，其长度与封装的IP分组数据紧密相关，具体封装过程如图3 所示。
当数据帧在传输过程中某个IP 数据报出现差错时，仅丢弃掉当前数据帧，不会影响其他IP分组数据的传输。
因此，NSLP协议与IP 协议耦合度高。
3) 节约星上资源，提升整体性能NSLP 协议结构简单，链路层仅仅进行必要的分组数据差错检测，不论在数据处理还是在数据传输过程中，都节约了星上资源，提升了星上处理器的整体性能。
3.卫星网络层协议研究目前在网络层中应用的星上分组处理技术主要有 2 种：基于ATM 的星上路由交换技术和基于IP的星上路由交换技术[6]。
欧洲和日本等国家主要研究基于ATM 的星上路由交换技术；美国等国家主要研究基于IP 的星上路由交换技术。
3.1 星上分组处理技术3.1.1 星上ATM 路由交换技术星上ATM 路由交换采用地面ATM 技术，是一种基于信元的、能够提供QoS 控制和带宽保证的交换技术，是基于面向连接的，通过虚电路传输数据。
星上ATM 交换技术在卫星IP 网络中处理IP分组数据的主要流程如图7所示。
图7 星上ATM交换数据传输其具体工作流程如下：1) ALL5 层收到IP 分组之后，为其附加一个8字节的尾部以及填充。
填充及尾部准备好后，就以48 字节的分组段将IP 分组数据交付给ATM 层。
2) ATM 层从ALL5 层收到48 字节的分组数据段之后，加上5 字节的首部后，将其转换为53 字节的信元，然后交付给物理层发送。
3.1.2 星上IP 路由交换技术为实现与地面IP 网络的无缝连接，在卫星网络中采用IP 路由技术是一种较好的解决方案。
美国在这方面研究较早、进展较快。
自1996 年开始，先后开展了“OMNI”、“CLEO”、“IRIS”等一系列研究计划，完成了星载IP 路由器、卫星网络IP 承载平台等验证实验。
星上IP 路由技术具体工作流程：在卫星链路上直接将IP 分组封装到数据帧中，然后根据分组中目的IP 地址，查找转发表，确定分组输出端口，最后通过交换开关将分组交换到相应的输出端口。
2.2 研究分析为了比较星上ATM 交换技术星上IP 路由技术的性能，从信息传输效率、IP 分组丢失率、交换路由速率、业务QoS 保证、星载设备要求等方面进行分析。
为了便于分析，星上IP 路由技术在分组数据封装时均采用HDLC 协议。
1) 信息传输效率。
由于在网络传输过程中，IP 分组长度大多限定在576 字节以下，选取128 字节、576 字节和1 500字节3 种情况进行计算信息传输效率[11]，结果如表1所示。
表1 信息传输速率基于ATM 交换技术，信元较短，首部所占比例较大，并且在分组数据分段时需附加8 字节的尾部以及填充数据；而基于IP 路由技术，数据帧较长，帧头以及IP 报头所占比例较小，且在封装数据帧时不需附加尾部以及填充数据。
因此，在传输同等长度数据帧时，基于IP 路由技术中的有效信息要高于基于ATM 交换技术。
由表2 可知，在传输同等长度分组数据时，基于IP 路由技术信息传输效率要比基于ATM 交换技术高出10%以上。
2) IP 分组丢失率。