GB/T 46525-2025 空间数据与信息传输系统 航天器信息系统业务和协议体系结构

　　ICS 49. 140 CCS V 75

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46525—2025

　　空间数据与信息传输系统

　　航天器信息系统业务和协议体系结构

　　Spacedata and information transfersystems—

　　Spacecraftinformation system serviceandprotocolarchitecture

　　2025-10-31发布 2026-05-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 46525—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 缩略语 1

　　5 业务和协议体系结构组成 2

　　5. 1 体系结构构建原则 2

　　5. 2 业务和协议体系分层结构 3

　　5. 3 命名与寻址机制 4

　　5. 4 协议典型应用场景 5

　　6 应用层架构 7

　　6. 1 应用层组成及与下层关系 7

　　6. 2 应用层业务和协议的选用 11

　　7 传输层架构 14

　　7. 1 传输层组成及与上下层关系 14

　　7. 2 传输层协议的选用 14

　　8 网络层架构 15

　　8. 1 网络层组成及与上下层关系 15

　　8. 2 网络层协议的选用 16

　　9 亚网层架构 17

　　9. 1 亚网层组成及与上层关系 17

　　9. 2 亚网层-空间通信协议的选用 18

　　9. 3 亚网层-器内通信协议的选用 21

　　附录 A (资料性) 典型应用示例 22

　　A. 1 PUS在轨监视业务示例 22

　　A. 2 PUS在轨作业定时计划业务示例 22

　　A. 3 PUS设备命令分发业务示例 23

　　A. 4 命令与数据获取业务与下层业务关系示例 24

　　A. 5 消息传输业务与下层业务关系示例 25

　　A. 6 时间访问业务与下层业务关系示例 25

　　A. 7 网络层与包业务的交互过程示例 25

　　A. 8 网络层与存储器访问业务的交互过程示例 25

　　A. 9 遥控场景示例 26

　　Ⅰ

　　GB/T 46525—2025

　　A. 10 遥测场景示例 27

　　A. 11 星间路由场景示例 29

　　A. 12 器内场景示例 30

　　附录 B (资料性) 标准原语实现的过程和方法示例 37

　　B. 1 原语实现过程说明 37

　　B. 2 以网络层空间包协议为例的实现过程 37

　　参考文献 39

　　Ⅱ

　　GB/T 46525—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 :北京空间飞行器总体设计部 、长春理工大学 、清华大学 、南京大学 、南京财经大学 、中国航天标准化研究所 、赛飞特工程技术集团有限公司 、武汉卓目科技股份有限公司 、环天智慧科技股份有限公司 、浙江汇隆晶片技术有限公司 。

　　本文件主要起草人 :何熊文 、詹盼盼 、贾雨棽 、底晓强 、徐明伟 、杨冠男 、赵康僆 、阎冬 、张天湘 、乔奕 、许健 、乔梁 、祁 晖 、顾 明 、程 博 文 、朱 剑 冰 、陈 朝 基 、周 玉 霞 、王 鹏 程 、章 浩 伟 、杨 乐 、牛 嘉 祥 、李 迪 、周 严 、张永新 、张焰 、邹云坤 、叶国萍 。

　　Ⅲ

　　GB/T 46525—2025

　　空间数据与信息传输系统

　　航天器信息系统业务和协议体系结构

　　1 范围

　　本文件确立了一种航天器信息系统业务和协议的体系结构 , 以及体系结构对应的应用层 、传输层 、网络层以及亚网层的组成以及业务与协议之间的关系 。

　　本文件适用于航天器信息系统业务和协议的设计和应用 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 42041 航天术语 空间数据与信息传输

　　3 术语和定义

　　GB/T 42041界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　航天器信息系统 spacecraftinformation system

　　在航天器上用于信息获取 、传输 、存储 、处理和利用的系统 。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　AAC:高级音频编码(Advanced Audio Coding)

　　AMS:异步消息业务(Asynchronous Message Service)

　　AOS:高级在轨系统(Advanced Orbiting System)

　　APID:应用过程标识(Application Process Identifier)

　　AN:模拟量(Analogue)

　　BIERv6:基于 IPv6的比特索引显式复制技术(BitIndex ExplicitReplication over IPv6)

　　BP:束协议(Bundle Protocol)

　　CAN:控制器局域网络(Controller Area Network)

　　CCSDS:空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Data Systems)

　　CFDP:空间数据文件传输协议(CCSDS File Delivery Protocol)

　　CPU : 中央处理器(CentralProcessing Unit)

　　DACP:设备抽象控制规程(Device Abstraction ControlProcedure)

　　DAP:设备专用访问协议(Device-specific Access Protocol)

　　DAS:设备访问业务(Device Access Service)

　　1

　　GB/T 46525—2025

　　DDPS:设备数据池业务(Device Data Pooling Service)

　　DTN:容延时网络(Delay TolerantNetworking)

　　DVS:设备虚拟化业务(Device Virtualisation Service)

　　DS: 串行数字量(DigitalSerial)

　　ECSS:欧洲空间标准化组织(European Cooperation for Space Standardization)

　　ID:标识符(Identifier)

　　IP: 网际互联协议(InternetProtocol)

　　IPE:IP扩展(IP Extension)

　　IPoC:空间数据链路 IP扩展协议(IP over CCSDS)

　　IETF:互联网工程任务组(InternetEngineering TaskForce)

　　IO:输入输出(Input/Output)

　　LTP:利克莱德传输协议(Licklider Transmission Protocol)

　　MIB:管理信息表(ManagementInformation Table)

　　ML: 内存加载(Memory Load)

　　MASAP: 内存访问服务接入点(Memory Access Service Access Point)

　　MTS:消息传输业务(Message Transfer Service)

　　PDSAP:分组目的服务接入点(PacketDestination Service Access Point)

　　PSSAP:分组源服务接入点(PacketSource Service Access Point)

　　PUS:包应用标准(PacketUtilisation Standard)

　　RT:远置终端(Remote Terminal)

　　RTP:实时传输协议(Real-time TransportProtocol)

　　SCPS-TP:空间 通 信 协 议 标 准-传 输 协 议 (Space Communications Protocol Standards-Transport Protocol)

　　SID:段标识符(SegmentIdentifier)

　　SDIU :航天器数据接口单元(SpacecraftData Interface Unit)

　　SMU :航天器管理单元(SpacecraftManagementUnit)

　　SOIS:航天器接口业务(SpacecraftOnboard Interface Services)

　　SRv6:基于 IPv6的段路由(SegmentRouting IPv6)

　　TC:遥控(Telecommand)

　　TCP:传输控制协议(Transmission ControlProtocol)

　　TTE: 时间触发以太网(Time Triggered Ethernet)

　　TSN: 时间敏感网络(Time-Sensitive Networking)

　　UDP:用户数据报协议(UserDatagram Protocol)

　　USLP:统一空间数据链路协议(Unified Space Data Link Protocol)

　　VC:虚拟信道(VirtualChannel)

　　5 业务和协议体系结构组成

　　5. 1 体系结构构建原则

　　业务和协议体系结构的设计遵循如下原则 :

　　a) 可扩展性 ,通过分层将复杂的系统协议分解为处于特定层次的相对简单的多个独立协议 ,每 一层的协议随着技术的发展独立更新和完善而不影响其他层次 ,使得系统具有良好的可扩展性 ;

　　b) 兼容性 ,实现空间网络 、器内网络 、地面互联网之间的互联互通 ,在协议体系结构设计时考虑 目

　　2

　　GB/T 46525—2025

　　前航天器以及地面互联网已经广泛使用的标准协议 ,尽量做到兼容现有的协议标准 ;

　　c) 适应性 ,协议体系结构要考虑近地空间 、深空 、行星表面等不同应用场景的特性 ;

　　d) 安全性 ,在业务和协议设计时 ,根据任务需要考虑安全问题 。

　　5.2 业务和协议体系分层结构

　　根据设计原则 ,业务和协议体系结构采用分层的结构 , 自顶向下分为 4 层 ,分别为应用层 、传输层 、网络层 、亚网层 ,如图 1所示 。

　　a 包含可选的安全协议 。

　　图 1 航天器信息系统业务和协议体系分层结构

　　各层结构的功能说明如下 。

　　a) 应用层 :通过 PUS实现遥控遥测标准化 ,通过 AMS支持多航天器信息共享 ,通过 BP 实现多种传输协议并存 ,通过 CFDP支持文件的标准化传输 ,通过消息传输业务实现航天器信息共享 ,通过设备访问业务 、设备虚拟化业务和设备数据池业务实现对设备的统一访问接 口 ,通过时间访问业务实现对时间的统一访问接 口 。支持应用层安全协议 。

　　b) 传输层 :通过 LTP/TCP/UDP实现多种传输特性支持 。

　　c) 网络层 : 通过空间包/IPv6实现航天器与地面 、航天器之间 、航天器内部 、地面协议一体化设计 ,通过 SRv6支持段路由 ,通过 BIERv6支持组播 ,支持空间动态路由协议 。

　　d) 亚网层 :包括空间通信和器内通信两部分 。空间通信中数据链路层支持多种协议 ,物理层支持激光 、微波两种体制 。器内通信中通过包业务等 5 种业务实现底层链路的屏蔽 ,支持 1553B、 CAN、TTE、TSN 等多种总线 。

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　　注 1: 业务和协议从已发布 的 协 议 规 范 中 选 取 ,包 括 CCSDS空 间 通 信 协 议 和 器 内 通 信 协 议 、ECSS通 信 协 议 以 及IETF通信协议等 。

　　注 2: 在已有的协议体系中 , 网络层以下的定义各有侧重和不同 , 为了便于描述 ,在本体系结构中统 称 为 亚 网 层 , 同时将其划分为空间通信 、器内通信两个部分 ,不同部分采用的协议有所不同 。

　　5.3 命名与寻址机制

　　各层主要业务和协议的命名和寻址关系见图 2,具体说明如下 。

　　a) 在应用管理层 ,采用 APID对各应用过程进行区分 。

　　b) 在应用支持层 ,采用节点标识对消息传输业务的用户进行标识 ,设备虚拟化业务的主要名称有虚拟设备 ID、虚拟值 ID。设备访问业务的主要名称有物理设备 ID、物理值 ID。实际使用时 ,消息传输业务的节点标识直接采用 APID 或 IP地址 。对于每一个设备内模块对应的接口都分配了一个物理设备标识和虚拟设备标识 ,接口内的数据通过物理参数值进行区分 。

　　c) 在传输层 ,采用端口号进行应用的区分 。

　　d) 在网络层 ,采用 APID 或 IP地址进行路由 ,对于网络上的每个设备分配 1 个或多个 APID 或IP地址 。

　　e) 在亚网层 ,包业务具有链路标识 、亚网地址等名称 。在应用时 ,链路标识和亚网地址一起构成包业务原语中的 PDSAP地址 。包业务通过链路标识选择对应的汇聚链路 , 当采用 1553B总线实现包业务时 , 由 1553B总线的汇聚层将亚网地址转化为 RT 地址和 RT 子地址 。存储器访问业务具有链路标识 、亚网地址 、存储器区域 、起始地址等名称 ,其中链路标识 、亚网地址对应存储器访问业务的目的地址 。 由于有网络层 ,传到亚网层包业务和存储器访问业务的数据包都有源地址和目的地址,所有没有使用包业务的原语中的 PSSAP地址和存储器访问业务的MASAP地址 。各设备对应的驱动程序通过设备名进行识别 。

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　　GB/T 46525—2025

　　图 2 命名与寻址关系图

　　5.4 协议典型应用场景

　　5.4. 1 遥控应用过程

　　遥控功能主要由 TC协议与空间包协议或封装包协议配合 ECSS的 PUS协议共同完成 ,其应用过

　　5

　　GB/T 46525—2025

　　程如下 。

　　a) TC空间链路协议接收并处理 TC传送帧 ,根据传送帧所采用的业务类型将空间包或封装包通过 MAPP. indication或者 VCP. indication提交到网络层 ;

　　b) 网络层的空间包协议通过 PACKET. request得到提交的空间包 、APID等信息 ,再依据 APID进行路由 ,通过 PACKET. indication将空间包提交给用户 ;

　　c) 封装包协议通过向下提供的接口得到封装包 ,并提交至用户 。

　　注 : 用户是传输层之上的业务 、协议或者其他程序 ,或者是需要通过亚网层包业务传送到其他节点由后续节点进行路由的数据包 。

　　附录 A 中 A. 9 给出了遥控场景协议体系结构应用示例 。

　　5.4.2 遥测应用过程

　　遥测功能由 AOS空间链路协议或 USLP与空间包协议或封装包协议配合 ECSS的 PUS协议共同完成 。其应用过程如下 :

　　a) 用户通过网络 层 空 间 包 协 议 的 PACKET. request请 求 传 送 空 间 包 , 传 入 空 间 包 、APID 等 参数 。此外 ,还能通过封装包协议传入封装包及参数 ;

　　b) 网络层空间包协议依据 APID进行路由 , 获取 APID 目 的地为地面时 ,调用 AOS空间链路协议的 PACKET. request原语将空间包发送至 AOS空间链路协议 ;

　　c) 封装包协议获取下传至地面的数据后 ,组装封装包并调用 AOS空间链路协议将封装包发送至AOS空间链路协议 ;

　　d) AOS空间链路协议生成传送帧并发往地面 。

　　A. 10给出了遥控场景协议体系结构应用示例 。

　　5.4.3 星间路由应用过程

　　星间可传输遥测 、遥控 、多星协同 、时间同步等多种数据 , 以航天器 A 向航天器 B发送遥控包为例 ,其应用过程通常如下 。

　　a) 航天器 A用户通过应用支持层 PUS将数据封装为 PUS的格式 ,将其传递到 AMS协议 ,经由传输层 UDP传递到网络层 IPv6协议 。

　　b) 网络层 IPv6协议(BIERv6协议)依据目的 IP地址(或根据 SRv6协议 SID) ,经由 IPoC和封装包协议进行数据封装 ,将其传递到亚网层的 AOS/USLP,经由编码和同步 ,通过星间链路传递至航天器 B。

　　c) 航天器 B通过星间链路完成接收后 ,从数据帧中提取出 IPv6报文 ,传递到网络层 IPv6协议 。网络层依据 IPv6地址查表对其进行路由转发 ,若为本地地址,则经由传输层协议提交到应用支持层 ,若不是本航天器内网络地址,则通过星间链路传递给其他航天器 。

　　A. 11给出了星间场景应用示例 。

　　5.4.4 航天器内部应用过程

　　根据应用需求 ,航天器中通信的节点通常可按照智能程度分为 :

　　— 智能节点:此类节点具备较强的处理能力 ,支持完整的协议栈 ,具备消息处理能力 ,相互之间可进行对等通信 。该节点订阅某一类感兴趣的数据时无须关心数据的发送者 ,节点发布自身的数据时无须关心数据的接收者 ,却具有查询等功能 。此类节点的典型代表为星载计算机的处理器模块等 。

　　— 简单智能节点:此类节点的智能程度比智能节点低 , 只支持亚网层业务 ,具备空间包的处理能力 。该类节点可发送或接收空间包并按照其中的内容进行协议处理 。此类节点的典型代表为

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　　GB/T 46525—2025

　　遥测采集模块 、指令发送模块等模块 。

　　— 非智能节点:此类节点可接收 、发送原始数据或者空间包 ,通常由智能节点或简单智能节点进行管理 。此类节点的典型代表为挂接在开关 、AN、DS、ML等接口上的设备 。

　　其应用过程通常如下 :

　　a) 用户通过应用支持层消息传输业务或者命令与数据获取业务的请求进行消息传输 、设备读取/写入等操作 ;

　　b) 网络层空间包协议依据上层传来的 APID进行路由 ,调用亚网层的空间链路协议或者包业务等完成数据传送 ;

　　c) 亚网层通过底层的物理链路完成数据的实际传送 。

　　A. 12给出了航天器内部场景应用示例 。

　　6 应用层架构

　　6. 1 应用层组成及与下层关系

　　6. 1. 1 结构说明及协议选用

　　应用层是体系结构中的最高层 ,直接为用户的各种应用提供服务 ,也可直接针对用户的需要 ,设计特定的应用协议 。

　　应用层包括应用管理层和应用支持层 。应用支持层提供大量通用化的业务 ,对应用管理层的各类智能化应用提供基础支撑 ,表 1 给出了应用支持层协议与业务的关系表 。通过将任务相关部分(应用管理层)与通用支持部分(应用支持层)分离 ,实现任务相关部分轻量化 ,通过更改任务参数配置代替特定任务的编程 。通用支持部分通过抽象和归纳形成完善和灵活通用服务支持机制 , 同时提供开放的扩展机制 ,满足任务特殊要求 。

　　表 1 应用支持层业务协议与功能对应关系表

　　序号

　　业务/协议

　　遥测管理

　　遥控管理

　　时间管理

　　内务管理

　　热控管理

　　能源管理

　　姿态和轨道

　　控制

　　解锁与

　　转动机

　　构管理

　　网络管理

　　智能

　　自主

　　管理

　　移动管理

　　1

　　PUS遥控确认业务

　　√

　　√

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　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　2

　　PUS设备命令分发业务

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　　√

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　　√

　　√

　　√

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　　√

　　3

　　PUS内务诊断数据报告业务

　　√

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　　4

　　PUS参数统计报告业务

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　　5

　　PUS事件报告业务

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　　√

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　　6

　　PUS存储器管理业务

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　　7

　　PUS功能管理业务

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　　√

　　√

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　　8

　　PUS时间管理业务

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　　9

　　PUS在轨作业定时计划业务

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　　10

　　PUS在轨监视业务

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　　√

　　√

　　√

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　　√

　　√

　　11

　　PUS大数据传输业务

　　√

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　　√

　　√

　　7

　　GB/T 46525—2025

　　表 1 应用支持层业务协议与功能对应关系表 (续)

　　序号

　　业务/协议

　　遥测管理

　　遥控管理

　　时间管理

　　内务管理

　　热控管理

　　能源管理

　　姿态和轨道

　　控制

　　解锁与

　　转动机

　　构管理

　　网络管理

　　智能

　　自主

　　管理

　　移动管理

　　12

　　PUS包传送控制业务

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　—

　　√

　　√

　　13

　　PUS在轨存储和回收业务

　　√

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　　14

　　PUS测试业务

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　　15

　　PUS在轨作业程序业务

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　　√

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　　16

　　PUS事件动作业务

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　　√

　　√

　　√

　　√

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　　—

　　√

　　√

　　17

　　应用层安全协议

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

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　　√

　　√

　　√

　　18

　　AMS

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　　√

　　19

　　RTP

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　　20

　　视频编码

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　　√

　　21

　　音频编码

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　　√

　　22

　　SNMP

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　　23

　　消息传输业务

　　√

　　√

　　√

　　√

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　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　24

　　命令与数据获取业务

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　25

　　时间访问业务

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　26

　　设备枚举业务

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　　—

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　　27

　　文件及包存储业务

　　√

　　√

　　√

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　　—

　　28

　　CFDP

　　√

　　√

　　—

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　　29

　　BP

　　√

　　√

　　—

　　—

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　　—

　　—

　　√

　　—

　　—

　　注 : “√ ”表示存在对应关系 ,“— ”表示无对应关系 。

　　应用支持层宜遵循引用 CCSDS和 ECSS开发的相关协议 ,也可使用用户专用协议完成相关任务 ,可选用的主要协议及其标准如下 。

　　a) PUS参照 ECSS-E-ST-70-41C 的相关内容 。

　　b) CFDP参照 GB/T 42038—2022的相关内容 。

　　c) AMS参照 CCSDS 735. 1-B-1的相关内容 。

　　d) BP参照 GB/T 42644—2023的相关内容 。

　　e) 无损数据压缩参照 GB/T 42636—2023的相关内容 。

　　f) 图像数据压缩参照 GB/T 42651—2023的相关内容 。

　　g) 视频编码 H. 264参照 ISO/IEC 14496-10:2025的相关内容 。

　　h) 音频编码 ACC参照 ISO/IEC 13818-7:2006的相关内容 。

　　i) RTP参照 IETF RFC 3550的相关内容 。

　　j) 消息传输业务参照 CCSDS875. 0-M-1-S的相关内容 。

　　k) 命令与数据获取业务包括三个业务 :

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　　GB/T 46525—2025

　　1) 设备访问业务参照 CCSDS871. 0-M-1-S的相关内容 ;

　　2) 设备虚拟化业务参照 CCSDS871. 2-M-1-S的相关内容 ;

　　3) 设备数据池业务参照 CCSDS871. 1-M-1-S的相关内容 。

　　l) 时间访问业务参照 CCSDS872. 0-M-1-S的相关内容 。

　　m) 用户专用协议由用户 自行开发 。

　　6. 1.2 PUS业务与下层业务的关系

　　6. 1.2. 1 PUS业务说明

　　在业务及协议体系结构中 ,应用了 PUS中的 13类业务 ,包括遥控确认业务 、设备指令分发业务 、内务和诊断数据报告业务 、参数统计报告业务 、事件报告业务 、内存管理业务 、功能管理业务 、时间管理业务 、操作调度业务 、监视业务 、包传送控制业务 、存储和获取业务 、事件-动作业务 ,具体用法为 :

　　a) 应用设备数据池业务完成数据的采集 ;

　　b) 应用设备虚拟化业务完成设备指令的发送 ;

　　c) 应用消息传输业务完成包的收发 ;

　　d) 应用时间访问业务完成星上时间的获取 。

　　注 : 由于 SOIS对上层已经提供了一套标准的业务接 口 , 隔离底层不同链路以及协议的差异 , 因此在应用 PUS业务时 ,在应用支持层业务基础上应用 ,使 PUS业务更关注于其本身的算法处理 。

　　6. 1.2.2 PUS在轨监视业务

　　PUS在轨监视业务可对指定的参数自动进行多类型的检查 ,并在参数越限时产生事件报告 。PUS在轨监视业务在运行过程中需要获取所监视的参数值 ,并且将产生的事件报告遥测包传送至地面或者航天器内部其他应用过程 ,其中获取参数值可使用 SOIS命令与数据获取业务完成 ,事件报告的传送可经由 PUS包传送控制业务 , 由 SOIS消息传输业务完成 。

　　SOIS命令与数据获取业务由设备数据池业务 、设备虚拟化业务 、设备访问业务组成 ,针对 PUS在轨监视业务的需求 ,可使用命令与数据获取业务的设备数据池业务完成参数的采集 。

　　设备数据池业务共提供 11种服务原语 ,在轨监视业务与设备数据池业务的原语交互过程如下 :

　　a) 在轨监 视 业 务 根 据 预 先 配 置 或 者 地 面 发 送 的 指 令 , 调 用 ADD_ ACQUISITION_ ORDER. request原语添加订单 , 原 语 中 的 Device Value List对 应 要 监 视 的 参 数 , Acquisition Interval对应要监视参数的最快采集周期 ;

　　b) 设备数据池业务返回给用户 ADD_ACQUISITION_ORDER. indication,含订单号信息 ;

　　c) 在轨监视业务根据订单号提交 START_ACQUISITIONS. request,启动订单采集 ;

　　d) 设备数据池业务返回给 用 户 START_ ACQUISITIONS. indication, 同 时 启 动 后 台 采 集 过 程 ,后台采集过程可依据订单中设备的属性 ,应用设备访问业务或设备虚拟化业务的完成数据的采集 ;

　　e) 设备数据池业务在采集完成后 ,若订单中设置了 Asynchronous Acquisition Indication Flag标识 ,则通过 ACQUISITION. indication通知在轨监视业务 ;

　　f) 在轨监视业务收到通知或者运行周期到后 ,通过 READ_SAMPLES. request获取采集的数据样本 ;

　　g) 设备数据池业务返回给用户 READ_SAMPLES. indication,提交采集的数据(Samples) 以及数据的有效状态(ResultMetadata) ;

　　h) 在轨监视业务根据提交的数据以及有效状态 ,进行参数的判别以及相应处理 。

　　A. 1 的示例 给 出了 在 轨 监 视 业 务 中 的 参 数 标 识 (Para_ id) 与 设 备 数 据 池 中 使 用 的 设 备 值 清 单(Device Value List)如何设置 ,并说明其应用方法 。

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　　GB/T 46525—2025

　　6. 1.2.3 PUS在轨作业定时计划业务

　　PUS在轨作业定时计划业务用于实现指令的延时调度 ,该业务可接收地面或航天器其他应用过程传来的命令 ,在其定时计划列表中添加、删除需要定时执行的命令 ,或者进行计划的下传等操作 。该业务通常周期性运行 ,通过时间访问业务获取航天器时间 ,并与定时计划中命令的时间进行比对 ,将定时时间到的命令通过消息传输业务发送到目的地 。该业务主要使用 SOIS的时间访问业务以及消息传输业务 。

　　A. 2 以在轨作业定时计划业务将一个到时间的 PUS遥控包发送为例说明其应用方法 。

　　6. 1.2.4 PUS设备命令分发业务

　　PUS设备命令分发业务用于实现指令的实时发送 ,该业务中包括 3个服务子类型 ,A. 3 以其中的存储器加载(ML)命令分发子服务为例说明其应用方法 。

　　6. 1.3 SOIS业务与下层业务关系

　　6. 1.3. 1 命令与数据获取业务与下层业务关系

　　命令与数据获取业务包含设备数据池业务 、设备访问业务 、设备虚拟化业务 。设备数据池业务使用设备访问业务或设备虚拟化业务获取设备数据 ,设备虚拟化业务使用设备访问对设备进行指令发送或数据获取 。

　　命令与数据获取业务与下层业务关系主要通过设备访问业务建立 。设备访问业务的主要功能包括 :

　　— 对用户的设备访问请求中的设备和参数进行识别 ;

　　— 选择对应的访问业务类型 ,通过网络层调用下层的访问业务 ,或将访问请求发给远程设备上的设备访问业务 ;

　　— 接收访问结果 ,为用户进行缓存或将结果发送给远程设备上的设备访问业务 ;

　　— 向用户提交获得的访问结果 。

　　设备访问业务与下层业务的交互包括包业务以及存储器访问业务 。在航天器信息系统中 ,对设备访问业务的 2类 DAP进行了进一步细分 。

　　a) 基于包业务的 DAP。设备访问业务中的协议引擎通过底层包业务与设备中的协议引擎进行包交换 ,设备中的协议引擎对设备进行实际操作 。包括 3种类型 :

　　1) 基于设备主动发包 DAP: 由设备主动发送包到计算机 。典型应用场景是处理器软件采集挂接在 DS 口的其他分系统设备数据 、通过 1553B总线采集其他分系统设备(只支持包业务)主动发来的包数据 ;

　　2) 向设备发包 DAP: 由计算机向设备发送包 。典型应用场景是处理器软件向挂接在 ML接口的其他分系统设备发送 ML指令 、向其他分系统总线终端(无应用支持层 , 只支持包业务)发送包数据等 ;

　　3) 基于远程包访问的 DAP:通信双方通过远程设备访问协议进行对等通信 , 实现远程设备访问 。典型应用场景是计算机通过 1553B总线基于远程包访问 DAP对其他分系统设备的接口进行访问 。

　　b) 基于存储器访问业务的 DAP。设备访问业务中的协议引擎确定要读取或写入的存储器位置 ,并通过底层存储器访问业务进行访问 。包括 2种类型 :

　　1) 通用存储器访问 DAP:计算机通过存储器访问业务直接对存储器进行读写操作 。典型应用场景是处理器模块采集其他模块的内部状态遥测 ;

　　2) 模拟量访问 DAP:计算机通过通用存储器访问 DAP进行数据采集后需进行数据的过滤后提交用户 。典型应用场景是处理器模块采集模拟量采集模块的模拟量数据 。

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　　设备访问业务统一通过网络层与包业务 、存储器访问业务进行接 口 。 A. 4 以发送指令为例说明其具体过程 。

　　6. 1.3.2 消息传输业务与下层业务关系

　　AMS业务作为消息传输业务(MTS)的底层业务 ,配合 MTS完成消息传输的功能 。 主要包括 :

　　a) 在整个航天器内不存在一个中心节点,即 AMS协议中的配置服务器 CS,各注册机之间地位对等 ,成为无中心分布式网络结构 ;

　　b) 由消息传输业务后台维护管理信息表(MIB) 中包含一张用户表和一张信息需求表 ,用户表包括航天器内全部用户的身份 ID和通信地址,信息需求表包括期望接收的信息的主题号 、信息需求者的身份 ID、信息处理优先级 ;

　　c) 在消息传输业务启动时进行管理信息同步 ,通过向其他设备上的消息传输业务后台发送同步请求 ,从其他设备获得其用户表和信息需求表的信息 ,用于同步本地的用户表和信息需求表 ;

　　d) 除了初始启动阶段 ,在各设备之间的消息传输业务后台之间没有周期性的同步信息交换 。

　　消息传输业务产生的 PDU需要通过下层业务进行传送 。在 AMS 中 ,下层传送业务可采用 TCP、 UDP、FIFO、操作系统消息队列等多种协议或机制传送 。在航天器信息系统中 ,统一通过传输层与网络层进行传送 , 目前支持空间包协议 ,后续可进一步扩展 。 A. 5 以消息传输业务的消息发送为例 ,说明其与下层业务的交互过程 。

　　6. 1.3.3 时间访问业务与下层业务关系

　　时间访问业务与亚网层的同步业务进行交互 ,用于获取航天器时间 。在具体应用过程中 ,将时间分为绝对时间和相对时间两种 ,其中相对时间为在绝对时间基础上减去一个固定的差值 。 A. 6 以绝对时间的获取为例 ,说明其交互过程 。

　　6.2 应用层业务和协议的选用

　　6.2. 1 包应用标准(PUS)协议

　　PUS提供地面操作用户对航天器进行监视和控制的服务 。该协议主要用于以下领域的航天器监视与控制 :遥控 、遥测报告 、软件管理 、星上操作调度 、在轨监视 、在轨作业程序 、在轨事件响应 、在轨存储和回收 、遥测生成和传送 、存储器管理以及诊断与测试等 。该协议在空间包协议的基础上 ,对空间包的副导头以及数据域格式进行了标准化定义 。PUS可应用在应用层协议(如 :AMS等) 、传输层协议(如 : TCP、UDP、SCPS-TP等)或者网络层空间包协议之上 。

　　6.2.2 文件传输协议(CFDP)

　　CFDP提供航天器到地面 、地面到航天器以及航天器之间的可靠文件传输服务 ,CFDP可采用存储-转发的方式实现在空间链路中的多跳文件传输 。 CFDP 能够应用在应用层协议(如 : BP) 、传输层协议(如 :TCP、UDP、SCPS-TP)或者网络层协议(如 :空间包协议 、封装包协议)之上 。

　　注 : 该协议是一个跨层的协议 ,既具有应用层文件管理的功能 ,也具有传输层的功能 。

　　6.2.3 异步消息业务(AMS)

　　AMS提供用户间的端对端空间消息传输 ,支持消息订阅/发布 、消息广播 、消息查询/回复 、消息发送/接收等功能 。AMS对于用户提供丰富的消息服务 ,对下屏蔽网络协议的不同 、通信用户所在位置的不同以及硬件接口的不同 。AMS能够应用在传输层协议(如 :TCP、UDP、SCPS-TP等) 、网络层空间包协议之上 。

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　　6.2.4 束协议(BP)

　　在本体系结构中 ,BP作为应用层协议 ,应用在传输层协议(如 : LTP、TCP、UDP、SCPS-TP等) 、网络层封装包协议之上 。

　　注 : BP提供端到端的网络服务 ,既能在应用层使用 ,也能在网络层协议使用 。

　　6.2.5 视频编码

　　用于支持各种视频应用 。视频编码在 RTP之上 ,与之配合使用 。宜采用 ISO/IEC 14496-10:2025或 ISO/IEC 23008-2:2023, 即 H. 264或 H. 265标准 。

　　6.2.6 音频编码

　　用于支持各种音频应用 。音频编码在 RTP之上 ,与之配合使用 。宜采用 ISO/IEC 13818-7:2006,即 AAC标准 。

　　6.2.7 实时传输协议(RTP)

　　RTP为实时应用提供端到端的传输服务 ,不提供任务服务质量保证 。需要发送的多媒体数据 ,包括音频和视频数据经过压缩编码后 ,先送给 RTP封装 ,再装入传输层的 UDP协议 。

　　6.2. 8 简单网络管理协议(SNMP)

　　SNMP用于专门设计在 IP 网络管理节点的一种标准协议 ,在传输层依靠 UDP协议进行传输 。

　　6.2.9 消息传输业务(MTS)

　　消息传输业务可提供航天器内部应用程序之间基于消息的相互通信 ,可保证有限延时 ,并支持多播和组播功能 。该业务可屏蔽应用程序的物理位置 。消息传输业务的目的是提供一种支持星上软件任务通信调度的模型化业务方法 。

　　MTS提供如下功能 。

　　a) 按照特定优先级将消息发送给另一个其他的应用程序 。

　　b) 接收来自其他应用程序的下一条消息 。决定下一条消息的方法可采用基于优先级或 FIFO 的队列实现 。

　　c) 按照特定优先级 将 消 息 发 送 给 另 一 个 其 他 的 应 用 程 序 后 , 接 收 来 自 另 一 个 应 用 程 序 的 消 息应答 。

　　d) 多播一个消息到一个已定义分组内的所有应用程序 。例如 ,消息订阅-发布模式的实现 。

　　e) 广播一个消息到航天器内所有的应用程序 。

　　6.2. 10 命令与数据获取业务

　　6.2. 10. 1 设备访问业务(DAS)

　　设备访问业务提供了最基本的设备读写的能力 ,应用软件可对其进行直接调用 ,也可使用它来提供更复杂的功能 , 比如一些数据转换业务或者是监视业务 。业务用户无须关心设备的物理位置或电子接口单元详细信息 。

　　提供的功能如下 。

　　a) 设备读取功能 :从设备读取数据 ,业务用户提供一个设备逻辑标识符(device identifier)和值标识符(value identifier) ,DAS负 责 通 过 解 析 逻 辑 地 址 来 指 定 设 备 物 理 地 址 和 实 际 访 问 接 口 。

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　　DAS读取设备数据并将其数据返回给业务用户 。

　　b) 设备写入功能 : 向设备写入数据 ,业务用户提供一个设备逻辑标识符(device identifier) 、值标识符(value identifier)和写入数据 ,DAS负责指定设备物理地址和实际访问接 口 ,将数据写入到该设备后返回 。

　　6.2. 10.2 设备虚拟化业务(DVS)

　　设备虚拟化业务给业务用户提供物理设备的虚拟映像来访问设备 。业务用户使用设备的虚拟映像来访问设备 ,DVS负责将用户发给虚拟映像的指令转化为实际的物理设备指令 。

　　提供的功能如下 。

　　a) 指令发送 : 向设备发送指令 ,业务用户提供设备标识符 ,指令标识符和指令参数 。DVS启动指令发送并返回一个指示指令执行结果的状态信息 。

　　b) 数据获取 : 向设备获取数据 ,业务用户提供设备标识符和数据标识符 。DVS启动数据标识符相关的数据获取动作 ,并将数据返回给用户 。

　　6.2. 10.3 设备数据池业务(DDPS)

　　设备数据池业务维护了一系列设备的状态信息 。业务用户可通过数据池直接访问设备状态信息 ,无须产生一个对真实设备的读请求指令 。DDPS可周期性的按照指定的 采 集 频 率 对 设 备 状 态 进 行 采集 ,或者通过中断请求来刷新数据 。DVS需要负责保证软件映 像 的 正 确 性 和 数 据 池 中 参 数 的 更 新 周期 。DDPS需要借助于 DVS或 DAS来实现 。

　　提供的功能如下 。

　　a) 从设备中获取数据并将其存储在设备池中 。可通过 2种形式 :

　　1) DDPS周期性的从设备中获取数据 ;

　　2) 设备周期性或突发性的向 DDPS发送数据 。

　　b) 从设备池中读取数据 :允许业务用户从数据池中读取数据 。

　　6.2. 11 时间访问业务(TAS)

　　时间访问业务给业务用户提供访问本地时间源的统一接 口 。该业务提供的时间值可被应用程序用来进行某项调度操作 ,例如 ,获取映像值或为遥测数据加时间戳 。

　　提供的功能包括 :

　　a) 按需获取时间 ;

　　b) 事件通知 ;

　　c) 事件触发 。

　　6.2. 12 文件及包存储业务业务

　　用于访问本地或远程文件存储区的文件或包存储区的包 。

　　6.2. 13 设备枚举业务

　　用于对航天器设备增加 、删除等的管理 ,实现设备的即插即用 。

　　6.2. 14 应用安全协议

　　用于对应用数据进行安全防护 ,选用符合用户要求的协议 。

　　6.2. 15 应用特定协议

　　应用特定协议由用户 自行开发 ,可应用于模型中的各层通信协议之上 ,支持协议的扩展 。例如可开

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　　发一些网关转换协议 ,用于兼容现有在轨航天器的具体任务特定协议 。

　　7 传输层架构

　　7. 1 传输层组成及与上下层关系

　　传输层提供可靠传输和不可靠传输两种业务以及安全业务 ,传输层的组成及上下层关系示意图如图 3所示 。

　　图 3 传输层组成及上下层关系示意图

　　不可靠传输业务采用 UDP、LTP等 。 当需要进行数据的传输确认时 ,可通过应用支持层的 PUS遥控确认业务或应用层的应用特定协议实现 。可靠传输业务采用 TCP、LTP等 。安全业务采用 IPSec。

　　根据网络层中协议的不同 ,本层的协议可通过网络层中 IP协议中的协议标识 、封装包协议中的协议标识 、空间包协议中的 APID进行区分 。

　　7.2 传输层协议的选用

　　7.2. 1 传输层的协议选用推荐

　　传输层各协议可供选用的主要协议及其标准 :

　　a) TCP参照 IETF RFC 793的相关内容 ;

　　b) UDP参照 IETF RFC 768的相关内容 ;

　　c) LTP参照 GB/T 42649—2023的相关内容 ;

　　d) IPSec参照 IETF RFC 6071的相关内容 。

　　7.2.2 传输控制协议(TCP)

　　TCP支持上层应用之间的端到端通信 ,主要适用于地面任务 ,TCP对应用层提供有连接的 、可靠的传输服务 。该协议应用在 IP协议之上 。

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　　注 : 该协议应用在空间任务时会对速率造成一定影响 。

　　7.2.3 用户数据报协议(UDP)

　　UDP支持上层应用之间的端到端通信 ,适用于地面任务和空间任务 。 UDP对应用层提供无连接的 、不可靠的传输服务 。该协议应用在 IP协议之上 。

　　7.2.4 利克莱德传输协议(LTP)

　　LTP对应用层提供单跳数据链路上的可靠数据通信 ,适用于长延时 、时断时续的空间任务 。

　　注 : LTP可作为传输层或者数据链路层协议使用 ,在本体系结构中 ,该协议作为传输 层 协 议 ,应 用 在 封 装 包 协 议 或者 UDP等协议之上 。

　　7.2.5 互联网安全协议(IPSEC)

　　IPSec为空间传输协议提供端到端的数据保护能力 。

　　8 网络层架构

　　8. 1 网络层组成及与上下层关系

　　8. 1. 1 网路层功能与组成

　　网络层的主要功能是实现两个网络系统中的数据透明传送 , 同时提供网络的管理功能 ,具体包括路由选择 、可靠传输 、拥塞控制 、动态接入等 。

　　网络层的组成及上下层关系示意图如图 4所示 。

　　a 包含可选的安全协议 。

　　图 4 网络层组成及上下层关系示意图

　　网络层兼容地面 的 IP 协 议 、SRv6协 议 、BIERv6协 议 以 及 CCSDS 的 封 装 包 协 议 、空 间 包 协 议 、

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　　IPoC、路由协议 。本层的协议通过各协议头中的包版本号以及封装包协议中的协议标识进行区分 。

　　注 : 由于 IPv4地址已全部分配完毕 ,下一代互联网采用 IPv6协议 ,后续建议直接采用 IPv6实现互联互通 。

　　在航天器内部采用 1553B/CAN 总线等低速总线时 ,可在网络层采用简单的空间包协议 ,通过空间链路传输时将空间包放入空间数据链路协议或封入 IP包中传输 。采用时间触发以太网(TTE)/时间敏感网络(TSN)等高速总线时 , 网络层可直接应用 IPv6协议 ,与空间网络实现互联 。

　　8. 1.2 UDP/IP协议应用过程

　　在航天器信息系统中应用的 UDP/IP协议主要包括 UDP协议 、IP协议和 IP over CCSDS协议 ,与封装包协议配合 SOIS协议和 ECSS的 PUS协议共同完成数据传输功能 。

　　其应用过程如下 :

　　a) UDP/IP协议通过封装包协议提供的接口获取封装包内部数据 ,或者通过本地上层协议或程序获取业务数据 ;

　　b) IP协议(SRv6协议 、BIERv6协议)通过路由功能 ,提交 IP报文至用户 ;

　　c) 传输层之上的业务 、协议 、其他程序 ,通过 IP协议向亚网层发送数据并对亚网层的业务 、协议进行选择 。

　　8. 1.3 网络层与亚网层业务关系

　　网络层可与亚网层的包业务 、存储器访问业务进行交互 。A. 7 以向 ML汇聚发送数据为例 ,说明网络层与包业务的交互过程 。A. 8 以采集模拟量数据为例 ,说明网络层与存储器访问业务的交互过程 。

　　8.2 网络层协议的选用

　　8.2. 1 网络层协议选用推荐

　　网络层可供选用的主要协议及其标准如下 :

　　a) 空间包协议参照 GB/T 42039—2022的相关内容 ;

　　b) 封装包协议参照 GB/T 43375—2023的相关内容 ;

　　c) IPv4参照 IETF RFC 791的相关内容 ;

　　d) IPv6参照 IETF RFC 2460的相关内容 ;

　　e) IPoC参照 CCSDS 702. 1-B-1的相关内容 ;

　　f) SRv6参照 IETF RFC 8754的相关内容 ;

　　g) BIERv6参照 DraftIETF BIER IPv6Encapsulation的相关内容 。

　　网络层协议的 PDU是通过空间数据链路协议在空间链路上进行传输 。其中 , 空间包协议的 PDU可直接在通过空间链路协议传输 。IPv4和 IPv6的 PDU应通过 IPoC 以及封装包协议进行封装后才能通过空间数据链路传输 。

　　注 : 这些协议并不提供对于丢失或损坏的数据进行重传的能力 , 因此若需要传送完整数据 ,则需要在更高层协议中实现重传 。

　　8.2.2 空间包协议(SPP)

　　SPP提供了通过一个或多个底层子网将数据从源应用过程传送到一个或多个 目 的应用过程的单向数据传输服务 。SPP提供了在空间链路中高效的传送数据的能力 , 以及路由数据穿越空间数据系统的能力 。SPP主要用于低速的测控链路以及航天器内部链路 。

　　8.2.3 封装包协议

　　封装包协议使用空间数据链路协议传输一系列变长的 、有限的 、字节对齐的数据单元 。该协议用于

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　　发送或接收未经非 CCSDS授权包版本的 PDU ,业务提供者不关心使用该业务传输的数据单元的格式或内容 。封装包协议将用户提供的数据单元不加改变的封装成一个符合数据链路层协议格式要求的封装包 ,一个单独的包最多只包含一个数据单元 。

　　8.2.4 网际互联协议(IP)

　　IP用于在源端和目的端之间传送数据块 ,支持长数据块的分段和重新组装功能 。 当其 PDU 需要通过空间链路传送时 ,与 IPoC协议以及封装包协议配合使用 。IP主要用于高速数传/星间链路以及航天器内部高速链路 。

　　注 : IP包括 IPv4和 IPv6两个版本 , 出于扩展性考虑 ,建议采用 IPv6协议 。

　　8.2.5 空间数据链路 IP扩展协议(IPoC)

　　为完成各种 IP PDU 的多路复用 ,IPoC使用了被称为 IPE 的数据结构 ,将 IP PDU 封装到 IPE,然后再使用封装包协议一对一地形成封装包 。IPoC屏蔽不同网络层协议可能造成的差异 化 影 响 , 支 持IP、SPP等不同网络层协议的一体化设计 ,通过 CCSDS提供的数据链路协议 ,实现在航天器之间 ,或者航天器与地面设备之间进行数据交换和传输 。

　　8.2.6 路由协议

　　路由协议用于在自治系统内 自主决策路由 ,该协议支持负载均衡和基于服务类型的选路 ,也支持多种路由形式 ,需要单独开发 。

　　8.2.7 基于 IPv6 的段路由协议(SRv6)

　　SRv6协议通过在 IPv6报文中插入 SRH 扩展头 ,存储由 SID序列构成的显式路径指令 ,实现路径和服务的灵活编程 ,主要用于流量工程 、网络切片等场景 。

　　8.2. 8 基于 IPv6 的比特索引显式复制技术(BIERv6)

　　BIERv6技术通过将组播报文的目的地址集合以比特串的形式封装在 IPv6扩展报文头部中 ,使中间节点无须维护组播分发树 ,构建无状态的高效组播转发 , 主要用于空间网络软件批量重构 、组批指令上注等场景 。

　　9 亚网层架构

　　9. 1 亚网层组成及与上层关系

　　亚网层位于网络层以下 ,提供一系列业务供上层调用 ,包括 :

　　a) 空间通信 :提供的 业 务 为 包 传 输 业 务 , 提 供 网 络 层 及 以 上 IP 包 、空 间 包 、封 装 包 等 多 种 包 的传输 ;

　　b) 器内通信 :采用航天器星载接口业务(SOIS) 标准的包业务 、存储器访问业务 、同步业务 、设备发现业务 、测试业务 。

　　亚网层组成及与上层关系示意图如图 5所示 。

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　　a 包含可选的安全协议 。

　　图 5 亚网层组成及与上层关系示意图

　　9.2 亚网层-空间通信协议的选用

　　9.2. 1 数据链路协议子层

　　9.2. 1. 1 协议选用

　　数据链路协议子层选用的协议如下 :

　　a) 采用遥控空间数据链路协议时 ,参照 GB/T 39350—2020的相关内容 ;

　　b) 采用 AOS空间数据链路协议时 ,参照 GB/T 39345—2020的相关内容 ,并与 CCSDS142. 0-B-1配合使用 ;

　　c) 采用统一空间数据链路协议时 ,参照 GB/T 42040—2022 的相关内容 ,并与 CCSDS 142. 0-B-1配合使用 ;

　　d) 采用动态接入协议实现多节点的灵活接入 。

　　注 1: a) ~ c)中包含了可选的安全协议 。

　　注 2: 空间动态接入协议需要单独开发 。

　　9.2. 1.2 遥控空间数据链路协议

　　遥控空间数据链路协议用于在地面到空间或者空间到空间的空间链路中传输多种类型和特征的应用数据 。最常见的用法是地面通过该协议向航天器传输前向数据 。

　　遥控空间数据链路协议的主要特点如下 。

　　a) 传送帧的帧长可变 ,支持不同长度的数据通过空间链路灵活传送 。

　　b) 提供分段功能 ,支持将大块的专用数据或者包切成段后放入传送帧进行传送 。

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　　c) 对用户提供以下 2种服务类型 :

　　1) 序列控制服务(A类服务) ,提供重传功能 ,在数据出错后支持按传送帧进行自动重传 ;

　　2) 便捷服务(B类服务) ,用户提供的服务数据单元只被传送一次(即无重传) 。

　　d) 最大支持 64个 VC,一个物理信道可分为多个 VC,每个 VC上可传送不同类型和服务质量的数据 ,从而提高数据传送的灵活性 。

　　e) 在 VC 中可通过 MAP支持多个不同来源的数据在一个虚拟信道中传送 , 每个虚拟信道最大可支持 64个 MAP。

　　f) 对用户提供 7种不同的服务 ,用于处理不同特征的数据 。

　　遥控空间数据链路协议通常与 COP-1配合使用 ,COP-1通过重传机制 ,保证在有噪声的空间链路上传送数据的正确性 、完整性以及顺序性 。COP-1支持序列控制服务和便捷服务两种服务等级 , 可与遥控空间数据链路协议配合使用 ,对于每个虚拟信道 ,COP-1都包含一对同步的规程 , 即在发送端运行的 FOP-1和在接收端运行的 FARM-1两个规程 。发送端的 FOP-1发送传送帧到接收端的 FARM-1, FARM-1将传送帧的接收状态报告通过 CLCW 返回到 FOP-1。

　　9.2. 1.3 AOS空间数据链路协议

　　AOS用于在空间到地面 、地面到空间 、空间到空间的空间链路中传输多种类型和特征的应用数据 。 AOS可将平台和载荷数据 流 统 一 , 支 持 遥 测 、遥 控 、音 频 、视 频 、静 止 图 像 、实 验 数 据 等 不 同 信 息 同 时传送 。

　　AOS的协议的主要特点如下 :

　　a) 可为大量用户提供方便 、透明和标准化的服务 ,可广泛地满足科学研究 、工程试验和商业经营等各种任务的需要 ;

　　b) 可处理新的数字化的数据类型(包括音频和视频信号) ;

　　c) 可通过空地数据信道对称地进行数据传送 ;

　　d) 采用 2种多路复用机制 , 即包信道的多路复用及虚拟信道的多路复用 ,且用户动态分享信道 ,提高了空间数据信道的利用率 ;

　　e) 设置 7种不同的服务 ,用于处理不同性质的数据 ;

　　f) 根据用户对业务质量的不同要求 ,采用 3种不同的服务等级 , 既简化了系统配置 , 又满足了不同质量要求的用户的需求 ;

　　g) 设置 VC,多个应用可分享一个 VC,各个 VC分时占用物理信道 ,从而可避免长数据源垄断信道 ,解决了有序地管理信道的问题 ,最大支持 64个虚拟信道 ;

　　h) 不同类型用户采用不同格式的数据单元 ,最后合为一个数据流 ,通过物理信道传输 。

　　9.2. 1.4 统一空间数据链路协议

　　USLP用于在空间到 地 面 、地 面 到 空 间 、空 间 到 空 间 的 空 间 链 路 中 传 输 多 种 类 型 和 特 征 的 应 用数据 。

　　USLP 的主要特点如下 :

　　a) 支持的用户数据率达到 30 Gbit/s;

　　b) 支持的最大帧长达到 65 536字节 ;

　　c) 支持最大 65 536个航天器标识 ;

　　d) 支持可变长度帧和固定长度帧两种类型 ;

　　e) 兼容 COP-1和 COP-P两类规程 ;

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　　f) 在帧中具有协议标识 ,可区分上层协议 ;

　　g) 支持数据分段 ,具备尾部字节指针以指示有效数据的结束 ;

　　h) 支持应急短命令发送 ;

　　i) 支持在没有数据域的情况下传输操作控制域数据 ,从而使 COP规程可在没有其他数据发送时也能发送报告 ;

　　j) 提供 8种服务 。

　　9.2.2 同步和信道编码子层

　　9.2.2. 1 协议选用

　　同步和信道编码子层可供选用的协议如下 :

　　a) 采用遥控同步和信道编码时 ,参照 GB/T 39349—2020的相关内容 ;

　　b) 采用遥测同步和信道编码时 ,参照 GB/T 39348—2020的相关内容 ;

　　c) 采用激光信道编码和同步时 ,参照 GB/T 43372—2023的相关内容 ;

　　9.2.2.2 遥测同步和信道编码

　　遥测同步和信道编码提供的功能包括 :信道编码(含帧校验) 、同步和伪随机化 。

　　遥测信道编码体制宜 包 括 : 卷 积 编 码 、R-S编 码 、Turbo 编 码 、LDPC 编 码 , 以 及 以 卷 积 码 为 内 码 、 R-S码为外码的级联信道编码 。

　　9.2.2.3 遥控同步和信道编码

　　遥控同步和信道编码提供的功能包括 :差错控制编码/译码 ,码字的定界/同步 , 随机化/解随机化等服务 。

　　遥控信道编码宜包括改进 BCH 编码和 LDPC编码 。改进 BCH 编码有两种工作模式 ,分别是检错模式和纠错模式 ,根据任务需求确定工作模式 。

　　9.2.2.4 激光通信编码和同步

　　激光通信编码和同步提供的功能包括 :信道编码 、同步和遥测传送帧校验 。遥测信号传输推荐的编码为卷积编码 ,信标及可选数据信号传输推荐的编码为 LDPC编码 。

　　9.2.3 物理层

　　9.2.3. 1 协议选用

　　物理层选用的主要的协议为 :

　　a) 无线电频率和调制 ,参照 CCSDS401. 0-B-32的相关内容 ;

　　b) 激光通信物理层 ,参照 GB/T 43372—2023的相关内容 。

　　9.2.3.2 无线电频率和调制

　　无线电频率和调制规定了航天器与地面站之间 、或航天器与航天器之间提供双向射频通信链路的物理特性 ,包括对频段的有效利用和航天器的占用带宽 、调制与解调方式等 。

　　9.2.3.3 激光通信物理层

　　激光通信物理层规定了遥测信号传输 、信标及可选数据信号传输的物理特性 ,包括激光中心频率 、调谐范围 、偏振 、调制等 。

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　　9.3 亚网层-器内通信协议的选用

　　9.3. 1 亚网层业务

　　9.3. 1. 1 协议选用

　　亚网层-器内通信可供选用的主要业务和标准如下 :

　　a) 采用包业务时 ,参照 GB/T 42039—2022的相关内容 ;

　　b) 采用存储器访问业务时 ,参照 CCSDS852. 0-M-1的相关内容 ;

　　c) 采用同步业务时 ,参照 CCSDS853. 0-M-1的相关内容 ;

　　d) 采用设备发现业务时 ,参照 CCSDS854. 0-M-1的相关内容 ;

　　e) 采用测试业务时 ,参照 CCSDS855. 0-M-1的相关内容 。

　　9.3. 1.2 包业务

　　提供在单一子网的包传输功能 。包业务通过数据链路层的业务进行包的传送和接收 。其中包是指字节对齐的定界的数据单元 ,其可以是 GB/T 42039—2022定义的空间包(Space Packet) ,也可以是地面因特网定义的 IP包 ,或者是高层的其他特定协议数据单元 。

　　9.3. 1.3 存储器访问业务

　　提供到设备存储器的直接访问功能 ,包括存储器读 、写 、块移动操作等 。 可使用该业务获取(读) 简单设备的遥测数据或向设备发送(写)离散指令等 。

　　9.3. 1.4 同步业务

　　提供航天