This paper presents a software turbo decoder on graphics processing units(GPU).Unlike previous works,the proposed decoding architecture for turbo codes mainly focuses on the Consultative Committee for Space Data Syste...This paper presents a software turbo decoder on graphics processing units(GPU).Unlike previous works,the proposed decoding architecture for turbo codes mainly focuses on the Consultative Committee for Space Data Systems(CCSDS)standard.However,the information frame lengths of the CCSDS turbo codes are not suitable for flexible sub-frame parallelism design.To mitigate this issue,we propose a padding method that inserts several bits before the information frame header.To obtain low-latency performance and high resource utilization,two-level intra-frame parallelisms and an efficient data structure are considered.The presented Max-Log-Map decoder can be adopted to decode the Long Term Evolution(LTE)turbo codes with only small modifications.The proposed CCSDS turbo decoder at 10 iterations on NVIDIA RTX3070 achieves about 150 Mbps and 50Mbps throughputs for the code rates 1/6 and 1/2,respectively.展开更多
随着空间探测任务、区域与国际合作及商业航天快速发展,天体一体化信息网络体系的构建以及资源设备的互联互操作,迫切需要借鉴和实现空间信息交互服务管理应用的标准。国际空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Dat...随着空间探测任务、区域与国际合作及商业航天快速发展,天体一体化信息网络体系的构建以及资源设备的互联互操作,迫切需要借鉴和实现空间信息交互服务管理应用的标准。国际空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS)交互支持业务领域工作组(Cross Support Services,CSS)致力于提升不同机构之间的互操作性,涉及空间通信交互支持服务管理工作包括构建体系化框架和规范协议族,用于机构与设备之间的信息服务请求交互。其中,服务管理使用请求格式(Service Management Utilization Request Format,SMURF)标准为体系中各服务请求提供了复用机制,其标准编号为902.9,该标准目前已经通过了白皮书(White Book)阶段和红皮书(Red Book)阶段。文章在分析SMURF标准框架体系、标准构成和版本对比的基础上设计了SMURF API,并将该标准应用于爱因斯坦探针(Einstein Probe,EP)卫星任务的在轨测试与运行中,以规范化国际数传站设备资源请求报文和响应报文。展开更多
如何构建空间攻防网络是空间作战的一项关键技术。深入分析研究了CCSDS分包遥测、分包遥控、AOS建议及主网模型,提出了基于IP over CCSDS的空间攻防网络设计概念,分析和选择了相关的数据交换协议,构建了空间网络与地面网络端到端通信网...如何构建空间攻防网络是空间作战的一项关键技术。深入分析研究了CCSDS分包遥测、分包遥控、AOS建议及主网模型,提出了基于IP over CCSDS的空间攻防网络设计概念,分析和选择了相关的数据交换协议,构建了空间网络与地面网络端到端通信网络协议栈模型,并对CCS-DS技术在我国航天测控通信网中的应用提出了改造建议和应用思路。展开更多
随着空间通信系统的发展,CCSDS建议逐渐成为了空间通信的标准,特别是IP over CCSDS Space Links红皮书提出以后,IP已经成为空间信息系统的标准上层应用。提出了一种天地通信系统CCSDS加速网关的设计实现方法,介绍了基于加速网关的天地...随着空间通信系统的发展,CCSDS建议逐渐成为了空间通信的标准,特别是IP over CCSDS Space Links红皮书提出以后,IP已经成为空间信息系统的标准上层应用。提出了一种天地通信系统CCSDS加速网关的设计实现方法,介绍了基于加速网关的天地通信网络结构,描述了其关键技术实现,最后对提出的设计实现方法在OPNET中进行了仿真验证。OPNET仿真结果表明,该技术大大提高了TCP应用在空间链路上的传输效率,而且在多连接共享带宽时保持了较好的公平性。展开更多
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...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。展开更多
在借鉴IP over CCSDS(consultative committee for space data systems)space links等相关建议的基础上,就TCP/IP协议和CCSDS AOS(高级在轨系统)空间数据链路协议之间的转换,提出了一种基于FPGA(field-programmable gate array)的IP ove...在借鉴IP over CCSDS(consultative committee for space data systems)space links等相关建议的基础上,就TCP/IP协议和CCSDS AOS(高级在轨系统)空间数据链路协议之间的转换,提出了一种基于FPGA(field-programmable gate array)的IP over CCSDS协议长帧拆分算法的设计实现方法,并给出了仿真验证结果.展开更多
空间互联网将是由各种区域网构成的复杂异构网络,为了使其能够逐步实现自动化运行,网络效益得到最大程度的发挥,须做好网络互联的顶层规划与设计,并开发具体的标准技术。根据近年CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,...空间互联网将是由各种区域网构成的复杂异构网络,为了使其能够逐步实现自动化运行,网络效益得到最大程度的发挥,须做好网络互联的顶层规划与设计,并开发具体的标准技术。根据近年CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)发布的建议书,以及相关工作组的项目规划情况,介绍了SSI(Solar System Internetwork,太阳系互联网)体系结构、IPoC(IP over CCSDS space links,在CCSDS空间链路之上承载IP),以及DTN(Delay Tolerant Networking,容延迟网络)等标准项目。从CCSDS空间网络互联技术的发展历程不难得出结论:我国未来空间网络互联应注重区域网之间互联的顶层设计;区域网内部各子网之间的互联技术应选择以航天任务需求牵引为主;DTN将在区域网之间互联以及区域网从简单到复杂发展中都发挥重要作用。展开更多
基金supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities(FRF-TP20-062A1)Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation(2021A1515110070)。
文摘This paper presents a software turbo decoder on graphics processing units(GPU).Unlike previous works,the proposed decoding architecture for turbo codes mainly focuses on the Consultative Committee for Space Data Systems(CCSDS)standard.However,the information frame lengths of the CCSDS turbo codes are not suitable for flexible sub-frame parallelism design.To mitigate this issue,we propose a padding method that inserts several bits before the information frame header.To obtain low-latency performance and high resource utilization,two-level intra-frame parallelisms and an efficient data structure are considered.The presented Max-Log-Map decoder can be adopted to decode the Long Term Evolution(LTE)turbo codes with only small modifications.The proposed CCSDS turbo decoder at 10 iterations on NVIDIA RTX3070 achieves about 150 Mbps and 50Mbps throughputs for the code rates 1/6 and 1/2,respectively.
文摘随着空间探测任务、区域与国际合作及商业航天快速发展,天体一体化信息网络体系的构建以及资源设备的互联互操作,迫切需要借鉴和实现空间信息交互服务管理应用的标准。国际空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS)交互支持业务领域工作组(Cross Support Services,CSS)致力于提升不同机构之间的互操作性,涉及空间通信交互支持服务管理工作包括构建体系化框架和规范协议族,用于机构与设备之间的信息服务请求交互。其中,服务管理使用请求格式(Service Management Utilization Request Format,SMURF)标准为体系中各服务请求提供了复用机制,其标准编号为902.9,该标准目前已经通过了白皮书(White Book)阶段和红皮书(Red Book)阶段。文章在分析SMURF标准框架体系、标准构成和版本对比的基础上设计了SMURF API,并将该标准应用于爱因斯坦探针(Einstein Probe,EP)卫星任务的在轨测试与运行中,以规范化国际数传站设备资源请求报文和响应报文。
文摘如何构建空间攻防网络是空间作战的一项关键技术。深入分析研究了CCSDS分包遥测、分包遥控、AOS建议及主网模型,提出了基于IP over CCSDS的空间攻防网络设计概念,分析和选择了相关的数据交换协议,构建了空间网络与地面网络端到端通信网络协议栈模型,并对CCS-DS技术在我国航天测控通信网中的应用提出了改造建议和应用思路。
文摘随着空间通信系统的发展,CCSDS建议逐渐成为了空间通信的标准,特别是IP over CCSDS Space Links红皮书提出以后,IP已经成为空间信息系统的标准上层应用。提出了一种天地通信系统CCSDS加速网关的设计实现方法,介绍了基于加速网关的天地通信网络结构,描述了其关键技术实现,最后对提出的设计实现方法在OPNET中进行了仿真验证。OPNET仿真结果表明,该技术大大提高了TCP应用在空间链路上的传输效率,而且在多连接共享带宽时保持了较好的公平性。
文摘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。
文摘在借鉴IP over CCSDS(consultative committee for space data systems)space links等相关建议的基础上,就TCP/IP协议和CCSDS AOS(高级在轨系统)空间数据链路协议之间的转换,提出了一种基于FPGA(field-programmable gate array)的IP over CCSDS协议长帧拆分算法的设计实现方法,并给出了仿真验证结果.
文摘空间互联网将是由各种区域网构成的复杂异构网络,为了使其能够逐步实现自动化运行,网络效益得到最大程度的发挥,须做好网络互联的顶层规划与设计,并开发具体的标准技术。根据近年CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)发布的建议书,以及相关工作组的项目规划情况,介绍了SSI(Solar System Internetwork,太阳系互联网)体系结构、IPoC(IP over CCSDS space links,在CCSDS空间链路之上承载IP),以及DTN(Delay Tolerant Networking,容延迟网络)等标准项目。从CCSDS空间网络互联技术的发展历程不难得出结论:我国未来空间网络互联应注重区域网之间互联的顶层设计;区域网内部各子网之间的互联技术应选择以航天任务需求牵引为主;DTN将在区域网之间互联以及区域网从简单到复杂发展中都发挥重要作用。
