[发明专利]基于逆向约束传递的航天器上行网络流量控制装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于逆向约束传递的航天器上行网络流量控制装置及方法。该装置包括：源端发送单元、地面通信网、中段调度单元、末端调制单元、中继前向KSA链路和空间站多个舱段，所述源端发送单元、所述地面通信网、所述中段调度单元、所述末端调制单元、所述中继前向KSA链路和所述空间站多个舱段依次串接形成前向限速数据传输链，用于传输上行网络数据并对多个方向上行资源进行合理规划调度；所述末端调制单元、所述中段调度单元和所述源端发送单元依次串接形成逆向约束控制链，用于传导流量控制约束信息。本发明可实现多源输入、按需规划调度、末端限速反馈的上行网络的流量控制，以保障多个用户中心和任务中心的上行网络业务服务质量。

技术领域

本发明涉及航天测运控技术领域，尤其涉及一种基于逆向约束传递的航天器上行网络流量控制装置及方法。

背景技术

我国在轨航天器上行数据主要采用PCM遥控、CCSDS分包遥控等传统手段，数据格式相对固定、传输路径单一。其中，航天器平台注入数据由任务中心生成并封装后，经中继卫星系统或地面测控站发送至在轨航天器，由航天器平台数管分系统接收后送至航天器平台的相应终端处理；载荷中心生成载荷注入数据后发送至任务中心，由任务中心封装后经中继卫星系统或地面测控站发送至在轨航天器，由航天器平台数管分系统接收后转发至载荷相应终端进行处理。

载人航天工程空间站建造及长期运营阶段，航天器平台、载荷实验机柜、图像话音单元等在轨设备设施具备空间信息网络接入功能，通过空间站通信网、载荷网及天地测控通信链路实现空间站网络与地面网络的互联互通，这在我国航天任务中尚属首次应用。作为连接天地一体化空间信息网络的唯一手段，测控通信系统将为空间站各类网络业务终端提供高覆盖率、大容量测控通信支持及灵活高效的网络接入服务，确保空间段与地面段端到端网络业务数据传输的安全及时可靠。

载人空间站在轨飞行期间，不同用户中心的上行网络数据均需汇总至任务中心，由任务中心统一将IP数据包封装至CCSDS AOS传输帧中，经中继卫星系统发送至空间站，由航天器平台的高速通信处理器完成IP over CCSDS AOS解封后，将IP数据包由通信网或载荷网分发至相应网络终端。由于存在的不同用户中心的上行网络业务信息传输特性不同、中继卫星系统上行链路能力边界约束等限制性条件，再加上我国航天器上行数据来源主要为单一用户中心，且通常采用PCM遥控、CCSDS分包遥控等传统数据链路层封装格式，为此，需要面向任务中心提出一种可实现多源输入、按需规划调度、末端限速反馈的流量控制方法，以满足上行网络服务质量。

发明内容

为克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于逆向约束传递的航天器上行网络流量控制装置及方法，可实现多源输入、按需规划调度、末端限速反馈的上行网络的流量控制，以保障多个用户中心和任务中心的上行网络业务服务质量。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一方面，本发明提供一种基于逆向约束传递的航天器上行网络流量控制装置，包括：源端发送单元、地面通信网、中段调度单元、末端调制单元、中继前向KSA链路和空间站多个舱段，

所述源端发送单元、所述地面通信网、所述中段调度单元、所述末端调制单元、所述中继前向KSA链路和所述空间站多个舱段依次串接形成前向限速数据传输链，用于传输上行网络数据并对多个方向上行资源进行合理规划调度；

所述末端调制单元、所述中段调度单元和所述源端发送单元依次串接形成逆向约束控制链，用于传导流量控制约束信息。

根据本发明的一个方面，所述源端发送单元用于完成所述源端发送单元的上行网络数据的生成、输出限速和封装发送；

所述中段调度单元用于通过所述地面通信网汇集所述源端发送单元输入的多路数据及所述中段调度单元生成的上行网络数据，根据约定的上行带宽规划结果进行统一调度与流量控制，按照IP over CCSDS AOS协议对串行排队的上行网络数据进行封装后输出至所述末端调制单元；