AOS上行鏈路控制器的設計與實(shí)現

摘要：在對AOS系統進(jìn)行功能模塊劃分的基礎上，介紹了系統中一個(gè)非常關(guān)鍵的組成部分即上行鏈路控制器。該方案采用我國自主知識產(chǎn)權的方舟系列CPU芯片，在Linux操作系統下設計與實(shí)現上行鏈路控制器，并給出了其主要的工作流程。試驗結果表明該上行鏈路控制器較好地實(shí)現了信道分路器傳送數據的解復用和解包裝。
關(guān)鍵詞：AOS；下行鏈路控制器；方舟；解包裝；解復用

0 引言
隨著(zhù)航天技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，于1982年成立的空間數據系統咨詢(xún)委員會(huì )(CCSDS)制定了以滿(mǎn)足復雜航天器的需要為目標的高級在軌系(AO-S)體制和標準。目前該標準仍在不斷修正補充與發(fā)展。它是航天測控與通信進(jìn)入國際合作時(shí)代的產(chǎn)物，也是航天測控與通信技術(shù)發(fā)展的必然。航天任務(wù)越來(lái)越具有強烈的國際性質(zhì)，為合理開(kāi)發(fā)與利用空間資源必須走國際合作的道路。我國的航天技術(shù)要走向世界，與AOS標準接軌是最好的選擇。
根據標準的相關(guān)要求，可以將AOS系統分成如下幾個(gè)主要部分：數據源、鏈路控制器、合路器／分路器等。上行鏈路控制器首先接收分路器傳來(lái)的VCD格式數據，并從中提取M_PDU，然后相應恢復成M_SDU或E_PDU，并根據應用進(jìn)程標識符(APID)的值，把數據傳送到相應的業(yè)務(wù)用戶(hù)。
由以上功能劃分來(lái)看上行鏈路控制器是整個(gè)系統中的關(guān)鍵設備，屬于空間鏈路層中的硬件實(shí)體，其作用相當于虛擬信道鏈路控制子層數據存取過(guò)程。

1 控制器的設計
AOS體制主要用于復雜航天器的數據系統中。復雜航天器需要傳輸的數據種類(lèi)很多，有圖像、話(huà)音、數據、文件、電子郵件等，數據的碼速率也相差很大，從幾個(gè)b／s到幾百Gb／s，總信息量很大。AOS體制的特點(diǎn)是能夠對不同類(lèi)型的數據采用不同的業(yè)務(wù)，而不同業(yè)務(wù)對數據的處理方法和格式是不同的。
采用AOS體制的航天器數據系統中，上行鏈路控制器存在于空間數據鏈路層的VCLC層中，其主要功能有：對由分路器傳給上行鏈路控制器的數據(VC_PDU)，利用虛擬信道存取子層的VCA業(yè)務(wù)進(jìn)行解VCA，生成M-PDU數據單元，再進(jìn)行解多路復用，生成E_PDU數據，對E_PDU數據進(jìn)行解包裝功能，分別生成路徑業(yè)務(wù)數據(O_SDU，P_SDU)及網(wǎng)間業(yè)務(wù)數據(I_SDU)。
上行鏈路控制器的功能框圖如圖1所示。