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GB／T 39353-2020 空间数据与信息传输系统 邻近空间链路协议 同步和编码子层.pdf简介：

GB/T 39353-2020是中国国家标准，全称为《空间数据与信息传输系统 邻近空间链路协议 同步和编码子层》，它主要规定了空间数据与信息传输系统中，邻近空间链路协议在同步和编码子层方面的要求和操作规范。邻近空间链路协议主要用于处理在近地空间环境中，如卫星、无人机、航空器等设备之间的数据传输，其同步和编码子层关注的是如何保证数据的准确传输，包括时间同步、数据格式编码等关键环节。

时间同步子层：确保发送和接收端的时间同步，这对于实时性和准确性要求高的空间数据传输至关重要。它可能涉及到精密的时间戳、时间同步协议的实现等。

编码子层：负责将原始数据进行编码，以便在可能受到噪声、干扰或丢包影响的链路中，仍能正确解码和理解数据。这可能包括数字信号编码、纠错编码、压缩编码等技术。

总的来说，GB/T 39353-2020标准旨在提供一种可靠、高效的邻近空间链路通信框架，以支持空间数据和信息的传输，对于航空航天、遥感、物联网等领域具有重要的指导意义。

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GB/T393532020

空间数据与信息传输系统

JT∕T 821.2-2011 混凝土桥梁结构表面用防腐涂料 第2部分：湿表面涂料本标准规定了空间数据与信息传输系统邻近空间链路中数据链路层同步和编码子层的主要功能 数据结构、信道编码、发送端和接收端的流程。 本标准适用于邻近空间航天器之间的通信。推荐与GB/T39352和GB/T39354一并使用

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T39352空间数据与信息传输系统邻近空间链路协议数据链路层（GB/T39352一2020， SO22663:2015,MOD) GB/T39354空间数据与信息传输系统邻近空间链路协议物理层（GB/T39354一2020， SO 21460.2015.MOD)

下列术语和定义适用于本文件。 3.1 空间链路spacelink 航天器之间以及航天器与地面之间的通信链路。 注：一个空间链路包括一个或多个单向或双向物理通道。 3.2 邻近空间链路proximityspacelink 邻近链路proximitylink 用于1m到100000km距离范围航天器之间直接通信的通信链路。 用于主航天器和附属航天器之间的通信链路。 注：短距离、双向、固定或移动的射频链路，主要用于在探测器、着陆器、巡视器、轨道星座以及轨道中继器之间进行 通信，具有时延小、信号能量中等（不是微弱信号）、会话独立且时间短的特点。 3.3 邻近链路传输单元 proximity link transmission unit;PLTU 由CCSDS邻近空间链路传送帧附加ASM和CRC组成的数据单元。

下列缩略语适用于本文件。 ASM：附加同步标志（attachedsynchronizationmarker）；

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信息速率的测定位置如图2所示。信息速率的约定如下： a）数据率R。：进入编码器前的数据流的速率，在编码器的输人端测量； b）编码符号率R。：同步和编码子层与物理层之间的数据速率，在二者接口间测量： c）信道符号率R：发射机输出的信息速率，在发射机输出端口测量

图2不同信息速率的测定位置示意图

5.3邻近空间链路协议分层模型

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邻近空间链路协议是一种用于空间任 准路协议，能够满足各种特征的邻近空间链路 的空间数据传输需求，包含数据链路层和物理层 邻近空间链路模型结构如图3所示

5.3.2物理层的功能

3邻近空间链路模型结

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5.3.2.2发送端功解

发送端功能包括： a） 根据来自数据链路层的控制变量（数据流速率R、调制方式、频率、双工、模式、发射），控制收 发信机的功能； b）将来自数据链路层已经完成编码的符号流调制到载波上。

5.3.2.3接收端功能

接收端功能包括： a）接收来自接收机的串行数据流，并输出到数据链路层； b）为数据链路层的MAC子层提供状态信号，信号包括载波捕获信号、符号锁定信号

3.3数据链路层的功能

数据链路层的功能是在收发信机之间为发送用户数据、控制报告、控制命令等提供支持，包含1/O 子层、数据业务子层、数据顿子层、同步和编码子层、MAC子层共五个子层， 在发送端，数据链路层接收用户数据和路由信息输入，产生要输出的编码符号流，并传递给物理层， 用于调制输出，其中包含PLTU和空闲数据。在接收端，数据链路层从物理层接收串行编码符号流，从 中提取PLTU，并完成协议数据单元的处理，通过输出端口将用户数据顿投递给用户。数据链路层接收 本地航天器控制器或通过邻近空间链路传来的指令，完成操作状态控制

同步和编码子层的基本功

同步和编码子层是数据链路层的一部分， 在发送端，同步和编码子层生成编码后的符号流（包含PLTU和空闲数据），并输出到物理层进行 载波调制。每一个PLTU包含一个邻近空间链路传送顿， 多个可变长度的PLTU组成一个非连续串行数据流，两个相邻PLTU间可以存在一定的延时（间 索）。对于一个全双工或半双工链路，建立链路时PLTU都需要获得同步，插人空闲数据用于捕获同步 过程。如果无有效PLTU，将发送空闲数据以保持同步。通信会话建立、数据业务操作、通信会话终止 的流程详见GB/T39352。

发送端功能包括： a） 接收来自数据顿子层的邻近空间链路传送顿，插人ASM和CRC构成PLTU； b）生成待编码的数据流，数据流中需要插人捕获序列、结尾序列，无PLTU时插入空闲序列； c） 信道编码： d）以固定符号率R。向物理层提供编码后的数据，用于调制发射输出

6.4发送端同步和编码子层与上下层（子层）的关系

阝近链路传输单元（PLTU

7.1PLTU的基本特征

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4发送端同步和编码子层与上下层（子层）的关

本节主要涉及PLTU的处理，邻近空间链路传送帧的相关内容详见GB/T39352。PLTU和邻 链路传送顿均是长度可变结构。在链路的发送端，同步和编码子层构建PLTU，每一个PLTU 一个邻近空间链路传送顿。在接收端，同步和编码子层处理PLTU后提取出邻近空间链路

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7.3附加同步标志（ASM）

ASM是PLTU的一部分，具体情况如下： a）ASM共24bit，位于PLTU的起始位置： b）ASM为固定序列0xFAF320； c）在接收端,ASM用于检测PLTU的起始位置。

.4邻近空间链路传送帅

在以下情况下，在未编码数据流中捕入空闲数据进行编码： a）为了捕获而插的捕获序列； b）无可用PLTU时而插人的空闲序列； c）在一个传送周期结束前插人的结尾序列。 每一个空闲数据序列均是一个固定的伪随机序列，该序列具有周期性，可以根据需要进行循环重 复。本协议数据链路层部分（参见GB/T39352)规定了捕获序列、 空闲序列、结尾序列的使用要求

8.2空闲数据使用约束

空闲数据的使用约束： a 捕获序列位于发射数据流的始端； b）空闲序列应在无有效PLTU时插人数据流中； c）结尾序列位于发射数据流的末端。 空闲数据由伪随机序列0x352EF853组成，必要时进行重复。 如果采用了LDPC编码，捕获序列应从该伪随机序列的第一个比特开始。对于其他编码方式，捕 获序列的起始比特不做要求

8.3由空闲数据构成的序列

捕获序列的持续时间由MIB中的AcquisitionIdleDuration参数规定

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在数据传送过程中，编码后的PLTU作为连续数据流进行发送。如果无可用PLTU时，空闲序列 用于构成连续数据流进行发送，以保持信道数据流的连续和接收端同步。 在整个数据传送期间，一旦无有效PLTU.就插人空闲序列进行传送

在一个传送周期的结束阶段JC∕T 2467-2018 水泥窑用烧结铁铝尖晶石，插人一段固定长度的结尾序列。插入结尾序列的目的是为了让接收 端在处理完最后一个数据单元数据后，仍能保持一段时间的位同步和卷积解码。 结尾序列的持续时间由MIB中的TailIdleDuration参数规定

本标准规定了两种用于邻近空间链路通信的编码方式，为卷积编码和LDPC编码。 注：如果采用了邻近空间链路协议规定以外的信道编码方式，比如RS编码，这种编码方式的生效可以由MAC子层解 析"设置物理层扩展（SETPLEXTENSIONS)”指令（本标准涉及的所有指令详细情况可参考GB/T39352)进行 控制。对于需要支持互操作的应用场景，不宜采用非本标准规定的信道编码方式

同步和编码子层处理邻近空间链路传送顺，添加ASM和CRC后生成数据率为R。的待编码比特 流。比特流的速率R。在MAC子层解析“设置发射机参数（SETTRANSMITTERPARAMETERS)” 和“设置物理层扩展（SETPLEXTENSIONS）”两条指令后设定，可以设定的速率有（单位均为bit/s） 000,2000,4000,8000,16000,32000,64000,128000,256000,512000,1024000,2048000。如果 采用LDPC编码，数据率Ra是个估计值。 同步和编码子层可以采用三种编码处理方式生成数据流： a）无编码： b）卷积编码； c)LDPC编码。 卷积编码和LDPC编码为可选项，在发射端由“设置发射机参数（SETTRANSMITTERPARAM ETERS）”指令规定，在接收端由“设置接收机参数（SETRECEIVERPARAMETERS）”指令规定。 MAC子层执行接收到的指令并将编码相关的参数传递到同步和编码子层，同步和编码子层根据该参 数进行相应配置。 “设置发射机参数（SETTRANSMITTERPARAMETERS）”和“设置接收机参数（SET RECEIVERPARAMETERS)”两条指令包含一个可将卷积编码和RS编码组合的可选项。本标准不 涉及RS编码和将之与卷积编码组合的编码

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图6同步和编码子层的发送端工作流程

LDPC编码采用固定的数据块长度k，k=1024。编码数据块的构建原则如下： a）采用第7章的方式构建PLTU； b）在第一个PLTU的前面插人捕获序列、最后一个PLTU的后面插人结尾序列，无PLTU时插 人空闲序列； c）将构建完成的数据流按照1024bit一个数据块进行LDPC编码。 第一个待编码LDPC数据块应以捕获序列的第一个比特作为起始位。 每一个1024bit待编码数据块编码后的长度为2048bitk=1024JGJT395-2017 铸钢结构技术规程.pdf，n=2048），编码效率为1/2。 LDPC码字需要按照9.5进行伪随机化处理。 LDPC码字需要同步化处理，在码字间插入CSM。CSM的长度为64bit，具体为0x034776C7272895BO。 SM与LDPC码字间为无缝拼接.LDPC编码流程的示意图如图7所示

图7LDPC编码码流形成过程