标准规范下载简介
GB／T 42039-2022 空间数据与信息传输系统 空间包协议.pdfICS 49.140 CCSV75
空间数据与信息传输系统空间包协
GB／T 39693.6-2020标准下载（ISO22646:2005,MOD)
GB/T 42039—2022
本文件规定了空间数据与信息传输系统的空间包协议的业务、数据单元格式、协议流程和管理参数 等内容。 本文件适用于空间数据在航天器与地面之间、航天器与航天器之间、航天器内部设备之间的数据链 路组成的空间网络中的传输。
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 牛，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 本文件。 GB/T39355 5空间数据与信息传输系统时间码格式（ISO11104：2011，MOD) GB/T42041航天术语空间数据与信息传输
下列缩略语适用于本文件。 APID：应用过程标识（ApplicationProcessIdentifier）； CCSDS：空间数据系统咨询委员会（ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems）；
下列缩略语适用于本文件。 APID：应用过程标识（ApplicationProcessIdentifier）； CCSDS：空间数据系统咨询委员会（ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems）
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LDP：逻辑数据路径(LogicalDataPath)； MCID：主信道标识（MasterChannelIdentifier）； MSB：最高有效位（MostSignificantBit)； QoS：服务质量（QualityofService）； SAP：业务访问点（ServiceAccessPoint)； SDU：业务数据单元（ServiceDataUnit）。
空间包协议是为了满足通过空间链路有效地传输各种类型和特性的空间应用数据的航天任务需求 而设计的，该链路包含航天器内部、地面与空间或者空间与空间的通信链路。 图1描述了空间包协议在协议栈中所处的位置。空间包协议提供了通过一个或多个底层子网将数 据从应用过程传送到一个或多个应用过程的单向数据传输服务。通过底层子网从应用过程到其他应用 过程的路径称为逻辑数据路径（LDP）。 注1：本文件规定的底层子网是指位于网络层以下，主要包括数据链路层和物理层。
当数据通过LDP的底层子网时，由底层子网提供的协议机制进行传输。每个底层子网的协议可是 独立的，并且在整个LDP中可能是不同的。 在数据传输之前，LDP通过管理系统的服务进行配置，由管理系统重新配置。每个LDP由一个发 送端系统、一个或多个接收端系统和一个或多个底层子网组成，如果涉及多个底层子网，它还包含一个 或多个连接底层子网的中间系统。如果发送端和接收端系统在同一底层子网上，则LDP只包含一个底 层子网。 图2给出了从一个源应用过程到一个目的应用过程的LDP示例。在此示例中，发送端和接收端系 统通过三个底层子网连接在一起，这三个底层子网通过两个中间系统相互连接。 注2：在有些实现中，图2描述的源或目的空间包协议实体的功能由应用过程自身执行。在这种情况下，执行本文 件描述功能的应用过程被视为空间包协议实体。
图2逻辑数据路径（LDP）示例
空间包协议为用户提供通过LDP传输空间应用数据的业务。空间包协议的协议数据单元是空间 包（在本文件中，空间包也称为包)。空间包的长度是可变的（也可由用户设为固定长度），并能以可变的 时间间隔传输。除了用于识别空间包的包头，空间包内的数据内容完全由应用过程自行决定。每个应 用过程都可以独立于其他应用过程，在底层子网传输机制的约束下自行定义包的组织（包的顺序、传输 时间间隔和优先级等）和内容。 发送端系统的空间包协议实体将应用过程提供的业务数据单元构建成空间包，或对作为业务数据 单元的空间包进行验证。在发送端和中间系统，空间包协议实体检查接收到的空间包的路径标识（Path ID)，并通过底层子网提供的机制选择路由转发空间包。管理系统向空间包协议实体提供路由信息（例 如从PathID到底层子网地址的映射）。如果LDP含多个目的地，发送端系统和/或中间系统的一个或 多个空间包协议实体可以进行空间包的组播。
空间包协议的寻址依靠LDP完成。LDP通过PathID进行唯一标识。PathID由一个应用过程标 识（APID)和一个可选的APID限定符组成。 APID限定符用于标识APID的命名域，APID在命名域内是唯一的。一个APID命名域通常对应 于一个航天器。每个空间项目应建立自身的APID命名域，并在命名域内向LDP分配APID。一个系 统（或底层子网）如果只处理单个命名域的空间包，可以不使用APID限定符。 APID包含在空间包主导头中。APID限定符不在空间包协议中定义，不包含在空间包主导头中。 APID限定符通常由底层子网协议（或协议族）给出。如果在使用空间数据链路协议的空间与地面或空 间与空间通信链路传输空间包时，空间数据链路协议（格式见GB/T39345、GB/T39350和 GB/T39351）定义的主信道标识（MCID）应用作APID限定符。
空间包协议从以下三个方面描述：
空间包协议从以下三个方面描述： 提供给用户的业务； b 协议数据单元； c) 协议流程。
业务通过原语的形式来定义，在协议实体和业务用户之间引出一个用于数据和控制信息逻辑交流 的抽象模型。协议流程定义了对等实体间传递信息时协议实体执行的过程。协议流程与具体的实现方 法和技术无关。本文件还规定了底层子网应提供业务功能
空间包协议为用户提供了数据传输业务。协议实体为用户提供业务访问点（SAP)。空间包协议的 SAP以及每个业务用户均由PathID标识。 提交到同一SAP的业务数据单元(SDU)按照到达的先后顺序处理，不同SAP的SDU之间无处理 顺序要求。可要求SAP在业务用户和业务提供方之间执行流控制，本文件不规定流控制的具体实现 方式。 本文件定义的业务有以下特征： a）预先配置：用户只能通过由管理系统建立和预先配置的LDP发送或者接收数据； b）单向：一次传输过程中，LDP的一端只发送数据，不接收数据，另一端只接收数据，不发送 数据； c）异步：业务数据单元的传输没有预定义的时间约束，用户可以在任意需要的时刻请求数据传 输，但是可能会受到业务提供方数据产生速率的限制； d）不确认接收：发送端不会从数据接收端接收确认信息； e）不保证完整性：业务不保证数据完整性，也不提供重传机制； f）非保序：发送端提供的业务数据单元通过LDP传输时可不保持原来的顺序。 空间包协议可用于用户A向用户B和用户B向用户A发送数据，在这种情况下，每个方向均需要 一个LDP。 提供给用户的端到端服务质量依赖于LDP的底层子网提供的服务质量。空间包协议不提供保证 特定服务质量的机制，而是由系统设计实现中保证满足用户需求的端到端服务质量。
空间包协议提供两种业务：包业务和字节串业务，如表1所示。
表1空间包协议提供的业务
LDP的每个源或目的SAP均关联一种业务一一包业务或字节串业务。LDP端到端传输时，可能 会出现不对称的业务，如发送端系统发起字节串业务，而接收端系统采用包业务。 这两种业务的协议数据单元均为空间包。对于包业务，空间包既用作业务数据单元，又用作协议数 据单元。 包业务通过LDP传输由业务用户预先构建好的空间包。业务用户应根据本协议规定的格式产生 空间包；业务提供方直接传递业务用户提供的空间包，无需更改格式。 字节串业务通过LDP传输业务用户提供的字节串。业务提供方将字节串格式化为空间包的格式 后再进行传输。
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5.3.1.1空间包协议通过低层子网提供的业务，将发送端的业务数据单元封装在协议数据单元（即空间 包）序列中并传输，空间包的长度可变，在底层子网中异步传输。 5.3.1.2协议实体执行以下功能： a）产生（或确认)并处理包含在包头的协议控制信息，以完成数据识别； b）通过底层子网路由转发协议数据单元； c）通过复用/解复用的方式，实现多种业务用户共享由底层子网提供的逻辑连接。 5.3.1.3本协议实体不执行以下功能： a）建立与释放连接； b）业务数据单元分段与重组； c）业务数据单元重传； d）流量控制。
5.3.2协议实体的内部结构
图3、图4和图5显示了发送端、中间系统和接收端协议实体的内部结构。图3中数据流是从上到 下流动，图4中中间系统的数据流是双向的，图5中接收端的数据是从下到上流动的。图3、图4和图5 描述了协议实体执行的数据处理功能，并表明了协议实体功能间的逻辑关系，不代表在实际系统中的任 何软件或硬件配置。协议实体不一定包含图中的全部功能，它包含的功能取决于实际系统使用的业务。
图3发送端协议实体的内部结构
图4中间系统协议实体的内部结构
5.3.3对底层子网的要求
5.3.3.1底层子网的功能要求
图5接收端协议实体的内部结构
空间包协议使用底层子网提供的业务，可适应不同的底层子网和数据链路。底层子网应提供以下 功能： a） 2 建立LDP所需的寻址和路由功能； b）为在底层子网中传输的空间包关联APID限定符的功能。
5.3.3.2底层子网的性能要求
底层子网的性能应满足： a）APID以及包头中其他值的误识别率小于项目规定值； b）底层子网丢包率小于项目规定值。
6.1.1业务通过原语的形式来定义，原语是协议实体和业务用户之间进行数据和控制信息逻辑交互的 抽象模型。原语的定义独立于具体的实现方法。 6.1.2原语参数以抽象方式定义，主要规定原语用户可获取的信息。 6.1.3本文件不规定获取信息的方式，仅规定了业务原语参数的最小集，具体实现时，可为业务用户提 供本文件规定之外的其他参数，如：用于业务控制参数、性能监视以及诊断信息等。
空间包最少应包含7个字节20000m3油罐本体制作安装工程施工方案，最多包含65542个字节。在项目中应明确空间包的最大长度，可根据 底层子网所能传输的业务数据单元的最大长度来限定空间包的最大长度。
字节串最少应包含1个字节，最多包含65536个字节。在项目中应明确字节串的最大长度，可根 子网所能传输的业务数据单元的最大长度来限定字节串的最大长度。
字节串可包含包副导头，格式见7.7.4.1。
包业务应通过LDP传输业务用户预先构建好的空间包。业务用户应按空间包的格式（见7.2) 购建好空间包，在传输过程中包业务不对空间包的格式做进一步处理。
包业务原语一般使用下列参数。 a)s SpacePacket：包业务传输的业务数据单元。 b）APID：APID和APIDQualifier（如果有）唯一标识LDP。 APIDQualifier：可选参数，APID限定符，与空间包的APID关联，可用于标识APID的命名 域。APIDQualifier应由LDP使用底层子网提供的业务传输。 d) QoSRequirement：可选参数，QoS要求，应用于表示空间包的服务质量要求。如果底层子网 支持多级服务质量，该参数则能用于选择合适的服务质量级别。
6.3.3.1PACKET.request原语
在发送端，业务用户向业务提供方提交一个PACKET.request，请求通过指定的LDP向接收端用 户传输一个空间包。 该原语参数如下： PACKET.request(SpacePacket, APID, [APIDQualifier]， [QoSRequirement]) 注：了表示该参数为可选参数，下同。 在需要发送一个空间包时，发送端业务用户应将PACKET.request提交给业务提供方，业务提供 方收到PACKET.request后传输该空间包
注：门表示该参数为可选参数，下同。 在需要发送一个空间包时，发送端业务用户应将PACKET.request提交给业务提供方 方收到PACKET.request后传输该空间包
在接收端施工组织设计_061柱吊装、较正、灌浆，业务提供方应通过PACKET.indication向业务用户交付一个空间包。该原语通过 APID和可选的APIDQualifier标识业务用户，参数如下： PACKET.indication(SpacePacket, APID， [APIDQualifier])