AOS上行链路控制器的设计与实现

 

　　随着航天技术的进一步发展，于1982年成立的空间数据系统咨询委员会(CCSDS)制定了以满足复杂航天器的需要为目标的高级在轨系(AO-S)体制和标准。目前该标准仍在不断修正补充与发展。它是航天测控与通信进入国际合作时代的产物，也是航天测控与通信技术发展的必然。航天任务越来越具有强烈的国际性质，为合理开发与利用空间资源必须走国际合作的道路。我国的航天技术要走向世界，与AOS标准接轨是最好的选择。

　　根据标准的相关要求，可以将AOS系统分成如下几个主要部分：数据源、链路控制器、合路器/分路器等。上行链路控制器首先接收分路器传来的VCD格式数据，并从中提取M_PDU，然后相应恢复成M_SDU或E_PDU，并根据应用进程标识符(APID)的值，把数据传送到相应的业务用户。

　　由以上功能划分来看上行链路控制器是整个系统中的关键设备，属于空间链路层中的硬件实体，其作用相当于虚拟信道链路控制子层数据存取过程。

　　1 控制器的设计

　　AOS体制主要用于复杂航天器的数据系统中。复杂航天器需要传输的数据种类很多，有图像、话音、数据、文件、电子邮件等，数据的码速率也相差很大，从几个b/s到几百Gb/s，总信息量很大。AOS体制的特点是能够对不同类型的数据采用不同的业务，而不同业务对数据的处理方法和格式是不同的。

　　采用AOS体制的航天器数据系统中，上行链路控制器存在于空间数据链路层的VCLC层中，其主要功能有：对由分路器传给上行链路控制器的数据(VC_PDU)，利用虚拟信道存取子层的VCA业务进行解VCA，生成M-PDU数据单元，再进行解多路复用，生成E_PDU数据，对E_PDU数据进行解包装功能，分别生成路径业务数据(O_SDU，P_SDU)及网间业务数据(I_SDU)。

　　上行链路控制器的功能框图如图1所示。

　　

 

　　几种主要数据单元格式如下：

　　(1)虚拟信道数据单元

　　虚拟信道数据单元(VCDU)如下：

　　

 

　　(2)M_PDU数据单元

　　M_PDU数据单元如下：