本發(fā)明涉及空天通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

通過空天通信技術(shù)的支撐，信息化武器系統(tǒng)可有效的實現(xiàn)精確打擊、高效毀傷、自主協(xié)同、態(tài)勢感知以及毀傷評估等功能，構(gòu)成集偵察、打擊、通信、決策、毀傷、評估等一體化的協(xié)同作戰(zhàn)體系，為獲取戰(zhàn)場制勝權(quán)奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。由于空天通信系統(tǒng)中遵循相應(yīng)的協(xié)議規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)關(guān)作為紐帶為空天通信系統(tǒng)提供高效的服務(wù)。但硬件網(wǎng)關(guān)的設(shè)計和驗證周期長，通過現(xiàn)有測試系統(tǒng)，驗證空天通信中網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換時的正確性和有效性較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有測試系統(tǒng)在驗證空天通信中網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換時的正確性和有效性較低的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)，包括服務(wù)器以及分別與所述服務(wù)器相連的第一計算機、第二計算機和第三計算機，其中所述第一計算機設(shè)有AOS協(xié)議仿真成員，所述第二計算機設(shè)有Link協(xié)議仿真成員，所述第三計算機設(shè)有網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員；

所述AOS協(xié)議仿真成員用于接收所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送來的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按照AOS協(xié)議進行解析，并按照AOS協(xié)議進行封裝，將封裝后的AOS協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)到外部進行讀?。?/p>

所述Link協(xié)議仿真成員用于接收所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送來的指控類型數(shù)據(jù)，將指控類型數(shù)據(jù)按照類Link協(xié)議進行解析，并按照類Link協(xié)議進行封裝，將封裝后的Link協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)到外部進行讀?。?/p>

所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員用于根據(jù)協(xié)議交互方完成所述AOS協(xié)議仿真成員與所述Link協(xié)議仿真成員之間有效的協(xié)議交互，依據(jù)地址信息進行有效的數(shù)據(jù)處理和分發(fā)處理。

進一步地，所述AOS協(xié)議仿真成員包括AOS協(xié)議接收模塊、AOS協(xié)議解析模塊、AOS協(xié)議處理模塊、AOS協(xié)議生成模塊以及AOS協(xié)議發(fā)送模塊；

其中所述AOS協(xié)議接收模塊用于接收所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送來的數(shù)據(jù)，所述AOS協(xié)議解析模塊用于對所述AOS協(xié)議接收模塊接收的數(shù)據(jù)進行解析，所述AOS協(xié)議處理模塊用于對所述AOS協(xié)議解析模塊解析后的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，所述AOS協(xié)議生成模塊用于對所述AOS協(xié)議處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進行封裝，所述AOS協(xié)議發(fā)送模塊用于對所述AOS協(xié)議生成模塊封裝后的AOS協(xié)議數(shù)據(jù)按照圖像、數(shù)據(jù)及指控類型數(shù)據(jù)段信息的形式進行分發(fā)。

進一步地，所述Link協(xié)議仿真成員包括Link協(xié)議接收模塊、Link協(xié)議解析模塊、Link協(xié)議處理模塊、Link協(xié)議生成模塊以及Link協(xié)議發(fā)送模塊；

其中所述Link協(xié)議接收模塊用于接收所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送來的數(shù)據(jù)，所述Link協(xié)議解析模塊用于對所述Link協(xié)議接收模塊接收的數(shù)據(jù)進行解析，所述Link協(xié)議處理模塊用于對所述Link協(xié)議解析模塊解析后的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，所述Link協(xié)議生成模塊用于對所述Link協(xié)議處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進行封裝，所述Link協(xié)議發(fā)送模塊用于對所述Link協(xié)議生成模塊封裝后的Link協(xié)議數(shù)據(jù)按照圖像、數(shù)據(jù)及指控類型數(shù)據(jù)段信息的形式進行分發(fā)。

進一步地，所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員包括第一網(wǎng)關(guān)協(xié)議交互模塊和第二網(wǎng)關(guān)協(xié)議交互模塊，其中所述第一網(wǎng)關(guān)協(xié)議交互模塊用于將AOS協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Link協(xié)議數(shù)據(jù)，所述第二網(wǎng)關(guān)協(xié)議交互模塊用于將Link協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOS協(xié)議數(shù)據(jù)。

具體地，所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員還包括開始仿真控制模塊、暫停仿真控制模塊、繼續(xù)仿真控制模塊和結(jié)束仿真控制模塊。

本發(fā)明還提供了一種面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試方法，具體包括如下步驟：

將面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)中的AOS協(xié)議仿真成員、Link協(xié)議仿真成員和網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員控制初始化；

啟動網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員的轉(zhuǎn)換線程，加入AOS協(xié)議仿真成員和Link協(xié)議仿真成員進行仿真測試；

生成仿真數(shù)據(jù)，將仿真數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員進行交互轉(zhuǎn)換；

當(dāng)仿真數(shù)據(jù)為Link協(xié)議數(shù)據(jù)時，將Link協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員進行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送至AOS協(xié)議仿真成員；所述AOS協(xié)議仿真成員接收到所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按照AOS協(xié)議進行解析，并按照AOS協(xié)議進行封裝生成AOS協(xié)議數(shù)據(jù)；對Link協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為AOS協(xié)議數(shù)據(jù)的處理過程進行仿真分析；將仿真分析后的AOS協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)到外部進行讀取；

當(dāng)仿真數(shù)據(jù)為AOS協(xié)議數(shù)據(jù)時，將AOS協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員進行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送至Link協(xié)議仿真成員；所述Link協(xié)議仿真成員接收到所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按照Link協(xié)議進行解析，并按照Link協(xié)議進行封裝生成Link協(xié)議數(shù)據(jù)；對AOS協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為Link協(xié)議數(shù)據(jù)的處理過程進行仿真分析；將仿真分析后的Link協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)到外部進行讀取。

進一步地，所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員通過數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)AOS傳輸幀和Link傳輸幀之間的相互轉(zhuǎn)換；

AOS傳輸幀和Link傳輸幀的相互轉(zhuǎn)換時，從其中一種數(shù)據(jù)格式中解析出有效數(shù)據(jù)，再封裝到另一種數(shù)據(jù)格式的有效數(shù)據(jù)域中；或?qū)⑵渲幸环N格式中的所有數(shù)據(jù)直接封裝到另一種數(shù)據(jù)格式的有效數(shù)據(jù)域中。

進一步地，將Link傳輸幀轉(zhuǎn)換為AOS傳輸幀時，

若Link傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度大于AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度，則將Link傳輸幀進行分段，其中長度不足的部分利用填充字段進行填充；

若Link傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度與AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度相等，則直接進行填充；

若Link傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度小于AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度，則直接進行填充，其中長度不足的部分利用填充字段進行填充。

進一步地，將AOS傳輸幀轉(zhuǎn)換為Link傳輸幀的具體步驟如下：

解析AOS傳輸幀；

檢測BPDU幀頭查看AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域內(nèi)是否包含填充數(shù)據(jù)，若無填充數(shù)據(jù)，則直接還原有效數(shù)據(jù)；若有填充數(shù)據(jù)，則丟棄填充數(shù)據(jù)后還原有效數(shù)據(jù)；

根據(jù)Link傳輸幀的段碼，將還原出的AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)集裝成一個Link傳輸幀。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明提供的面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)及方法，能夠在一個局域網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試過程，本發(fā)明包括AOS協(xié)議仿真成員、Link協(xié)議仿真成員和網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員，通過網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員能夠有效的將空天通信中AOS協(xié)議和Link協(xié)議進行相互轉(zhuǎn)換，在仿真測試驗證中采用基于Visual C++的Socket技術(shù)實現(xiàn)各成員的同步通信與交互，進而保證系統(tǒng)各部分協(xié)調(diào)、有序運行，為空天通信中的協(xié)議轉(zhuǎn)換提供測試。

通過本發(fā)明能夠驗證空天通信中AOS協(xié)議和Link協(xié)議轉(zhuǎn)換的正確性和有效性，其中面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)具有真實測試能力，是一種可靠性的、穩(wěn)定的和可擴展的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了不同通信系統(tǒng)間協(xié)議的轉(zhuǎn)換測試。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)的AOS協(xié)議幀格式結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明實施例向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)的Link協(xié)議幀格式結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明實施例面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試方法的流程圖；

圖5是本發(fā)明實施例面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試方法中Link傳輸幀到AOS傳輸幀轉(zhuǎn)換示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試方法中AOS傳輸幀到Link傳輸幀轉(zhuǎn)換示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例AOS協(xié)議產(chǎn)生仿真測試圖；

圖8是本發(fā)明實施例鏈路一網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真測試圖；

圖9是本發(fā)明實施例Link協(xié)議接收仿真測試圖；

圖10是本發(fā)明實施例Link協(xié)議產(chǎn)生仿真測試圖；

圖11是本發(fā)明實施例鏈路二網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真測試圖；

圖12是本發(fā)明實施例AOS協(xié)議接收仿真測試圖。

圖中：1：服務(wù)器；2：第一計算機；3：第二計算機；4：第三計算機。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)，由硬件、軟件兩部分組成，其中硬件部分包括服務(wù)器1以及分別與所述服務(wù)器1相連的第一計算機2、第二計算機3和第三計算機4，為軟件功能成員提供硬件運行環(huán)境。所述軟件部分包括設(shè)置在所述第一計算機2中的AOS協(xié)議仿真成員，設(shè)置在所述第二計算機3中的Link協(xié)議仿真成員，設(shè)置在所述第三計算機3中的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員。

所述AOS協(xié)議仿真成員用于接收所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送來的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按照AOS協(xié)議進行解析，并按照AOS協(xié)議進行封裝，將封裝后的AOS協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)到外部進行讀取。

所述Link協(xié)議仿真成員用于接收所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送來的指控類型數(shù)據(jù)，將指控類型數(shù)據(jù)按照類Link協(xié)議進行解析，并按照類Link協(xié)議進行封裝，將封裝后的Link協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)到外部進行讀取。

所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員用于根據(jù)協(xié)議交互方完成所述AOS協(xié)議仿真成員與所述Link協(xié)議仿真成員之間有效的協(xié)議交互，依據(jù)地址信息進行有效的數(shù)據(jù)處理和分發(fā)處理。

其中，所述AOS協(xié)議仿真成員包括AOS協(xié)議接收模塊、AOS協(xié)議解析模塊、AOS協(xié)議處理模塊、AOS協(xié)議生成模塊以及AOS協(xié)議發(fā)送模塊。其中所述AOS協(xié)議接收模塊用于接收所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送來的數(shù)據(jù)，所述AOS協(xié)議解析模塊用于對所述AOS協(xié)議接收模塊接收的數(shù)據(jù)進行解析，所述AOS協(xié)議處理模塊用于對所述AOS協(xié)議解析模塊解析后的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，所述AOS協(xié)議生成模塊用于對所述AOS協(xié)議處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進行封裝，所述AOS協(xié)議發(fā)送模塊用于對所述AOS協(xié)議生成模塊封裝后的AOS協(xié)議數(shù)據(jù)按照圖像、數(shù)據(jù)及指控類型數(shù)據(jù)段信息的形式進行分發(fā)。

其中，所述Link協(xié)議仿真成員包括Link協(xié)議接收模塊、Link協(xié)議解析模塊、Link協(xié)議處理模塊、Link協(xié)議生成模塊以及Link協(xié)議發(fā)送模塊。其中所述Link協(xié)議接收模塊用于接收所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送來的數(shù)據(jù)，所述Link協(xié)議解析模塊用于對所述Link協(xié)議接收模塊接收的數(shù)據(jù)進行解析，所述Link協(xié)議處理模塊用于對所述Link協(xié)議解析模塊解析后的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，所述Link協(xié)議生成模塊用于對所述Link協(xié)議處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進行封裝，所述Link協(xié)議發(fā)送模塊用于對所述Link協(xié)議生成模塊封裝后的Link協(xié)議數(shù)據(jù)按照圖像、數(shù)據(jù)及指控類型數(shù)據(jù)段信息的形式進行分發(fā)。

其中，所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員包括第一網(wǎng)關(guān)協(xié)議交互模塊和第二網(wǎng)關(guān)協(xié)議交互模塊，其中所述第一網(wǎng)關(guān)協(xié)議交互模塊用于將AOS協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Link協(xié)議數(shù)據(jù)，所述第二網(wǎng)關(guān)協(xié)議交互模塊用于將Link協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AOS協(xié)議數(shù)據(jù)。

此外，所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員還包括開始仿真控制模塊、暫停仿真控制模塊、繼續(xù)仿真控制模塊和結(jié)束仿真控制模塊。所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員負(fù)責(zé)管理整個測試系統(tǒng)的運行，控制測試系統(tǒng)中其他兩個仿真成員并完成網(wǎng)關(guān)協(xié)議的交互，確保測試系統(tǒng)的正確運行，是整個測試系統(tǒng)的核心成員。

在本發(fā)明所述的面向空天通信中主要包括兩種協(xié)議，即AOS協(xié)議和Link協(xié)議，下面對這兩種協(xié)議進行詳細(xì)說明。

1、AOS協(xié)議

如圖2所示，在空天通信中，信息在空間鏈路傳遞時，主要遵循基于CCSDS的AOS協(xié)議。

為了構(gòu)建天地一體化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)天基與地基的無縫數(shù)據(jù)對接，空間鏈路是無線衛(wèi)星鏈路，鏈路層采用CCSDS委員會制定的AOS空間鏈路層協(xié)議，由于地面與空間底層鏈路的差異，所以衛(wèi)星鏈路層我們無法使用與地面相同的協(xié)議，但網(wǎng)絡(luò)層可以屏蔽此差異。

域：由兩部分組成，重放標(biāo)志和空閑區(qū)域，當(dāng)空間鏈路沒有連接的時候，需要存儲傳輸幀，如果鏈路重新建立，需要重新發(fā)送這些數(shù)據(jù)。重放標(biāo)志域告知接收端這些數(shù)據(jù)是實時數(shù)據(jù)“0”或者是重放數(shù)據(jù)“1”。它主要的用途就是當(dāng)在一個虛擬信道里同時存在數(shù)據(jù)和重放數(shù)據(jù)區(qū)分他們，空閑區(qū)域現(xiàn)在習(xí)慣置為全“00”。

幀頭部差錯控制：該域是可選的，如果使用了該域，為主頭部的48-63位。該域使用具備糾錯能力的RS(10，6)碼來保護頭部中的關(guān)鍵信息MCID、VCID和信令域。這個域的存在與否一旦確定，那么在同一物理信道的每個傳輸幀里都必須一致。

插入域：如果使用，該域應(yīng)插在主頭部之后，如果物理信道在周期數(shù)據(jù)傳輸中啟用該業(yè)務(wù)，那么在該物理信道傳輸?shù)拿總€幀中，即使是空的傳輸幀，也包含這個區(qū)域。插入?yún)^(qū)域的長度與物理信道的NI_SDU長度相等，插入?yún)^(qū)域包含一個以字節(jié)為單位的IN_SDU。

數(shù)據(jù)單元域：數(shù)據(jù)區(qū)單元域緊隨主頭部或者插入?yún)^(qū)域，包含一個M_PDU，一個B_PDU，一個VCA_SDU或者空數(shù)據(jù)。M_PDU，B_PDU，VCA_SDU和空數(shù)據(jù)不會復(fù)用到一個虛擬信道，例如：如果一個虛擬信道傳輸M_PDU。那么這個虛擬信道每個傳輸幀里都包含一個M_PDU，這么規(guī)定是因為在傳輸幀中并沒有一個域來標(biāo)識所傳輸數(shù)據(jù)的類型，如果混合傳輸，接收方無法識別數(shù)據(jù)的類型，如果在發(fā)送傳輸幀的時候沒有用戶數(shù)據(jù)需要發(fā)送，那么一個包含特定格式的空數(shù)據(jù)的傳輸幀被發(fā)送，這么一個傳輸幀被稱為空幀?？諑腣CID被設(shè)為全“1”數(shù)據(jù)區(qū)域的長度是以字節(jié)為單位的，且為可變的，但等于以下兩者之差：

1)特定物理信道的傳輸幀的長度。

2)主頭部的長度加上插入?yún)^(qū)域的長度和/或者尾部的長度。

幀尾部：包含操作控制域OCF和幀差錯控制域，都是可選字段。OCF的使用比較特殊，根據(jù)不同的虛擬信道而不同，一旦使用，那么在固定的任務(wù)時間內(nèi)，每個虛擬信道的每個幀中都包含這個域。OCF的第一個bit是類型標(biāo)志位，用來表示其中裝載的報告類型，“0”代表是類型1的報告，“1”代表的是類型2報告。幀差錯控制域提供了發(fā)現(xiàn)發(fā)送和數(shù)據(jù)處理過程中導(dǎo)致傳輸幀(除頭部以外)錯誤的能力，它的使用與否根據(jù)下層編碼層提供的能力的不同而不同。

隨著天基設(shè)備中各種新的應(yīng)用的增加，應(yīng)用類型越來越豐富。越累越多的地面應(yīng)用被實施于天基設(shè)備中，以提供豐富空中服務(wù)?？仗焱ㄐ胖芯W(wǎng)關(guān)的作用就顯示尤為重要。

2、Link協(xié)議

如圖3所示，在空天通信中，Link類協(xié)議具有較強的抗干擾和抗截獲能力，其中Link-16通過高速跳頻應(yīng)用最為廣泛。

Link-16數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的報文編號為J_n.m，報文編號里的n是由起始字的標(biāo)記字段的5bit所對應(yīng)的2⁵(0-31)標(biāo)記值表示；m是由起始字的子標(biāo)識符字段的3bit對應(yīng)的2³(0-7)子標(biāo)記值表示。由此可得32×8＝256種報文格式，而每一個編號的報文都唯一確定了一種報文的類型。

報頭是在每個時隙開始的時候發(fā)送的，而Link-16數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的消息接在報頭后面發(fā)送。報頭不是Link類數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的消息，它的信息內(nèi)容主要是協(xié)助平臺設(shè)備處理Link類數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的消息。報頭字一共416，由16個雙脈沖組成。報頭字由35bit信息構(gòu)成，將它們分成5bit的7組，并對其進行RS(16，7)的編碼。

Link-16協(xié)議的報頭字分為四個部分，分別是時隙類型字段、RI/TM字段、航跡號標(biāo)識字段、安全數(shù)據(jù)單元系列號字段。3bit的時隙類型字段，其作用主要是用來標(biāo)識消息的封裝類型、消息類型(格式化的消息還是可變格式消息)及自由電文里是否包含糾錯碼等；1bit的(RI/TM)字符段，這個1bit的字符在傳輸自由電文時，標(biāo)識采用的是單脈沖還是雙脈沖字符，而在傳輸固定格式化消息或可變格式化消息時，判斷傳遞的是中繼還是非中繼的消息；15bit的航跡號標(biāo)識主要存儲當(dāng)前時隙的發(fā)射源的編號；16bit的安全數(shù)據(jù)單元系列號主要標(biāo)識本時隙的消息的加密方法，以便接收端機完成消息的解密。

如圖4所示，本發(fā)明實施例還提供了一種面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試方法，采用上述的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)進行仿真測試。

該方法具體包括如下步驟：

控制面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員初始化。

啟動網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員的轉(zhuǎn)換線程，加入AOS協(xié)議仿真成員和Link協(xié)議仿真成員進行仿真測試。

生成仿真數(shù)據(jù)，將仿真數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員進行交互轉(zhuǎn)換。

當(dāng)仿真數(shù)據(jù)為Link協(xié)議數(shù)據(jù)時，將Link協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員進行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送至AOS協(xié)議仿真成員；所述AOS協(xié)議仿真成員接收到所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按照AOS協(xié)議進行解析，并按照AOS協(xié)議進行封裝生成AOS協(xié)議數(shù)據(jù)；對Link協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為AOS協(xié)議數(shù)據(jù)的處理過程進行仿真分析；將仿真分析后的AOS協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)到外部進行讀取。

當(dāng)仿真數(shù)據(jù)為AOS協(xié)議數(shù)據(jù)時，將AOS協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員進行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送至Link協(xié)議仿真成員；所述Link協(xié)議仿真成員接收到所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員發(fā)送的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按照Link協(xié)議進行解析，并按照Link協(xié)議進行封裝生成Link協(xié)議數(shù)據(jù)；對AOS協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為Link協(xié)議數(shù)據(jù)的處理過程進行仿真分析；將仿真分析后的Link協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)到外部進行讀取。

其中，所述網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員通過數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)AOS傳輸幀和Link傳輸幀之間的相互轉(zhuǎn)換，具體可采用以下兩種方式：

一是AOS傳輸幀和Link傳輸幀的相互轉(zhuǎn)換時，從其中一種數(shù)據(jù)格式中解析出有效數(shù)據(jù)，再封裝到另一種數(shù)據(jù)格式的有效數(shù)據(jù)域中。二是將其中一種格式中的所有數(shù)據(jù)直接封裝到另一種數(shù)據(jù)格式的有效數(shù)據(jù)域中。

如圖5所示，在Link傳輸幀到AOS傳輸幀的轉(zhuǎn)換過程的整個任務(wù)段內(nèi)，若Link傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度大于AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度，則將Link傳輸幀進行分段，其中長度不足的部分利用填充字段進行填充。若Link傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度與AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度相等，則直接進行填充。若Link傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度小于AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域長度，則直接進行填充，其中長度不足的部分利用填充字段進行填充。

如圖6所示，在AOS傳輸幀轉(zhuǎn)換為Link傳輸幀的過程中，分為AOS傳輸幀無填充數(shù)據(jù)和AOS傳輸幀有填充數(shù)據(jù)兩種情況。具體轉(zhuǎn)換過程如下：

1、解析AOS傳輸幀；

2、檢測BPDU幀頭查看AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)域內(nèi)是否包含填充數(shù)據(jù)，若無填充數(shù)據(jù)，則直接還原有效數(shù)據(jù)；若有填充數(shù)據(jù)，則丟棄填充數(shù)據(jù)后還原有效數(shù)據(jù)；

3、根據(jù)Link傳輸幀的段碼，將還原出的AOS傳輸幀的有效數(shù)據(jù)集裝成一個Link傳輸幀。

本發(fā)明所述的空天通信網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)，根據(jù)信息系統(tǒng)信息交互過程的分析，交換協(xié)議的輸入輸出有所差異，擬采用分段式的仿真策略。隨著仿真的推進，各仿真成員進行互聯(lián)互通互操作的交互，可以通過界面調(diào)整相應(yīng)仿真成員的仿真狀態(tài)顯示。

由于采用網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換仿真成員管理整個仿真系統(tǒng)的運行，發(fā)送控制指令并完成狀態(tài)交互，因而在典型信息系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)交換協(xié)議仿真系統(tǒng)的搭建中，擬采用基于信息產(chǎn)生、處理并分發(fā)的網(wǎng)關(guān)交換協(xié)議控制機制。

本發(fā)明所述的空天通信網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)，是一個由多個功能仿真成員組成的仿真系統(tǒng)。在仿真過程中，各仿真成員必須協(xié)調(diào)工作，共同完成空天通信網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)的測試驗證。

由于各對象成員分布于各個物理節(jié)點上，為確保各節(jié)點工作的有效性、一致性和時效性，采用基于Socket的方式控制實現(xiàn)。

在既定的仿真場景下，按仿真方案的硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)搭建相應(yīng)的測試系統(tǒng)，完成各個仿真單元的實際功能，對AOS協(xié)議與Link協(xié)議的協(xié)議轉(zhuǎn)換進行了實現(xiàn)，設(shè)定的測試鏈路為：AOS協(xié)議-》網(wǎng)關(guān)-》Link協(xié)議-》網(wǎng)關(guān)-》AOS協(xié)議，數(shù)據(jù)幀長度為50。

空天通信網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)中子鏈路一(正向鏈路)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星類數(shù)據(jù)、探測目標(biāo)類數(shù)據(jù)，幀格式遵循AOS協(xié)議。鏈路一中AOS協(xié)議數(shù)據(jù)的測試結(jié)果如圖7所示，其中發(fā)送數(shù)據(jù)文本框中的數(shù)據(jù)即為AOS封裝后的一幀數(shù)據(jù)。

鏈路一中網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換的測試結(jié)果如圖8所示，網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換將接收的密文信息經(jīng)過解密、校驗后再次加密發(fā)出。原始數(shù)據(jù)文本框中的數(shù)據(jù)為接收到中繼衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)文本框中的數(shù)據(jù)為處理后發(fā)送給指控中心的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流向的路徑如測試結(jié)果中的綠線所示。

鏈路一中接收到Link數(shù)據(jù)的測試結(jié)果如圖9所示，接收數(shù)據(jù)文本框中的數(shù)據(jù)即為接收到一幀數(shù)據(jù)，經(jīng)過解密等處理后顯示到接收Link數(shù)據(jù)的顯示單元中。鏈路一中收到的Link協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送的AOS協(xié)議數(shù)據(jù)一致，測試結(jié)果驗證鏈路一中的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換的正確性。

空天通信網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)中子鏈路二(返回鏈路)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括目標(biāo)類數(shù)據(jù)，幀格式遵循Link協(xié)議。鏈路二中Link協(xié)議產(chǎn)生數(shù)據(jù)的測試結(jié)果如圖10所示，發(fā)送數(shù)據(jù)文本框中的數(shù)據(jù)即為Link封裝后的一幀數(shù)據(jù)。

鏈路二中網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換的測試結(jié)果如圖11所示，網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換將接收的密文信息經(jīng)過解密、校驗后再次加密發(fā)出。原始數(shù)據(jù)文本框中的數(shù)據(jù)為接收到指控中心的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)文本框中的數(shù)據(jù)為處理后發(fā)送給中繼衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流向的路徑如測試結(jié)果中的綠線所示。

鏈路二中接收到的AOS數(shù)據(jù)的測試結(jié)果如圖12所示，接收數(shù)據(jù)文本框中的數(shù)據(jù)即為接收到一幀數(shù)據(jù)，經(jīng)過解密等處理后顯示到接收數(shù)據(jù)的顯示單元中。鏈路二中收到的AOS數(shù)據(jù)與發(fā)送的Link數(shù)據(jù)一致，測試結(jié)果驗證鏈路二中的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換的正確性。

通過上述測試鏈路的仿真測試結(jié)果，可以驗證網(wǎng)關(guān)在兩個仿真功能成員之間均實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)了各協(xié)議之間幀格式的轉(zhuǎn)換，即AOS協(xié)議可以與Link協(xié)議之間進行有效的互操作，測試結(jié)果證明空天通信網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)的正確性和有效性。

綜上所述，本發(fā)明通過建立一種面向空天通信的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)及方法，驗證空天通信中AOS協(xié)議和Link協(xié)議轉(zhuǎn)換的正確性和有效性，其中的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)具有真實測試能力，通過建立可靠的、穩(wěn)定的、可擴展的網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)，實現(xiàn)不同通信系統(tǒng)間協(xié)議的轉(zhuǎn)換測試。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。