一種飛船高速通信處理器上行鏈路的測試系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于IPOVERCCSDS標(biāo)準(zhǔn)的新一代飛船高速通信處理器上行鏈路的地面測試系統(tǒng)及方法，首先模擬產(chǎn)生地面測控中心需要發(fā)送至飛船的所有數(shù)據(jù)，包括視頻/話音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和遙控數(shù)據(jù)；再將數(shù)據(jù)封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包；將封裝好的CCSDS數(shù)據(jù)包先進(jìn)行信道編碼、加擾，然后根據(jù)模擬數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率生成填充數(shù)據(jù)，從而以恒定速率通過LVDS接口將所有數(shù)據(jù)發(fā)送給飛船高速通信處理器；最后通過對模擬數(shù)據(jù)和飛船高速通信處理器輸出數(shù)據(jù)的比對，統(tǒng)計出飛船高速通信處理器的丟幀和誤碼率，并計算延時。本發(fā)明提供的測試方法能夠模擬生成正常或各種類型的錯誤數(shù)據(jù)包，可全面測試新一代飛船高速通信處理器的各項(xiàng)功能指標(biāo)，評估新一代飛船高速通信處理器的可靠性和容錯能力。
【專利說明】一種飛船高速通信處理器上行鏈路的測試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及飛船載荷地面測試【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于飛船高速通信處理器上行鏈路的地面測試系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天工程的飛速發(fā)展，空間任務(wù)的多樣性、長期性及國際合作的迫切性對天地通信提出了更高的要求和更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，要求飛船和地面的數(shù)據(jù)傳輸模式由簡單的數(shù)據(jù)交換向網(wǎng)絡(luò)傳輸轉(zhuǎn)變。但是，由于飛船和地面數(shù)據(jù)傳輸信道具有數(shù)據(jù)傳播時延大、數(shù)據(jù)傳輸效率低、錯誤率高且丟包頻繁等特殊性，空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會專門設(shè)計了 CCSDS協(xié)議來實(shí)現(xiàn)鏈路層的數(shù)據(jù)可靠傳輸。因此，不能直接將地面網(wǎng)中己經(jīng)廣泛使用的TCP/IP協(xié)議應(yīng)用于航天器和地面的數(shù)據(jù)通信，需要使用CCSDS承載IP數(shù)據(jù)報傳輸，這也直接導(dǎo)致了基于IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的新一代飛船高速通信處理器的誕生。
[0003]基于IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的新一代飛船高速通信處理器是飛船和地面雙向通信的核心部件，承擔(dān)著視頻、語音、遙控、個人計算機(jī)數(shù)據(jù)等多種類型的數(shù)據(jù)交換任務(wù)。因此，航天工程迫切需要一種新的地面測試方案，可模擬基于IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的新一代飛船高速通信處理器所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，全面測試其各項(xiàng)功能指標(biāo)，并評估其可靠性和容錯能力的地面測試方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述需求，本發(fā)明的目的是提供一種基于IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的新一代飛船高速通信處理器上行鏈路的地面測試系統(tǒng)及方案，基于多臺計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)置現(xiàn)場邏輯可編程器件硬件協(xié)處理器協(xié)同工作的系統(tǒng)架構(gòu)，多臺計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可模擬滿足測試飛船高速通信處理器所需要的視頻、語音、遙控、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并按照IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)/CCSDS標(biāo)準(zhǔn)封裝為CCSDS數(shù)據(jù)包；硬件協(xié)處理器提供高速通信處理器需要的LVDS數(shù)據(jù)接口，將CCSDS數(shù)據(jù)包以恒定速率穩(wěn)定可靠的發(fā)送至高速通信處理器，最終實(shí)現(xiàn)基于IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的新一代飛船高速通信處理器的功能指標(biāo)測試，以及可靠性和容錯能力評估。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0006]一種飛船高速通信處理器上行鏈路的測試系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)模擬源模塊、數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊、硬件協(xié)處理器和高速通信處理器可靠性評估模塊；所述數(shù)據(jù)模擬源模塊和所述數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊建立通信連接；所述數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊和所述硬件協(xié)處理器模塊建立通信連接；所述硬件協(xié)處理器模塊和被測試的高速通信處理器建立通信連接；所述的高速通信處理器可靠性評估模塊分別與所述的數(shù)據(jù)模擬源模塊、被測試的高速通信處理器建立通信連接。
[0007]所述數(shù)據(jù)模擬源模塊包括視頻/話音數(shù)據(jù)模擬子模塊和遙控數(shù)據(jù)模擬子模塊；所述數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括數(shù)據(jù)接收子模塊、數(shù)據(jù)組幀子模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子模塊；所述硬件協(xié)處理器模塊包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收子模塊、數(shù)據(jù)加擾子模塊、信道編碼子模塊和LVDS發(fā)送子模塊；所述高速通信處理器可靠性評估模塊包括地基局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接收子模塊、天基局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接收子模塊、數(shù)據(jù)丟幀與誤碼率統(tǒng)計子模塊和高速通信處理器數(shù)據(jù)鏈路延時測試子模塊。
[0008]所述視頻/話音數(shù)據(jù)模擬子模塊包括H.264高清視頻數(shù)據(jù)模擬單元、MPEG4標(biāo)清視頻數(shù)據(jù)模擬單元和AAC話音數(shù)據(jù)模擬單元。
[0009]一種根據(jù)上述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的飛船高速通信處理器上行鏈路的測試方法，包括以下步驟，
[0010]步驟1、數(shù)據(jù)模擬源模塊模擬產(chǎn)生地面測控中心需要發(fā)送至飛船的所有數(shù)據(jù)，包括視頻/話音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和遙控數(shù)據(jù)；
[0011]步驟2、數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊將視頻/話音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)按照IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包，對遙控數(shù)據(jù)直接封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包，并可添加錯誤數(shù)據(jù)包；
[0012]步驟3、硬件協(xié)處理器將封裝好的CCSDS數(shù)據(jù)包先進(jìn)行信道編碼、加擾，然后根據(jù)飛船高速通信處理器數(shù)據(jù)接收速率和模擬數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率的差值生成填充數(shù)據(jù)，以恒定速率通過LVDS接口將所有數(shù)據(jù)發(fā)送給飛船高速通信處理器；
[0013]步驟4、高速通信處理器可靠性評估模塊通過對模擬數(shù)據(jù)和飛船高速通信處理器輸出數(shù)據(jù)的比對，統(tǒng)計出飛船高速通信處理器的丟幀和誤碼率，并計算延時。
[0014]所述步驟I的數(shù)據(jù)模擬源模塊中，H.264高清視頻數(shù)據(jù)模擬單元首先將H.264高清視頻源碼按照iso RFC3984協(xié)議封裝成RTP數(shù)據(jù)包，然后基于RTP碼流實(shí)時傳輸控制策略，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊;MPEG4標(biāo)清視頻數(shù)據(jù)模擬單元首先將MPEG4標(biāo)清視頻源碼按照ISO RFC3016協(xié)議封裝成RTP數(shù)據(jù)包，然后基于RTP碼流實(shí)時傳輸控制策略，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊-MC話音數(shù)據(jù)模擬單元首先將AAC壓縮后的語音編碼數(shù)據(jù)按照ISO RFC3640協(xié)議封裝成RTP數(shù)據(jù)包，然后基于RTP碼流實(shí)時傳輸控制策略，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊；
[0015]遙控數(shù)據(jù)模擬子模塊，將各類遙控指令通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
[0016]所述數(shù)據(jù)接收子模塊通過網(wǎng)絡(luò)接收視頻/話音數(shù)據(jù)模擬子模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)接收子模塊通過網(wǎng)絡(luò)接收地面測控中心發(fā)送給飛船的所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)接收子模塊通過網(wǎng)絡(luò)接收遙控數(shù)據(jù)模擬子模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0017]所述步驟2的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊中，所述數(shù)據(jù)組幀子模塊將接收到的視頻/話音數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)按照IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包；所述數(shù)據(jù)組幀子模塊將接收到的遙控數(shù)據(jù)按照CCSDS標(biāo)準(zhǔn)封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包；所述數(shù)據(jù)組幀子模塊產(chǎn)生內(nèi)部填充數(shù)據(jù)并封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包。
[0018]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子模塊將權(quán)利要求7中所述的數(shù)據(jù)組幀子模塊封裝好的CCSDS數(shù)據(jù)包，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的硬件協(xié)處理器模塊。
[0019]所述步驟3的硬件協(xié)處理器模塊中，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收子模塊接收權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子模塊發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；所述信道編碼子模塊將數(shù)據(jù)接收子模塊的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行Reed-Solomon信道編碼；所述數(shù)據(jù)加擾子模塊將信道編碼子模塊的所有數(shù)據(jù)加擾；所述LVDS發(fā)送子模塊將加擾后數(shù)據(jù)通過LVDS接口發(fā)送給高速通信處理器。[0020]所述步驟4的高速通信處理器可靠性評估模塊中，所述地基局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接收子模塊接收來自數(shù)據(jù)模擬源的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)；所述天基局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接收子模塊接收來自高速通信處理器的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)丟幀與誤碼率統(tǒng)計子模塊將天基局域網(wǎng)的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)和地基局域網(wǎng)的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時比對并統(tǒng)計出數(shù)據(jù)丟幀、誤碼率信息；所述高速通信處理器數(shù)據(jù)鏈路延時測試子模塊分別記錄天基局域網(wǎng)的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)和地基局域網(wǎng)的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)的時間戳信息，并結(jié)合飛船高速通信處理器上行鏈路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路延時，最終計算得到高速通信處理器的數(shù)據(jù)鏈路延時。
[0021]其中，數(shù)據(jù)模擬源模塊利用多臺計算機(jī)構(gòu)建的局域網(wǎng)模擬飛船地面控制中心局域網(wǎng)，利用運(yùn)行于局域網(wǎng)計算機(jī)上的數(shù)據(jù)模擬源模塊模擬產(chǎn)生需要發(fā)送至飛船的視頻、語音、遙控、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。
[0022]數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊將視頻、話音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)按照IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包，對遙控數(shù)據(jù)直接封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包，并可添加各種類型的錯誤數(shù)據(jù)包(CCSDS數(shù)據(jù)包同步頭錯誤、CCSDS數(shù)據(jù)包幀計數(shù)不連續(xù)、IP OVER CCSDS首導(dǎo)頭指針錯誤、IP包首部數(shù)據(jù)錯誤等)。
[0023]硬件協(xié)處理器將封裝好的CCSDS數(shù)據(jù)包通過硬件協(xié)處理器進(jìn)行信道編碼、加擾，然后根據(jù)飛船高速通信處理器數(shù)據(jù)接收速率和模擬數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率的差值生成填充數(shù)據(jù)，從而以恒定速率通過LVDS接口將所有數(shù)據(jù)發(fā)送給飛船高速通信處理器。
[0024]高速通信處理器可靠性評估模塊通過對模擬數(shù)據(jù)和飛船高速通信處理器輸出數(shù)據(jù)的比對，統(tǒng)計出飛船高速通信處理器的丟幀和誤碼率，并計算出高速通信處理器數(shù)據(jù)鏈路延時。
[0025]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0026]本發(fā)明測試的對象為新一代飛船高速通信處理器，與傳統(tǒng)的空間信息傳輸方式不同的是，新一代飛船高速通信處理器可在太空中組建通信網(wǎng)絡(luò)，基于IP協(xié)議和CCSDS的空間鏈路協(xié)議(IP OVER CCSDS協(xié)議)實(shí)現(xiàn)地面網(wǎng)絡(luò)和空間網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交互。基于IP OVERCCSDS協(xié)議，新一代飛船高速通信處理器可實(shí)現(xiàn)天基、地基網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互，端到端的數(shù)據(jù)傳輸，為我國建立天地一體化網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。
[0027]本發(fā)明能夠模擬生成正?；蚋鞣N錯誤類型的IP OVER CCSDS或CCSDS數(shù)據(jù)包，可全面測試新一代飛船高速通信處理器的各項(xiàng)功能指標(biāo)，評估新一代飛船高速通信處理器的可靠性和容錯能力。本發(fā)明基于軟/硬件協(xié)同工作的系統(tǒng)架構(gòu)，一方面，利用強(qiáng)大的可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的并行高速處理和命令的快速響應(yīng)，數(shù)據(jù)鏈路閉環(huán)延時最大不超過IOms (延時在IOOms內(nèi)，視頻可無卡頓播放),另一方面,系統(tǒng)利用多臺高性能計算機(jī)實(shí)現(xiàn)了各類繁雜數(shù)據(jù)的模擬、采集存儲比對和信息的統(tǒng)計，一旦后期需要模擬更復(fù)雜的數(shù)據(jù)，可直接添加高性能計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的模擬而不需要更改現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)，具備良好的擴(kuò)展性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1 (虛線框內(nèi))是本發(fā)明提供的一種飛船高速通信處理器上行鏈路測試系統(tǒng)總體框圖；
[0029]圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)模擬源模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖3是本發(fā)明數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；[0031]圖4是本發(fā)明數(shù)據(jù)發(fā)送子模塊與硬件協(xié)處理器交互流程圖；
[0032]圖5是本發(fā)明硬件協(xié)處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖6是本發(fā)明高速通信處理器可靠性評估模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0035]參見圖1，本發(fā)明提供的一種飛船高速通信處理器上行鏈路測試系統(tǒng)由4個模塊組成:數(shù)據(jù)模擬源模塊101、數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊102、硬件協(xié)處理器103和高速通信處理器可靠性評估模塊104。
[0036]其中數(shù)據(jù)模擬源模塊101負(fù)責(zé)模擬H.264高清視頻數(shù)據(jù)、MPEG4標(biāo)清視頻數(shù)據(jù)、AAC話音數(shù)據(jù)和遙控數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊102負(fù)責(zé)將各種類型的數(shù)據(jù)封裝為IP OVERCCSDS數(shù)據(jù)報或CCSDS數(shù)據(jù)報；硬件協(xié)處理器103負(fù)責(zé)對組幀后的IP OVER CCSDS數(shù)據(jù)報或CCSDS數(shù)據(jù)報進(jìn)行加擾，信道編碼；高速通信處理器可靠性評估模塊104負(fù)責(zé)統(tǒng)計丟幀和誤碼信息并計算高速通信處理器數(shù)據(jù)鏈路延時。
[0037]圖1中各模塊的連接關(guān)系如下:
[0038]所述數(shù)據(jù)模擬源模塊和所述數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊建立通信連接；
[0039]所述數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊和所述硬件協(xié)處理器模塊建立通信連接；
[0040]所述硬件協(xié)處理器模塊和所述高速通信處理器建立通信連接；
[0041]所述的高速通信處理器可靠性評估模塊和所述的數(shù)據(jù)模擬源模塊、所述
[0042]高速通信處理器建立通信連接。
[0043]參見圖2，本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)模擬源模塊101是在高性能服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)的軟件模塊，完成視頻/話音數(shù)據(jù)和遙控數(shù)據(jù)的模擬功能，由H.264高清視頻數(shù)據(jù)模擬子模塊、MPEG4標(biāo)清視頻數(shù)據(jù)模擬子模塊、AAC話音數(shù)據(jù)模擬子模塊和遙控數(shù)據(jù)模擬子模塊組成。H.264高清視頻數(shù)據(jù)模擬子模塊由H.264高清視頻圖像解析單元、基于ISO RFC3984的協(xié)議數(shù)據(jù)打包單元、RTP碼流實(shí)時傳輸控制單元組成；MPEG4標(biāo)清視頻數(shù)據(jù)模擬子模塊由MPEG4標(biāo)清視頻圖像解析單元、基于ISO RFC3016的協(xié)議數(shù)據(jù)打包單元和RTP碼流實(shí)時傳輸控制單元組成-MC話音數(shù)據(jù)模擬子模塊由AAC話音數(shù)據(jù)解析單元、基于ISO RFC3640協(xié)議數(shù)據(jù)打包單元和RTP碼流實(shí)時傳輸控制單元組成。
[0044]H.264高清視頻數(shù)據(jù)模擬子模塊讀入選定的H.264高清視頻源碼數(shù)據(jù)文件并進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)解析，圖像數(shù)據(jù)解析單元能夠處理不同分辨率的圖像幀。圖像數(shù)據(jù)解析單元將解析后的圖像幀發(fā)送至基于ISO RFC3984的協(xié)議數(shù)據(jù)打包單元。基于ISO RFC3984的協(xié)議數(shù)據(jù)打包單元首先將圖像幀的同步頭剝離，然后根據(jù)圖像幀長度按照RTP協(xié)議打包成RTP載荷格式:1)圖像幀長度不大于設(shè)定長度(必須小于網(wǎng)絡(luò)最大傳輸單元長度)時，按照ISORFC3984的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)封裝；2)當(dāng)圖像幀長度大于設(shè)定長度時，則按照ISO RFC3984的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分片封裝。RTP碼流實(shí)時傳輸控制單元將打包好的RTP載荷數(shù)據(jù)包，通過千兆網(wǎng)口發(fā)往天基局域網(wǎng)中的目標(biāo)設(shè)備。數(shù)據(jù)包發(fā)送過程中，通過控制相鄰兩個RTP包的發(fā)送時間間隔來實(shí)現(xiàn)碼流傳輸速率的自適應(yīng)調(diào)節(jié):設(shè)定碼率為Mbps，已發(fā)送數(shù)據(jù)為N比特，發(fā)送N比特用時為τ，則第η個RTP包和第η+1個RTP包的發(fā)送時間間隔tn按下式計算:
【權(quán)利要求】
1.一種飛船高速通信處理器上行鏈路的測試系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)據(jù)模擬源模塊、數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊、硬件協(xié)處理器和高速通信處理器可靠性評估模塊；所述數(shù)據(jù)模擬源模塊和所述數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊建立通信連接；所述數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊和所述硬件協(xié)處理器模塊建立通信連接；所述硬件協(xié)處理器模塊和被測試的高速通信處理器建立通信連接；所述的高速通信處理器可靠性評估模塊分別與所述的數(shù)據(jù)模擬源模塊、被測試的高速通信處理器建立通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛船高速通信處理器上行鏈路測試系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)模擬源模塊包括視頻/話音數(shù)據(jù)模擬子模塊和遙控數(shù)據(jù)模擬子模塊；所述數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括數(shù)據(jù)接收子模塊、數(shù)據(jù)組幀子模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子模塊；所述硬件協(xié)處理器模塊包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收子模塊、信道編碼子模塊、數(shù)據(jù)加擾子模塊和LVDS發(fā)送子模塊；所述高速通信處理器可靠性評估模塊包括地基局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接收子模塊、天基局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接收子模塊、數(shù)據(jù)丟幀與誤碼率統(tǒng)計子模塊和高速通信處理器數(shù)據(jù)鏈路延時測試子模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛船高速通信處理器上行鏈路測試系統(tǒng)，其特征在于:所述視頻/話音數(shù)據(jù)模擬子模塊包括H.264高清視頻數(shù)據(jù)模擬單元、MPEG4標(biāo)清視頻數(shù)據(jù)模擬單元和AAC話音數(shù)據(jù)模擬單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的飛船高速通信處理器上行鏈路的測試方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟1、數(shù)據(jù)模擬源模塊模擬產(chǎn)生地面測控中心需要發(fā)送至飛船的所有數(shù)據(jù)，包括視頻/話音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和遙控數(shù)據(jù)； 步驟2、數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊將視頻/話音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)按照IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包，對遙控數(shù)據(jù)直接封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包，并可添加錯誤數(shù)據(jù)包； 步驟3、硬件協(xié)處理器將封裝好的CCSDS數(shù)據(jù)包先進(jìn)行信道編碼、加擾，然后根據(jù)飛船高速通信處理器數(shù)據(jù)接收速率和模擬數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率的差值生成填充數(shù)據(jù)，以恒定速率通過LVDS接口將所有數(shù)據(jù)發(fā)送給飛船高速通信處理器； 步驟4、高速通信處理器可靠性評估模塊通過對模擬數(shù)據(jù)和飛船高速通信處理器輸出數(shù)據(jù)的比對，統(tǒng)計出飛船高速通信處理器的丟幀和誤碼率，并計算延時。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛船高速通信處理器上行鏈路的測試方法，其特征在于:所述步驟I的數(shù)據(jù)模擬源模塊中，H.264高清視頻數(shù)據(jù)模擬單元首先將H.264高清視頻源碼按照ISO RFC3984協(xié)議封裝成RTP數(shù)據(jù)包，然后基于RTP碼流實(shí)時傳輸控制策略，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊；MPEG4標(biāo)清視頻數(shù)據(jù)模擬單元首先將MPEG4標(biāo)清視頻源碼按照ISO RFC3016協(xié)議封裝成RTP數(shù)據(jù)包，然后基于RTP碼流實(shí)時傳輸控制策略，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊-MC話音數(shù)據(jù)模擬單元首先將AAC壓縮后的語音編碼數(shù)據(jù)按照ISO RFC3640協(xié)議封裝成RTP數(shù)據(jù)包，然后基于RTP碼流實(shí)時傳輸控制策略，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊； 遙控數(shù)據(jù)模擬子模塊，將各類遙控指令通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛船高速通信處理器上行鏈路的測試方法，其特征在于:所述數(shù)據(jù)接收子模塊通過網(wǎng)絡(luò)接收視頻/話音數(shù)據(jù)模擬子模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)接收子模塊通過網(wǎng)絡(luò)接收地面測控中心發(fā)送給飛船的所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)接收子模塊通過網(wǎng)絡(luò)接收遙控數(shù)據(jù)模擬子模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛船高速通信處理器上行鏈路的測試方法，其特征在于:所述步驟2的數(shù)據(jù)接收組幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊中，所述數(shù)據(jù)組幀子模塊將接收到的視頻/話音數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)按照IP OVER CCSDS標(biāo)準(zhǔn)封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包；所述數(shù)據(jù)組幀子模塊將接收到的遙控數(shù)據(jù)按照CCSDS標(biāo)準(zhǔn)封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包；所述數(shù)據(jù)組幀子模塊產(chǎn)生內(nèi)部填充數(shù)據(jù)并封裝成CCSDS數(shù)據(jù)包。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛船高速通信處理器上行鏈路的測試方法，其特征在于:所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子模塊將權(quán)利要求7中所述的數(shù)據(jù)組幀子模塊封裝好的CCSDS數(shù)據(jù)包，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給權(quán)利要求2所述的硬件協(xié)處理器模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的飛船高速通信處理器上行鏈路的測試方法，其特征在于:所述步驟3的硬件協(xié)處理器模塊中，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收子模塊接收權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子模塊發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；所述信道編碼子模塊將數(shù)據(jù)接收子模塊的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行Reed-Solomon信道編碼；所述數(shù)據(jù)加擾子模塊將信道編碼子模塊的所有數(shù)據(jù)加擾；所述LVDS發(fā)送子模塊將加擾后數(shù)據(jù)通過LVDS接口發(fā)送給高速通信處理器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛船高速通信處理器上行鏈路的測試方法，其特征在于:所述步驟4的高速通信處理器可靠性評估模塊中，所述地基局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接收子模塊接收來自數(shù)據(jù)模擬源 的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)；所述天基局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接收子模塊接收來自高速通信處理器的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)丟幀與誤碼率統(tǒng)計子模塊將天基局域網(wǎng)的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)和地基局域網(wǎng)的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時比對并統(tǒng)計出數(shù)據(jù)丟幀、誤碼率信息；所述高速通信處理器數(shù)據(jù)鏈路延時測試子模塊分別記錄天基局域網(wǎng)的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)和地基局域網(wǎng)的千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)的時間戳信息，并結(jié)合飛船高速通信處理器上行鏈路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路延時，最終計算得到高速通信處理器的數(shù)據(jù)鏈路延時。
【文檔編號】H04L12/26GK103795593SQ201410035334
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】謝桂輝, 王泉德, 李 杰, 陳曦, 鄧德祥 申請人:武漢大學(xué)