2.2 scps_np 模塊進(jìn)程設(shè)計

　　scps_np 模塊主要功能是SCPS-NP 協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)。其進(jìn)程設(shè)計如圖3 所示。

　　首先在INIT 態(tài)進(jìn)行初始化設(shè)置，進(jìn)入WAIT 態(tài)，當(dāng)數(shù)據(jù)從上層模塊傳來時，進(jìn)入deliver 態(tài)，發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)中傳來時，進(jìn)入toup 態(tài)，對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，將符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)且目的地址為該節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)送入上層進(jìn)行下一步處理，銷毀不滿足條件的包，回到WAIT 態(tài)。若該節(jié)點(diǎn)具有路由功能且包需要轉(zhuǎn)發(fā)，進(jìn)入router 態(tài)。在router態(tài)，根據(jù)協(xié)議要求，進(jìn)行路由控制過程，然后根據(jù)用戶選擇進(jìn)行不同的路由方法。主要有靜態(tài)，動態(tài)，洪路由三種方式。轉(zhuǎn)發(fā)后，回到WAIT 態(tài)。路由信息由模塊router_map 提供。

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圖3 scps_np 模塊進(jìn)程結(jié)構(gòu)

　　2.3 router_map 模塊進(jìn)程設(shè)計

　　router_map 模塊的主要任務(wù)是對路由表的維護(hù)和更新，其進(jìn)程設(shè)計如圖4 所示。

　　首先在INIT 態(tài)進(jìn)行初始化設(shè)置，進(jìn)入WAIT 態(tài)，當(dāng)用戶選擇靜態(tài)路由時，在WAIT 保持不動。路由信息已靜態(tài)設(shè)置。

　　當(dāng)選擇動態(tài)路由模式時，建立一個自中斷，每隔一段時間間隔進(jìn)行一次路由表更新。當(dāng)中斷到來時，進(jìn)入update 態(tài)，根據(jù)此時的位置信息重新計算路由。

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圖4 router_map 模塊進(jìn)程結(jié)構(gòu)

　　3 仿真結(jié)果分析

　　這里仿真模型實(shí)現(xiàn)了SCPS-NP 協(xié)議的基本內(nèi)容，可結(jié)合其他協(xié)議仿真做多種仿真測試，由于SCPS-NP 協(xié)議的主要特點(diǎn)在與不同導(dǎo)頭長度對于協(xié)議開銷的控制且限于篇幅，下面僅介紹不同的導(dǎo)頭長度在其他相同條件下，對于吞吐率的影響。

　　吞吐率的定義為在單位時間內(nèi)某節(jié)點(diǎn)成功接收的有效用戶字節(jié)數(shù)（bit/s），即吞吐率=（成功接收的數(shù)據(jù)總字節(jié)數(shù)-開銷字節(jié)數(shù)）/總時間。其性能取決于傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元所用的開銷所占比例以及信道誤碼率等其他因素。

　　對于類似IPv4 協(xié)議的20 字節(jié)的導(dǎo)頭和類似空間分包協(xié)議的簡單4 字節(jié)導(dǎo)頭兩種導(dǎo)頭模式，在10-5誤碼率下，上層FTP 流量為1 MB 大小文件，衛(wèi)星下行鏈路采用AOS 傳輸?shù)那闆r下，由圖5 可明顯看出簡化導(dǎo)頭可帶來更大的網(wǎng)絡(luò)吞吐率，減少了協(xié)議開銷。加快了文件傳送。

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圖5 不同導(dǎo)頭長度下吞吐率對比

　　4 結(jié)語

　　隨著中國空天事業(yè)的發(fā)展，航天器間的組網(wǎng)、航天器與地面網(wǎng)的融合是當(dāng)前需要迫切發(fā)展的方向之一。在天地一體化網(wǎng)絡(luò)的研究方面，CCSDS 提出了許多寶貴的建議，加深對這些建議的理解和研究，對中國的空天網(wǎng)絡(luò)協(xié)議建設(shè)具有很好的參照意義。這里淺略地研究了其中的一個建議SCPS-NP，實(shí)現(xiàn)了其基本功能。但CCSDS 系列協(xié)議是一個龐大的體系結(jié)構(gòu)，需要各方面的共同力量，才能深入理解。