scps_np 模块进程设计 - 基于OPNET的SCPS-NP协议设计

　　2.2 scps_np 模块进程设计

　　scps_np 模块主要功能是SCPS-NP 协议的具体实现。其进程设计如图3 所示。

　　首先在INIT 态进行初始化设置，进入WAIT 态，当数据从上层模块传来时，进入deliver 态，发送数据到网络。当数据从网络中传来时，进入toup 态，对接收的数据进行检测，将符合协议标准且目的地址为该节点的数据送入上层进行下一步处理，销毁不满足条件的包，回到WAIT 态。若该节点具有路由功能且包需要转发，进入router 态。在router态，根据协议要求，进行路由控制过程，然后根据用户选择进行不同的路由方法。主要有静态，动态，洪路由三种方式。转发后，回到WAIT 态。路由信息由模块router_map 提供。

 

图3 scps_np 模块进程结构

　　2.3 router_map 模块进程设计

　　router_map 模块的主要任务是对路由表的维护和更新，其进程设计如图4 所示。

　　首先在INIT 态进行初始化设置，进入WAIT 态，当用户选择静态路由时，在WAIT 保持不动。路由信息已静态设置。

　　当选择动态路由模式时，建立一个自中断，每隔一段时间间隔进行一次路由表更新。当中断到来时，进入update 态，根据此时的位置信息重新计算路由。

 

图4 router_map 模块进程结构

　　3 仿真结果分析

　　这里仿真模型实现了SCPS-NP 协议的基本内容，可结合其他协议仿真做多种仿真测试，由于SCPS-NP 协议的主要特点在与不同导头长度对于协议开销的控制且限于篇幅，下面仅介绍不同的导头长度在其他相同条件下，对于吞吐率的影响。

　　吞吐率的定义为在单位时间内某节点成功接收的有效用户字节数（bit/s），即吞吐率=（成功接收的数据总字节数-开销字节数）/总时间。其性能取决于传输业务数据单元所用的开销所占比例以及信道误码率等其他因素。

　　对于类似IPv4 协议的20 字节的导头和类似空间分包协议的简单4 字节导头两种导头模式，在10-5误码率下，上层FTP 流量为1 MB 大小文件，卫星下行链路采用AOS 传输的情况下，由图5 可明显看出简化导头可带来更大的网络吞吐率，减少了协议开销。加快了文件传送。

 

图5 不同导头长度下吞吐率对比

　　4 结语

　　随着中国空天事业的发展，航天器间的组网、航天器与地面网的融合是当前需要迫切发展的方向之一。在天地一体化网络的研究方面，CCSDS 提出了许多宝贵的建议，加深对这些建议的理解和研究，对中国的空天网络协议建设具有很好的参照意义。这里浅略地研究了其中的一个建议SCPS-NP，实现了其基本功能。但CCSDS 系列协议是一个庞大的体系结构，需要各方面的共同力量，才能深入理解。