SDL在空间通信协议开发中的应用
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浅谈基于LTE的无人机应急通信技术姜春光摘要:无人机测控与信息传输系统是无人机系统的重要组成部分,是无人机远距离操作和侦察信息实时获取的桥梁。
天地一体化信息传输系统已成为无人机测控与信息传输系统发展的趋势。
空间数据系统咨询委员会CCSDS为航空器和地面系统中实现链路层协议携带IP数据建立了规范。
由于无人机通信网络的自组织特点,它极易受到干扰和黑客攻击,威胁无人机通信的安全性。
针对多架无人机组成的无人机群在执行需要相互通信的任务的情况,从安全通信的角度展开研究,提出了一种无人机群网络安全通信的实现新方法。
关键词:LTE;无人机;应急;通信技术1导言无人机(UnmannedAerialVehicles,UAV)在军用与民用领域应用广泛。
随着无人机应用的拓展,由多架无人机组成的无人机群被应用到了执行复杂任务的场景。
在无人机通信网络中,由于无线传输范围有限,无人机间的通信经常需要多跳完成,由参与其中的无人机担当网络各中继节点。
近年来,随着无人机技术的成熟,通过无人机载荷快速搭建空中基站,可以极大的提升应急通信系统整体的适用范围和工作效率,是建设多层次、立体化、融合空天地多种通信技术于一体的应急通信网络的前提。
2方案设计2.1链路层数据传输架构在无人机测控与信息传输系统中空间和地面两端均采用TCP/IP协议作为数据传输标准,采用SDL帧携带IP数据,完成CCSDS空间数据链路协议与IP数据协议的融合。
硬件设计采用PowerPC+FPGA的架构,PowerPC主要完成IP数据转发和协议控制等功能,FPGA主要完成接口处理、SDL封装和解析、CCSDS封装和解析等功能。
FPGA运行效率高、实时性强,在高速场景使用FPGA完成数据包封装和解析工作,极大的缓解PowerPC工作压力,提高了链路层传输的稳定性,减小了处理时延。
2.2空间链路数据封装流程空间链路FPGA数据封装首先对IP数据进行SDL封装,再根据各用户提供数据情况,完成自定义CCSDS封装。
网络协议知识:LTP协议的功能和应用为了满足对太空探索任务中出错概率要求的需求,LTP协议应运而生。
该协议是一种高可靠的传输协议,是基于不可靠链路的数据传输的可靠实现,是CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems)定义的协议之一。
LTP协议的功能LTP协议为不可靠链路数据传输提供了可靠的传输机制,利用了多个技术来实现高可靠性,包括前向纠错编码、ARQ(Automatic Repeat Request自动重复请求)、流控制、分段、目的地故障恢复等技术。
前向纠错编码,在传输中增加冗余的数据来校验和纠正数据传输中出现的误差。
在LTP协议中,前向纠错码可选择使用Reed-Solomon 代码或分组Turbo码。
ARQ技术,指传输错误后自动请求发送者重新传输数据的机制,该机制可使珍贵的传输时间减小,减少了错误数据的传输量。
流控制,是一种管理数据传输速率的方法,使通信双方按照各自的传输能力协调数据传输速率,避免过大的数据传输量。
分段技术,将数据分成多个段并逐个传输的方法,使数据传输更加灵活,也可使数据重新传输时仅重传出错的数据。
目的地故障恢复技术,是指在目的地无法接收传输数据时,向其他终端重新发送数据。
该技术要求传输数据的源头设备有冗余数据传输路径,使数据可以通过其他路径到达目的地。
LTP协议的应用LTP协议是一种高可靠性传输协议,广泛应用于深空、近地轨道、卫星通信和地面数据传输等领域。
在深空通信中,由于距离的远离和信号的衰减问题,导致传输中发生误差的概率较高,因此LTP协议被广泛应用于深空探测器数据传输和远地行星通信中。
在近地轨道通信中,由于轨道时刻变化,需定期接收数据,并在极短的时间内进行处理,因此LTP协议被广泛应用于卫星通信和地面数据传输。
在地面数据传输中,LTP协议可用于传输系统和网络的负载均衡,提供数据分流和备份路径选择等功能,可以实现数据的快速传输。
SDLC通讯协议的工作原理及其实现方法一、 概述SDLC(Synchronous Data Link Control,即:同步数据链路控制)是IBM公司于七十年代初期,为满足用户需要以环路方式配置设备,而设计推出的一种通讯协议。
目前,它已被广泛地应用于我国的金融POS终端中。
大量的实际应用表明,作为金融POS终端与银行主机之间的一种通讯协议,SDLC具有连接时间短、通讯效率高、纠错能力强等优点。
可以说,SDLC已成为我国金融POS终端领域的通讯标准。
本文重点介绍了SDLC通讯协议的工作原理及其实现方法。
二、 SDLC通讯协议的工作原理以SDLC作为协议的通讯设备之间采用“主站/次站”结构,并要求每个次站都有一个唯一标识地址,次站只有在主站允许下才能与主站通讯,这就排除了有多个次站同时发送而产生对线路争用的可能性。
表1列出SDLC协议的主要特点。
特点功能全双工协议支持通过全双工通信信道的传输帧的双向流动面向比特协议除启始和结束标志外,整个传输帧对SDLC通信硬件都是透明的支持传输帧所有传输帧具有同样的格式,而不管其传递的控制或数据信息的不同支持字符集不依靠字符代码进行操作,除了启始和结束标志字段再没有控制字符检错检错字段总是两字节的CRC-CCITT数据FCS同步启始字段提供使接收器可以与发送器得以同步的信号转变,这个标志指示一个传输帧的结束表1 SDLC的特性和功能这里主要介绍构成SDLC协议最主要的两个特性,即传输帧的固定格式和数据的透明性。
图1展示了一般SDLC传输帧的格式。
从中可以发现,每项个字段均是一个或多个八比特的字节。
接收器可以从启始标志知道传输帧什么时候开始,而由结束标志知道什么时候结束。
由这个信息,接收器计算出其他字段的位置。
一个字段的内容可以告诉接收者后续字段的内容,但是接收器在读到结束标志之前不必解释这一信息。
SDLC协议中信息仅有位置上的意义而没有内容上的意义,这使它对硬件来说是透明的。
通信软件设计——智能手机应用开发1. 调研:主流的智能终端操作系统有哪些?Android的技术特点是什么?现在主流的智能终端操作系统主要有Android操作系统、苹果的iOS、Symbian操作系统、Windows phone操作系统和BlackBerry OS。
Android是Google与开放手机联盟合作开发的手机操作系统,基于Linux内核的操作系统,拥有完全开放的开发平台,主要使用于便携设备,如智能手机和平板电脑。
Android的主要技术特点有:(1)无界限的应用程序:Android上的应用程序可以通过标准API访问核心移动设备功能。
通过互联网,应用程序可以声明它们的功能可以供其他应用程序使用。
(2)应用程序可以并行运行:Android 是一种完整的多任务环境,其中应用程序可以并行运行。
在后台运行时,应用程序可以生成通知以引起注意。
(3)应用程序可以轻松地嵌入网络:应用程序可以轻松地嵌入HTML、Javascript 和样式表。
应用程序可以通过WebView 显示网络内容。
(4)应用程序是在平等的条件下创建的:Android 是一种完整的多任务环境,其中应用程序可以并行运行。
在后台运行时,应用程序可以生成通知以引起注意。
(5)界面美观大气,用户体验强,应用程序资源丰富,且大多数为免费的,增长速度也非常快。
(6)各代Android版本迅速发展,功能越来越多:全面支持flash、应用程序自动升级、3D性能优化、FM功能全面支持、视频通话、同一版本电视手机平板融合、多核处理器优化、省电优化2. 研究:在Android上开发应用软件必须具备的技术是什么?分析技术难点在哪儿?Android 是Google开发的基于Linux平台的开源手机操作系统。
它包括操作系统、用户界面和应用程序——移动电话工作所需的全部软件,而且不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍。
谷歌与开放手机联盟合作开发了Android,这个联盟由包括中国移动、摩托罗拉、高通、宏达和T-Mobile 在内的30 多家技术和无线应用的领军企业组成。
基于SDL的通信协议开发平台作者:水泉宋波倪晓清来源:《现代电子技术》2008年第11期摘要:SDL当前已经普遍应用在通信协议开发中,介绍了一个基于SDL的通信协议开发平台框架和平台中对SDL关键元素的实现方法,通过这个平台提高了通信协议开发中从SDL 描述到代码开发的效率和代码的可维护性。
关键词:SDL;通信协议;进程;状态机中图分类号:TP311.52 文献标识码:B文章编号:1004-373X(2008)11-026-Communication Protocol Development Platform Based on SDL(1.Hefei University of Technology,Hefei,230009,China;2.No.38 Institute of China Electronic Technology Corporation,Hefei,230088,China)Abstract:SDL language has been applied in communication protocol development widely.This paper inroduces a common platform based on SDL and the way of realization,by using the platform,the maintance capacity from SDL to development efficiency is improved in communication protocol development.Keywords:SDL;communicaiton protocol;process;FSM1 引言SDL是一种用来说明和描述系统的国际通用的标准化语言。
它将直观的图形和固定的格式结合起来,使开发人员可以简洁高效地将规范和协议描述出来,SDL的应用可以缩短开发周期,降低系统的差错率,提高软件质量。
94基于SDL 的通信软件自动化测试方法方加娟(郑州职业技术学院,信息工程与大数据学院,河南郑州450121)摘要:当前通信软件测试杂散误差较多,为此提出基于SDL 的通信软件自动化测试方法研究。
根据实际的自动化测试的需求及标准,先进行自动化测试用例选择及RA 列表编写,采用多层级的形式,部署SDL 通信监测节点,打破传统测试范围的限制条件,设计自动化测试编码及UTIL 函数库,构建SDL 脚本测试控制逻辑,通过Agent 端搭接实现自动化测试。
最终的测试结果表明:应用所提方法可将测试的杂散误差控制在0.4以下,说明该种测试方法的针对性与稳定性较强,测试误差更为可控,具有实际的应用价值。
关键词:SDL 技术;通信软件;自动化测试;测试方法;软件监测;信息数据控制中图分类号:TP311.53文献标识码:A 文章编号:2096-9759(2023)07-0094-030引言通信软件的测试一般多设定为单层级形式,虽然可以在预期的范围之内实现测试目标,但是较容易受到外部环境以及特定因素的影响,导致最终获取的测试结果出现误差,不利于后期关联工作的执行[1]。
通常情况下,通信软件一般是采用通信协议来实现控制的,测试过程中将两个或多个信息实体进行交互处理,以此来完成一整套测试任务[2]。
但是传统的自动化测定结构覆盖范围十分有限,缺乏针对性,测试属性的定位以及分析也并不全面,再加上近年来通信系统的创新与升级,内部的结构越来越复杂化、大规模化,通信协议的种类以及应用形式也变得更加、多样化,一定程度上导致通信软件自动化测试工作难度增加[3]。
为此提出基于SDL 的通信软件自动化测试方法研究。
1构建通信软件自动化SDL 测试方法1.1自动化测试用例选择及RA 列表编写测试用例是系统反应外界请求的一种描述[5]。
首先,选定一个单向的空白测试文档,将测试文档的应用模式调整为开放,设定文档为转换状态,当数据或者信息输入文档时,可以实现自动化的转换处理,便于后期的应用[6]。
SDL开发实战(⼀):SDL介绍及开发环境配置⼀、什么是SDL?SDL是 “Simple DirectMedia Layer”的缩写,SDL是⼀个开源的跨平台的多媒体库,封装了复杂的⾳视频底层操作,简化了⾳视频处理的难度。
SDL使⽤C语⾔写成,提供了数种控制图像、声⾳、输出⼊的函数,可以开发出跨多个平台(Linux、Windows、Mac OS X等)的应⽤软件。
⽬前多⽤于开发游戏、模拟器、媒体播放器等多媒体应⽤领域。
1. SDL 库分类SDL库分为 Video、Audio、CD-ROM、Joystick 和 Timer 等若⼲⼦系统,除此之外,还有⼀些单独的官⽅扩充函数库。
这些库由官⽅⽹站提供,并包含在官⽅⽂档中,共同组成了SDL的“标准库”:SDL_image :⽀持时下流⾏的图像格式,如BMP、PPM、XPM、 PCX、GIF、JPEG、PNG、TGA。
SDL_mixer:更多的声⾳输出函数以及更多的声⾳格式⽀持。
SDL_net:⽹络⽀持。
SDL_ttf:TrueType字体渲染⽀持。
SDL_rtf:简单的RTF渲染⽀持。
2. SDL ⼦系统分类SDL 按照功能可以分成下列数个⼦系统(subsystem):Video(图像):图像控制以及线程(thread)和事件管理(event)。
Audio(声⾳):声⾳控制Joystick(摇杆):游戏摇杆控制CD-ROM(光盘驱动器):光盘媒体控制Window Management(视窗管理):与视窗程序设计集成Event(事件驱动):处理事件驱动⼆、 SDL 开发环境配置学习阶段推荐使⽤Visual Studio进⾏学习,因为环境配置⽅⾯相对来说⽐较简单。
后续需要向其他平台迁移的时候,再进⼀步深⼊学习和整理。
1. 下载SDL Development Libraries解压缩⽂件,将这个⽂件夹拷贝到任意地⽅。
2. 在Visual Studio 中新建⼀个控制台项⽬将第1步解压的⽂件的include⽬录和lib⽬录拷贝到项⽬的⽬录下。
摘要S DL (规格和描述语言)是ITU-T 在建议Z.100中推荐的一种标准化语言,其目的是使电信系统的功能规格和描述不产生歧义。
本文将向读者展示S DL 的基本概念及用其开发系统的快速和强大。
关键词S DL图形表示法实时并行电信系统的标准化语言———SDL○罗松图“状态机”图形表示法一、SDL 语言简介1972年,I TU-T 准备开发一种全新的系统分析语言,叫做SDL (S p ecif icat ion a nd De sc ri p tion L an g ua g e ,规格和描述语言)。
推荐S DL 的目的,是为了提供一种能确切地定义电信系统功能规格及对其行为进行描述的语言;要求SDL 在分析或模拟系统的时候,做到无歧义。
SDL 的第一个版本于1976年完成,此后又经历了1980、1984、1988这三个升级版本,最新的修改完成于1993年,就是现在的建议Z.100。
为了易于扩展,SD L 现已引入了面向对象(O OP )的概念,这使得今后的开发工作不会影响前期的成果,而只需加以补充即可。
S DL 语言不同于一般的程序设计语言,它主要面向实时、交互、分布式的系统,其应用包括:交换系统中的呼叫处理过程(例如呼叫处理、电话信令、计费);一般电信系统中的维护和故障处理(例如告警、自动故障排除、例行测试);系统控制(例如过载控制、更改或扩充过程);操作和维护功能、网络管理;数据通信协议;电信业务。
当然,S DL 语言的应用不只限于电信领域,它甚至可以用来开发游戏软件;它也不只限于系统的开发,同样可以进行细节描述。
S DL 语言有别于其他语言的一个最大的特点,是它可以用画图的方式来进行程序的设计,即图形表示法(GP M ),这是其他语言所不具备的。
不同于现今流行的一些Visua l 系列开发工具是在界面上“所见即所得”,S DL 真正做到了“程序图形化”,其程序就是一张张画满图形的“纸”。
当然,S DL 也有其文本表示法,且二者可以相互转换;除此之外,S DL 还允许嵌入高级语言以及转换为高级语言,如++。