[发明专利]一种CCSDS空间链路协议检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及空间数据通信领域，特别是涉及空间链路协议应用的标准化检测领域，尤其是针对CCSDS空间链路协议标准化应用的检测方法，即本发明提供了一种CCSDS空间链路协议检测方法及系统。

背景技术

CCSDS（consultative committee for space data system）空间链路协议作为一种空间数据系统传输标准在空间数据通信领域得到了广泛的应用，目前在对空间链路协议进行标准化检测方面，缺乏自动化检测方法，通常采用人工检测，为了判定协议应用是否符合标准，经常需要反复回溯查看比对，因此导致检测效率低，检测效果差，最终影响了数据判读的准确度。而在实际应用中，需要及时准确的确认空间数据传输设备和处理设备所应用的协议是否符合标准，才能够采用与之匹配的方法判读数据，保证不同接口单元之间的数据格式的一致性。因此如何有效的解决对空间链路协议检测的问题成为亟待解决的技术问题。

在对协议进行自动检测中，需要采用高效的模式串匹配算法。作为一种单模式串匹配算法，QS（quick search）算法广泛应用于文本串信息检索匹配中，对于短模式串情况，算法效率较高。但对于CCSDS空间链路协议来说，待检测的信息是大量的’0’、’1’二进制位流数据，模式串较长，QS（quick search）算法的效率较低。为此，需要对QS（quick search）算法进行改进，使之适用于小字符集的模式匹配，尤其是CCSDS空间数据链路协议的二进制位流数据检测。

假设目标串T＝t₀t₁...t_n-1和模式串P＝p₀p₁...p_m-1。QS（quick search）算法的基本思想是利用本次匹配不成功，尽可能多的跳过字符。设文本串当前的窗口为t_it_i+1...t_i+m-1，在它与模式串P＝p₀p₁...p_m-1对齐发生匹配后，下一次移动的距离最少为1。由此，就可以利用文本串的下一个字符t_i+m的信息。每次匹配结束后，QS算法总是在模式串中寻找与字符t_i+m相同的字符来产生跳跃。这就得出了两种情况:

1）当字符t_i+m在模式串当中，跳跃距离为j,其中j为字符b在模式串P从右向左的过程中第一次出现的位置。

2）当字符t_i+m不在模式串当中，跳跃距离为m+1。

对于CCSDS链路层协议来说，我们所需要识别的是二进制流，只有’0’、’1’两个字符，其字符集大小仅为2，而模式串为大量的位流数据，长度也比较长。例如，当我们识别数据中是否含有TM/AOS传输帧同步字时，其长度为4字节32位二进制串：00011010110011111111110000011101(16进制为：1ACFFC1D)。分析该二进制模式串可知，QS（quick search）算法的坏字符表只有0和1两项，在模式串中对应的跳跃距离分别为2和1。而字符t_i+m非0即1，每次匹配的最大跳跃距离仅为2。这无疑会制约算法的匹配速度。

但经过分析会发现，二进制模式串中通常会存在连续出现的0或1，其连续出现的个数越多，对跳跃步长的贡献越大。因此，可以利用模式串中的连‘0’或连‘1’特性，对QS（quick search）算法进行改进，提高算法效率，达到对协议进行自动检测的目的。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术的上述问题，本发明提供了一种CCSDS空间链路协议自动检测方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供一种CCSDS空间链路协议的自动检测方法，所述方法为：针对协议包含的各类型业务的敏感字信息，调用改进QS算法逐层进行模式匹配，实现自动检测CCSDS空间链路协议类型的目的；

其中，所述改进QS算法具体为：