[发明专利]基于TDM/TDMA体制的卫星通信数据封装系统及其封装方法

说明书

本发明提供了基于TDM/TDMA体制的卫星通信数据封装系统及其封装方法，旨在增加软件上位机的利用率，提高卫星通信中传输较短PDU数据的可靠性。该实现方法在物理层实现，主要由：与上位机接口模块、RAM模块、GSE封装模块、GSE解封模块、CRC32校验模块组成。CRC32的校验可在FPGA内进行，与数据的封装同时完成，并通过GSE传输帧与上位机交互，减少了上位机的时间占用，提高上位机的效率。此外，对于完整的GSE包也采用CRC32校验，提高了较短IP数据传输的可靠性。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及基于TDM/TDMA体制的卫星通信数据封装方法。

背景技术

在卫星通信中，前向TDM发出的是遵循国际标准的DVB格式的载波。在DVB-S2的标准中，基于高效传输IP数据的目的，采用了GSE(Generic Stream Encapsulation)封装，其中将数据长度小于当前基带帧长度的数据协议单元(PDU)可以封装在一个完整的GS包中，将长度大于当前基带帧长度的PDU按照基带帧大小可以拆成开始GS包、中间GS包和结束GS包。在已经封装有PDU数据，基带帧未满，后续没有新的PDU时，添加Padding包。

在结束包的最后需要添加4个字节的CRC32校验，以检测在重组被拆分的PDU时，某些包可能丢失的风险导致的错误重组。CRC32校验对需要进行CRC32检验的数据进行逐字节的计算，遍历所有数据，在重组时，也需要重复这一步骤。这一过程如果在软件内完成，会造成大量的时间占用，降低效率。

此外，GSE只对需要拆分的PDU进行了CRC32的校验，而完整的GSE包没有保护措施。若物理层没有足够的错误检测能力，会存在满足完整的GSE包判定的错误数据，造成误传。

返向的TDMA的数据封装协议也可采用类似DVB-S2的标准，其中涉及到了多台远端站的数据重组，现有的DVB-S2标准不能区分不同的远端站。

发明内容

发明目的：提出一种基于TDM/TDMA体制的卫星通信数据封装系统，并进一步提出一种基于上述数据封装系统的封装方法，从而有效解决现有技术存在的上述问题。

第一方面，提出一种基于TDM/TDMA体制的卫星通信数据封装系统，该系统包括与上位机接口模块、RAM模块、GSE封装模块、GSE解封模块、以及CRC32校验模块。

与上位机接口模块用于对接上位机，将IP数据包生成为GSE传输帧。RAM模块用于存储所述GSE传输帧。GSE封装模块读取所述GSE传输帧，判断将封装成何种GSE数据包，并封装数据至所述RAM模块中存储。GSE解封模块根据GSE标准还原数据，还原的数据同步输入CRC32模块进行校验。CRC32校验模块接收来自所述GSE解封模块还原后的数据，同步计算数据的校验字节，并存储在最后一个有效数据的后4个地址位，形成GSE数据包，然后从所述RAM模块中读出所述GSE数据包并发送。

在进一步方面进一步的实施例中，与上位机接口模块生成的GSE传输帧的帧头包括传输帧类型、当前IP数据传输的调制方式和编码方式、GSE封装的LT值，当前IP数据包的总长度以及保留字节。

在进一步方面进一步的实施例中，RAM模块包括第一RAM和第二RAM。第一RAM存储所述与上位机接口模块发送的GSE传输帧；第二RAM存储已经封装完成的GSE数据包。通过存储多个的方式可以实现所有模块的并行工作，提高封装效率。

在进一步方面进一步的实施例中，RAM模块还包括第一RAM的写标志位WR1和读标志位RD1以及第二RAM的写标志位WR2和读标志位RD2。

写标志位WR1监控所述第一RAM的存储状态，当所述第一RAM已存满GSE传输帧时，WR1=0，与上位机接口模块停止生成GSE传输帧；当第一RAM未存满时，WR1=1，与上位机接口模块生成GSE传输帧；