基于FPGA的卫星链路时延模拟装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105391487A(43)申请公布日2016.03.09(21)申请号201510671527.1(22)申请日2015.10.16(71)申请人中国人民解放军国防科学技术大学地址410073湖南省长沙市砚瓦池正街47号中国人民解放军国防科学技术大学计算机学院网络所(72)发明人赵宝康毛席龙苏金树赵国鸿陈一骄崔向东吕高锋李韬韩彪杨惠保金帧王会强(74)专利代理机构湖南兆弘专利事务所43008代理人周长清(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)H04B17/391(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称基于FPGA的卫星链路时延模拟装置(57)摘要本发明公开了一种基于FPGA的卫星链路时延模拟装置，它包括：IP报文判别模块，用来通过入控单元接收输入的报文、将IP报文输出；延时控制模块，用来接收IP报文判别模块送来的IP报文，经过延时处理后送出；输出轮询模块，用来配合延时控制模块及出控模块完成报文的输出。本发明具有精度高、操作灵活、成本低廉等优点。CN105391487ACN105391487A权利要求书1/1页1.一种基于FPGA的卫星链路时延模拟装置，其特征在于，包括：IP报文判别模块，用来通过入控单元接收输入的报文、将IP报文输出；延时控制模块，用来接收IP报文判别模块送来的IP报文，经过延时处理后送出；输出轮询模块，用来配合延时控制模块及出控模块完成报文的输出。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的卫星链路时延模拟装置，其特征在于，经IP报文判别模块的非IP报文直接送入输出轮询模块完成报文输出。3.根据权利要求1所述的基于FPGA的卫星链路时延模拟装置，其特征在于，所述延时控制模块的模拟操作对象为连续多个以太网IP数据报文的链路传输延时；所述延时控制模块用来对卫星链路固定延时进行准确地模拟，而且对链路中可变延时进行有效地模拟。4.根据权利要求1所述的基于FPGA的卫星链路时延模拟装置，其特征在于，所述延时控制模块内部模拟参数将由用户通过配置总线进行设置。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的基于FPGA的卫星链路时延模拟装置，其特征在于，所述延时控制模块包括双端口RAM、延时参数有效个数寄存器、每个延时参数有效时间寄存器及延时处理单元，所述双端口RAM、延时参数有效个数寄存器、每个延时参数有效时间寄存器均与读写配置总线相连，进行延时参数的配置作业；IP报文输入后，由所述延时处理单元中的延时处理机制来进行延时处理，直至完成报文数据的输出。6.根据权利要求5所述的基于FPGA的卫星链路时延模拟装置，其特征在于，所述延时处理单元中的延时处理机制是采用状态机循环跳转等待的方式实现链路报文延时功能。2CN105391487A说明书1/4页基于FPGA的卫星链路时延模拟装置技术领域[0001]本发明主要涉及到卫星通信领域，特指一种基于FPGA的卫星链路时延模拟装置。背景技术[0002]卫星链路是空天地一体化网络通信的基础，也是影响空天地一体化网络性能的关键因素。空天地一体化网络的测试、验证及评估等工作迫切需要建立真实可信的模拟实验环境，链路模拟技术是构建此类环境必须解决的关键技术之一。因此，开展卫星链路模拟器的研制具有重要的意义。[0003]卫星链路具备长延时、高误码、非对称等鲜明特性，时延模拟是卫星链路模拟器的重要功能之一。在空间环境中，卫星链路中节点之间的传输距离较长，如低轨道卫星LEO(LowEarthOrbit)距地面通信站的距离通常为2000公里，中轨道卫星MEO(MediumEarthOrbit)距地面通信站的距离超过了10000公里，高轨道卫星GEO(GeostationaryEarthOrbit)距离地球35860公里，因此链路的传输延迟较大。[0004]目前几种典型的卫星链路模拟工具如下：[0005](1)Spirent网络模拟器；[0006]思博伦公司主要生产无线通信测试产品，其产品可为许多无线通信系统提供当前业界最精确与先进的测试方案，[0007]SR5500/SR5500-M是使用最广泛的信道仿真器。在测试无线接收机的进程中，SR5500信道仿真器可对RF干扰与衰退效果进行重现，且SR5500信道仿真器能够对无线信道中负载带宽的阴影衰退、快衰落、与信道丢失等特性进行精确地模拟仿真。由于SR5500-M信道仿真器能够提供灵活的、模块化的测试配置，因此SR5500-M信道仿真器不仅可以同时对多个项目进行并行测试，而且也可对大规模项目进行联合测试。[0008](2)Dummynet与NISTNet；[0009]Dummynet的用途分两方面，一方面是用于网络带宽的控制；另一方面是进行网络测试。它