GB/T 43670-2024 空间数据与信息传输系统 航天器SpaceFibre总线通信协议

ICS49.140

CCSV75

中华人民共和国国家标准

/—

GBT436702024

空间数据与信息传输系统

航天器SaceFibre总线通信协议

p

—

Sacedataandinformationtransfersstems

py

SaceFibredatabuscommunicationrotocolonsacecraft

ppp

2024-03-15发布2024-07-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBT436702024

目次

前言…………………………Ⅴ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4缩略语……………………4

5总则………………………4

5.1协议栈………………4

5.2拓扑结构……………6

6业务定义…………………6

6.1业务说明……………6

6.2网络层业务…………………………7

6.3数据链路层业务……………………7

6.4物理层业务…………………………8

6.5管理信息库业务……………………8

7格式定义…………………8

/编解码方式…………………

7.18B10B8

7.2控制字………………11

7.3字符…………………23

7.4帧格式………………24

7.5数据包格式…………………………26

7.6控制字与帧优先级…………………27

7.7K码汇总表…………………………28

7.8控制字符号汇总表…………………28

8物理层协议………………29

8.1物理层功能…………………………29

8.2串行化………………30

9数据链路层协议…………………………31

9.1信道子层协议………………………31

9.2多信道子层协议……………………44

9.3链路控制子层协议…………………55

10网络层协议……………79

10.1网络层功能………………………79

10.2SaceFibre网络…………………80

p

10.3虚拟网络…………………………81

10.4链路………………83

10.5发送数据包………………………83

10.6接收数据包………………………83

10.7路由交换机………………………84

Ⅰ

/—

GBT436702024

10.8数据包寻址………………………87

10.9组自适应路由……………………89

10.10数据包多播………………………89

10.11广播消息…………………………89

10.12SaceFibre节点…………………90

p

10.13SaceFibre单元…………………91

p

11管理信息库……………92

11.1管理信息库功能…………………92

11.2网络管理…………………………92

11.3配置参数…………………………92

11.4状态参数…………………………95

12可靠性设计……………96

12.1服务质量保证机制………………96

12.2FDIR机制…………………………97

()……………………

附录A资料性SaceFibre总线物理层设计参考98

p

()………………

附录规范性总线通信协议业务接口

BSaceFibre120

p

()………

附录资料性总线通信协议校验码计算

CSaceFibreCRC129

p

参考文献……………………131

图1SaceFibre总线协议栈示意图………………………5

p

图2SaceFibre总线最简网络示意图……………………6

p

图3SaceFibre总线复杂网络示意图……………………6

p

图/编码符号的/字符表示法示意图………

48B10BDK9

图数据包末尾的填充字符……………

524

图数据包开头和结尾的填充字符……………………

624

图单信道数据帧结构…………………

725

图空闲帧结构…………………………

826

图广播帧结构…………………………

926

图10SaceFibre数据包格式……………27

p

图11物理层接口…………………………30

图12单信道链路的信道子层接口………………………32

图13多信道与信道子层的连接接口……………………33

图14信道初始化状态机…………………34

图15接收同步状态机……………………43

图16多信道子层接口……………………45

图17两端信道数量不同的多信道链路…………………45

图18多信道链路上的字构成行…………46

图19在多信道链路上展开数据…………47

图20多信道链路中使用PAD控制字补齐……………47

图21多信道链路的行对齐………………49

图22对齐状态机…………………………51

图23包含单向信道的多信道链路………………………53

图24链路控制子层接口…………………56

Ⅱ

/—

GBT436702024

/………………………

图25加扰解扰器64

图26一个短数据帧的加扰示例…………64

图27空闲帧加扰效果……………………65

图位计算中的位排序示意…………………

2816CRC67

图位计算中的位排序示意……………………

298CRC68

图30接收错误状态机……………………72

图31数据字识别状态机…………………74

图32链路复位状态机……………………77

图33网络层接口关系……………………80

图34SaceFibre网络构成………………81

p

图35虚拟网络的关系……………………83

图36SaceFibre路由交换机的组成……………………85

p

图37SaceFibre节点组件和节点例化…………………91

p

图38SaceFibre单元的组件和例化……………………92

p

图A.1电物理层单方向结构示意………………………98

图A.2串行输出信号……………………101

图A.3串行输出测试电路………………102

图A.4串行眼图模板……………………102

图A.5串行输入信号……………………103

图A.6飞行电缆组件单个信道示意图…………………106

图A.7飞行连接器转接保护器…………107

图A.8EGSE电缆组件单个信道连接示意……………109

图A.9EGSE至飞行适配器电缆组件示意……………110

图A.10单向光纤物理层结构组成……………………110

图A.11采用有源光纤的单向光纤物理层结构组成…………………111

图//发送器的电光眼图模板………………

A.121Gbits~5Gbits-112

图//发射器的电光眼图模板………………

A.131Gbits~10Gbits-113

图A.14包含一个信道的飞行光缆组件………………116

图A.15包含多个信道的飞行光缆组件………………117

图A.16非对称链路的飞行光缆组件…………………117

图A.17飞行用有源光缆组件…………119

图C.1数据帧的CRC校验码计算示例………………129

图广播帧和的校验码计算示例………

C.2FCTCRC130

表/编码表(数据的低位编码)…………

15B6B8bit510

表/编码表(数据的高位编码)…………

23B4B8bit311

表信道控制字…………………………

311

表多信道控制字………………………

416

表数据帧控制字………………………

517

表流控制字……………

620

表错误恢复控制字……………………

721

表接收错误指示控制字………………

823

表9SaceFibre标准字符………………23

p

Ⅲ

/—

GBT436702024

表10填充控制字符………………………24

表11K码汇总表…………………………28

表12控制字符号汇总表…………………28

表13不同QoS类型的优先权值………………………60

表14路由交换机地址……………………85

表15SaceFibre配置参数………………93

p

表16SaceFibre状态参数………………95

p

表A.1控制字符号汇总表………………99

表//串行眼图模板间距……………………

A.21Gbits~3.125Gbits99

表//串行眼图模板间距………………

A.33.125Gbits~6.25Gbits100

表//的驱动器和接收器特性……………

A.41Gbits~3.125Gbits100

表//的驱动器和接收器特性…………

A.53.125Gbits~6.25Gbits101

表A.6飞行电缆组件连接器触点终端连接关系………106

表A.7飞行连接器转接保护器连接器触点端接………107

表A.8EGSE电缆组件连接器触点终端连接关系……………………109

表A.9EGSE至飞行适配器电缆组件连接器触点终端连接关系……109

表//发射器的电光特性……………………

A.101Gbits~5Gbits-112

表//发射器的电光特性……………………

A.111Gbits~10Gbits-113

表//接收器的电光特性……………………

A.121Gbits~5Gbits-114

表//接收器的电光特性……………………

A.131Gbits~10Gbits-115

表A.14飞行光缆组件中每条SaceFibre信道的连接器触点连接关系……………116

p

表A.15飞行有源光缆组件连接器中每条SaceFibre信道的信号…………………118

p

表A.16飞行有源光缆组件中每条SaceFibre信道的连接器触点连接关系………119

p

Ⅳ

/—

GBT436702024

前言

/—《:》

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GBT1.120201

起草。

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(/)提出并归口。

SACTC425

:、、、

本文件起草单位北京空间飞行器总体设计部中国空间技术研究院北京微电子技术研究所中国

、、、

航天标准化研究所厦门泮池科技研究院有限公司国网思极位置服务有限公司浙江汇隆晶片技术有

限公司。

:、、、、、、、、、

本文件主要起草人牛跃华汪路元许志宏李欣刘伟伟庞亚龙赵文彦郭鹤鹤詹盼盼

、、、、、、、、、、、、、。

田苗苗吴伟李珂王文平飞海东许冬彦王丹冯国平蒋帅张溢郭佳鑫许捷立赵光辜批林

Ⅴ

/—

GBT436702024

空间数据与信息传输系统

航天器SaceFibre总线通信协议

p

1范围

、、、、

本文件规定了航天器SaceFibre总线通信协议的业务数据格式物理层协议数据链路层协议

p

、。

网络层协议管理信息库和可靠性设计

本文件适用于航天器内的SaceFibre总线及其相关设备的研制与使用。

p

2规范性引用文件

。,

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

,;,()

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

本文件。

/航天术语空间数据与信息传输

GBT42041

3术语和定义

/界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GBT42041

3.1

活动信道activelane

处于激活状态的单向信道或双向信道。

3.2

非对称链路asmmetriclink

y

,。

包含多条信道的链路中有一条或多条信道为单向信道的链路

3.3

可用带宽availablebandwidth

,。

从上次更新带宽信用至当前的时段内链路中所有虚拟信道所发送的数据字以及控制字的数量

3.4

带宽利用率bandwidthutilisation

分配给某虚拟信道的带宽在最近时段内已使用的比例。

:,。

注当虚拟信道的带宽信用达到上限阈值或下限阈值时短时无需进行带宽利用率测算

3.5

双向信道bi-directionallane

在链路上进行双向信息传输的活动信道。

3.6

广播消息broadcastmessae

g

,。

发送给网络上每个节点的字节应用数据以及表示应用数据含义的位广播类型标识

88

1