本發(fā)明涉及一種基于時(shí)隙處理的星載電路分組融合交換裝置，屬于衛(wèi)星通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、目前，衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用的交換方式要取決于該系統(tǒng)的業(yè)務(wù)類(lèi)型、業(yè)務(wù)量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用背景?，F(xiàn)有的交換技術(shù)包括電路交換、分組交換，或電路與分組交換的結(jié)合，交換體制在保證用戶(hù)業(yè)務(wù)的qos中起決定作用，既影響實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延及其抖動(dòng)，還影響數(shù)據(jù)等突發(fā)業(yè)務(wù)的丟失率等。下一代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在支持目前寬帶、移動(dòng)等分組業(yè)務(wù)的前提下，還需要支持采用傳統(tǒng)dvb衛(wèi)星通信體制的特殊裝備在強(qiáng)干擾高誤碼率條件下的保底通信，但采用以幀頭關(guān)鍵字段轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式將會(huì)導(dǎo)致大量的丟包率造成系統(tǒng)不可用，因此下一代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需同時(shí)支持電路和分組交換方式。但是，現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有這樣的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述背景技術(shù)中的問(wèn)題而提供一種基于時(shí)隙處理的星載電路分組融合交換裝置。本發(fā)明支持低、中、高等不同速率的時(shí)隙業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)交換與分發(fā)處理，具有集成化程度高、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。

2、本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種基于時(shí)隙處理的星載電路分組融合交換裝置，包括中速接入處理模塊2、高速接入處理模塊3、載荷設(shè)備接入處理模塊4、配置管理模塊8，還包括低速接入處理模塊1、時(shí)隙分離模塊5、融合交換模塊6和時(shí)隙整形模塊7；

4、低速接入處理模塊1、中速接入處理模塊2、高速接入處理模塊3、載荷設(shè)備接入處理模塊4分別將低速接口幀、中速接口幀、高速接口幀、載荷設(shè)備接口幀發(fā)送至?xí)r隙分離模塊5；

5、時(shí)隙分離模塊5解析并分離出電路時(shí)隙和分組時(shí)隙，將處理完成的電路時(shí)隙添加內(nèi)部通信頭后發(fā)送至融合交換模塊6，或者將分組幀添加內(nèi)部通信頭后發(fā)送至融合交換模塊6；

6、融合交換模塊6將處理完成的電路時(shí)隙和分組幀發(fā)送至?xí)r隙整形模塊7；

7、時(shí)隙整形模塊7將下行vtdm時(shí)隙幀或者載荷設(shè)備時(shí)隙幀分別發(fā)送至低速接入處理模塊1、中速接入處理模塊2、高速接入處理模塊3、載荷設(shè)備接入處理模塊4；

8、配置管理模塊8對(duì)低速接入處理模塊1、中速接入處理模塊2、高速接入處理模塊3、載荷設(shè)備接入處理模塊4、時(shí)隙分離模塊5、融合交換模塊6和時(shí)隙整形模塊7進(jìn)行配置管理。

9、進(jìn)一步地，低速接入處理模塊1上行接收到承載低速上行tdma時(shí)隙幀的低速接口幀，完成解碼、校驗(yàn)以及低速接口幀處理后，將承載低速上行tdma時(shí)隙幀的低速接口幀發(fā)送至?xí)r隙分離模塊5；

10、中速接入處理模塊2上行接收到承載中速上行tdma時(shí)隙幀的中速接口幀，完成解碼、校驗(yàn)以及中速接口幀處理后，將承載中速上行tdma時(shí)隙幀的中速接口幀發(fā)送至?xí)r隙分離模塊5；

11、高速接入處理模塊3上行接收到承載高速上行tdma時(shí)隙幀的高速接口幀，完成解碼、校驗(yàn)以及高速接口幀處理后，將承載高速上行tdma時(shí)隙幀的高速接口幀發(fā)送至?xí)r隙分離模塊5；

12、載荷設(shè)備接入處理模塊4上行接收到承載載荷設(shè)備時(shí)隙幀的載荷設(shè)備接口幀，完成解碼、校驗(yàn)以及載荷設(shè)備接口幀處理后，將承載載荷設(shè)備時(shí)隙幀的載荷設(shè)備接口幀發(fā)送至?xí)r隙分離模塊5；

13、時(shí)隙分離模塊5接收到低速接入處理模塊1發(fā)送的承載低速上行tdma時(shí)隙幀的低速接口幀、中速接入處理模塊2發(fā)送的承載中速上行tdma時(shí)隙幀的中速接口幀、高速接入處理模塊3發(fā)送的承載高速上行tdma時(shí)隙幀的高速接口幀、載荷設(shè)備接入處理模塊4發(fā)送的承載載荷設(shè)備時(shí)隙幀的載荷設(shè)備接口幀后，在配置管理模塊8的統(tǒng)一控制下，將低速上行tdma時(shí)隙幀、中速上行tdma時(shí)隙幀、高速上行tdma時(shí)隙幀和載荷設(shè)備時(shí)隙幀從相應(yīng)的接口幀中解析并分離出電路時(shí)隙和分組時(shí)隙；對(duì)于電路時(shí)隙，根據(jù)配置管理模塊8的資源配置情況進(jìn)行拼接、拆分或復(fù)制處理，并將處理完成的電路時(shí)隙添加內(nèi)部通信頭后發(fā)送至融合交換模塊6；對(duì)于分組時(shí)隙，根據(jù)分組幀的拼幀規(guī)則，對(duì)于不同的分組時(shí)隙分別進(jìn)行拼幀處理形成完整的分組幀，并將分組幀添加內(nèi)部通信頭后發(fā)送至融合交換模塊6；

14、融合交換模塊6根據(jù)電路時(shí)隙內(nèi)部通信頭中的轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)識(shí)關(guān)鍵字段和分組幀內(nèi)部通信頭中的幀類(lèi)型、地址、標(biāo)識(shí)、優(yōu)先級(jí)關(guān)鍵字段進(jìn)行快速轉(zhuǎn)發(fā)交換處理，并將處理完成的電路時(shí)隙和分組幀發(fā)送至?xí)r隙整形模塊7；

15、時(shí)隙整形模塊7接收到融合交換模塊6發(fā)送的電路時(shí)隙和分組幀后分別進(jìn)行后續(xù)處理，對(duì)于電路時(shí)隙，根據(jù)配置管理模塊8的控制規(guī)則，去掉內(nèi)部通信頭后將電路時(shí)隙分別轉(zhuǎn)載到不同的下行vtdm時(shí)隙幀或者載荷設(shè)備時(shí)隙幀中；對(duì)于分組幀，根據(jù)邏輯隊(duì)列的緩存狀態(tài)去掉內(nèi)部通信頭，并將分組幀根據(jù)下行時(shí)隙長(zhǎng)度進(jìn)行拆幀，形成分組時(shí)隙后分別裝載到不同的下行vtdm時(shí)隙幀或者載荷設(shè)備時(shí)隙幀中；之后，時(shí)隙整形模塊7將下行vtdm時(shí)隙幀或者載荷設(shè)備時(shí)隙幀分別發(fā)送至低速接入處理模塊1、中速接入處理模塊2、高速接入處理模塊3、載荷設(shè)備接入處理模塊4；

16、低速接入處理模塊1接收到時(shí)隙整形模塊7發(fā)送的下行vtdm時(shí)隙幀，完成校驗(yàn)、同步、編碼以及接口子幀處理后形成承載下行vtdm時(shí)隙幀的低速接口幀，并將低速接口幀發(fā)送出去；中速接入處理模塊2接收到時(shí)隙整形模塊7發(fā)送的下行vtdm時(shí)隙幀，完成校驗(yàn)、同步、編碼以及接口子幀處理后形成承載下行vtdm時(shí)隙幀的中速接口幀，并將中速接口幀發(fā)送出去；高速接入處理模塊3接收到時(shí)隙整形模塊7發(fā)送的下行vtdm時(shí)隙幀，完成校驗(yàn)、同步、編碼以及接口子幀處理后形成承載下行vtdm時(shí)隙幀的高速接口幀，并將高速接口幀發(fā)送出去；載荷設(shè)備接入處理模塊4?接收到時(shí)隙整形模塊7發(fā)送的下行vtdm時(shí)隙幀，完成校驗(yàn)、同步、編碼以及接口子幀處理后形成承載載荷設(shè)備時(shí)隙幀的載荷設(shè)備接口幀，并將載荷設(shè)備接口幀發(fā)送出去；

17、配置管理模塊8完成對(duì)低速接入處理模塊1、中速接入處理模塊2、高速接入處理模塊3、載荷設(shè)備接入處理模塊4、時(shí)隙分離模塊5、融合交換模塊6和時(shí)隙整形模塊7的配置管理功能。

18、進(jìn)一步地，所述的低速接入處理模塊1包括接口接收處理子模塊1-1、解碼處理子模塊1-2、幀格式處理子模塊1-3、時(shí)間管理子模塊1-4、時(shí)隙選擇子模塊1-5、編碼處理子模塊1-6、接口發(fā)送處理子模塊1-7；

19、接口接收處理子模塊1-1接收到承載低速上行tdma時(shí)隙幀的低速接口幀后進(jìn)行低速接口幀校驗(yàn)處理，確保低速接口幀符合低速接口協(xié)議要求，并將承載低速上行tdma時(shí)隙幀的低速接口幀發(fā)送至解碼處理子模塊1-2；

20、解碼處理子模塊1-2接收到低速接口幀后，針對(duì)承載低速上行tdma時(shí)隙幀的低速接口幀進(jìn)行解碼處理，并將解碼后的低速接口幀發(fā)送至幀格式處理子模塊1-3；

21、幀格式處理子模塊1-3在時(shí)間管理子模塊1-4提供的統(tǒng)一時(shí)鐘控制下，對(duì)承載低速上行tdma時(shí)隙幀的低速接口幀進(jìn)行同步、對(duì)齊操作，然后將承載低速上行tdma時(shí)隙幀的低速接口幀發(fā)送至?xí)r隙分離模塊5；

22、時(shí)間管理子模塊1-4為解碼處理子模塊1-2、幀格式處理子模塊1-3、時(shí)隙選擇子模塊1-5、編碼處理子模塊1-6提供統(tǒng)一的時(shí)鐘控制；

23、時(shí)隙選擇子模塊1-5接收到時(shí)隙整形模塊7的承載下行vtdm時(shí)隙幀的低速接口幀，在時(shí)間管理子模塊1-4提供的統(tǒng)一時(shí)鐘控制下對(duì)承載下行vtdm時(shí)隙幀的低速接口幀進(jìn)行同步、對(duì)齊、時(shí)隙選擇，然后將承載下行vtdm時(shí)隙幀的低速接口幀發(fā)送至編碼處理子模塊1-6；

24、編碼處理子模塊1-6完成承載下行vtdm時(shí)隙幀的低速接口幀的編碼處理后，將承載低速接口幀發(fā)送至接口發(fā)送處理子模塊1-7；

25、接口發(fā)送處理子模塊1-7將承載下行vtdm時(shí)隙幀的低速接口幀添加校驗(yàn)值后發(fā)送出去。

26、進(jìn)一步地，所述的時(shí)隙分離模塊5包括第一輸入調(diào)度子模塊5-1、時(shí)隙寫(xiě)子模塊5-2、存儲(chǔ)管理子模塊5-3、時(shí)隙讀子模塊5-4、電路組幀子模塊5-5、電路發(fā)送子模塊5-6、分組組幀子模塊5-7、分組發(fā)送子模塊5-8；

27、第一輸入調(diào)度子模塊5-1采用輪詢(xún)或者加權(quán)輪詢(xún)的方式，對(duì)接收到低速接入處理模塊1發(fā)送的承載低速上行tdma時(shí)隙幀的低速接口幀、中速接入處理模塊2發(fā)送的承載中速上行tdma時(shí)隙幀的中速接口幀、高速接入處理模塊3發(fā)送的承載高速上行tdma時(shí)隙幀的高速接口幀、載荷設(shè)備接入處理模塊4發(fā)送的承載載荷設(shè)備時(shí)隙幀的載荷設(shè)備接口幀進(jìn)行輸入調(diào)度處理，并將完成輸入調(diào)度處理的低速接口幀、中速接口幀、高速接口幀、載荷設(shè)備接口幀發(fā)送至?xí)r隙寫(xiě)子模塊5-2；

28、時(shí)隙寫(xiě)子模塊5-2將接收到的不同的接口幀分別寫(xiě)入至存儲(chǔ)管理子模塊5-3；

29、存儲(chǔ)管理子模塊5-3對(duì)寫(xiě)入的接口幀進(jìn)行地址空間管理、數(shù)據(jù)調(diào)度管理；

30、時(shí)隙讀子模塊5-4定時(shí)從存儲(chǔ)管理子模塊5-3讀取接口幀，并從接口幀中解析并分離出電路時(shí)隙和分組時(shí)隙，分別將電路時(shí)隙發(fā)送至電路組幀子模塊5-5，將分組時(shí)隙發(fā)送至分組組幀子模塊5-7；

31、電路組幀子模塊5-5將接收到的電路時(shí)隙，根據(jù)配置管理模塊8的資源配置情況進(jìn)行拼接、拆分或復(fù)制處理，然后發(fā)送至電路發(fā)送子模塊5-6；

32、電路發(fā)送子模塊5-6將接收到的電路時(shí)隙添加內(nèi)部通信頭后發(fā)送至融合交換模塊6；

33、分組組幀子模塊5-7將接收到的分組時(shí)隙，根據(jù)分組幀的拼幀規(guī)則，對(duì)于不同的分組時(shí)隙分別進(jìn)行拼幀處理，形成完整的分組幀，并將分組幀發(fā)送至分組發(fā)送子模塊5-8；

34、分組發(fā)送子模塊5-8?將接收到的分組幀添加內(nèi)部通信頭后發(fā)送至融合交換模塊6。

35、進(jìn)一步地，所述的融合交換模塊6包括輸入調(diào)度子模塊6-1、流分類(lèi)子模塊6-2、查表配置子模塊6-3、分組處理子模塊6-4、電路處理子模塊6-5、第一輸出調(diào)度子模塊6-6；

36、輸入調(diào)度子模塊6-1接收到含內(nèi)部通信頭的電路時(shí)隙和含內(nèi)部通信頭的分組幀，完成輸入調(diào)度后，將電路時(shí)隙發(fā)送至電路處理子模塊6-5，將分組幀發(fā)送至流分類(lèi)子模塊6-2；

37、流分類(lèi)子模塊6-2結(jié)合查表配置子模塊6-3中的表項(xiàng)信息，提取分組幀內(nèi)部通信頭中的標(biāo)識(shí)、地址、優(yōu)先級(jí)信息，將分組幀的出端口信息填寫(xiě)至分組幀的內(nèi)部通信頭中，并將分組幀發(fā)送至分組處理子模塊6-4；

38、查表配置子模塊6-3為流分類(lèi)子模塊6-2提供分組轉(zhuǎn)發(fā)的各種表項(xiàng)；

39、分組處理子模塊6-4接收流分類(lèi)子模塊6-2的分組幀，完成分組處理后發(fā)送至第一輸出調(diào)度子模塊6-6；

40、電路處理子模塊6-5根據(jù)電路時(shí)隙內(nèi)部通信頭中的轉(zhuǎn)發(fā)信息，直接進(jìn)行電路交換處理，并將處理后的電路時(shí)隙發(fā)送至第一輸出調(diào)度子模塊6-6；

41、第一輸出調(diào)度子模塊6-6將分組幀和電路時(shí)隙通過(guò)輪詢(xún)調(diào)度的方式分別發(fā)送至?xí)r隙整形模塊7。

42、進(jìn)一步地，所述的時(shí)隙整形模塊7包括電路接收子模塊7-1、分組接收子模塊7-2、第二輸入調(diào)度子模塊7-3、時(shí)隙填充子模塊7-4、緩存管理模塊7-5、第二輸出調(diào)度子模塊7-6；

43、電路接收子模塊7-1從融合交換模塊6接收到交換完成的電路時(shí)隙，完成電路時(shí)隙緩存、整形處理后發(fā)送至第二輸入調(diào)度子模塊7-3；

44、分組接收子模塊7-2從融合交換模塊6接收到交換完成的分組幀，完成分組幀緩存、校驗(yàn)處理后，將分組幀發(fā)送至第二輸入調(diào)度子模塊7-3；

45、第二輸入調(diào)度子模塊7-3接收到電路時(shí)隙和分組幀后分別進(jìn)行處理，對(duì)于電路時(shí)隙，根據(jù)配置管理模塊8的控制規(guī)則，去掉內(nèi)部通信頭后將電路時(shí)隙發(fā)送至?xí)r隙填充子模塊7-4中；對(duì)于分組幀，根據(jù)邏輯隊(duì)列的緩存狀態(tài)去掉內(nèi)部通信，并將分組幀根據(jù)下行時(shí)隙長(zhǎng)度進(jìn)行拆包，形成分組時(shí)隙后發(fā)送至?xí)r隙填充子模塊7-4中；

46、時(shí)隙填充子模塊7-4將接收到分組時(shí)隙和電路時(shí)隙裝載到下行vtdm時(shí)隙幀或者載荷設(shè)備時(shí)隙幀中，并發(fā)送至緩存管理模塊7-5；

47、緩存管理模塊7-5?對(duì)下行vtdm時(shí)隙幀或者載荷設(shè)備時(shí)隙幀進(jìn)行地址空間管理、數(shù)據(jù)調(diào)度管理；

48、第二輸出調(diào)度子模塊7-6實(shí)時(shí)調(diào)度緩存管理模塊7-5的下行vtdm時(shí)隙幀或者載荷設(shè)備時(shí)隙幀，并分別發(fā)送至低速接入處理模塊1、中速接入處理模塊2、高速接入處理模塊3、載荷設(shè)備接入處理模塊4。

49、本發(fā)明相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

50、1.本發(fā)明支持低、中、高等不同速率接口數(shù)據(jù)的接入，具有集成化程度高、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。

51、2.本發(fā)明可支持任意比例的電路業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)的融合交換，滿(mǎn)足電路業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)的融合處理需求。

52、3.本發(fā)明可支持基于優(yōu)先級(jí)的分組業(yè)務(wù)qos調(diào)度，支持基于資源預(yù)留的電路業(yè)務(wù)保障性調(diào)度。

53、4.本發(fā)明特別適用于多業(yè)務(wù)類(lèi)型、多種速率要求的星載交換系統(tǒng)，可用于實(shí)現(xiàn)星載電路分組融合載荷設(shè)備。