基于IP的遙測(cè)網(wǎng)傳輸綜述

羅煜繽 李 洪 周廣銘 路 娟

(1.北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京 100076；2.中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司，北京 100048)

1 引 言

在上世紀(jì)后期，以脈沖編碼調(diào)制(Pulse Code Modulation, PCM)幀格式為基礎(chǔ)的包交換網(wǎng)絡(luò)憑借其優(yōu)異的性能及可靠性，已經(jīng)在地面遙測(cè)系統(tǒng)服役了數(shù)十年之久。但隨著遙測(cè)數(shù)據(jù)體量的不斷增大，傳統(tǒng)基于PCM幀的包交換網(wǎng)絡(luò)性能逐漸趨于飽和，無(wú)法滿足未來(lái)的發(fā)展需求。而在民用領(lǐng)域，光纖等傳輸介質(zhì)和IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，給地面遙測(cè)網(wǎng)的升級(jí)換代提供了機(jī)遇。于是，早在2006年之前，美國(guó)靶場(chǎng)司令委員會(huì)(Range Commanders Council, RCC)的電信時(shí)序工程組(Telecommunications and Timing Group, TTG)就開(kāi)始致力于制訂一個(gè)基于IP協(xié)議的串行遙測(cè)信號(hào)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，以填補(bǔ)美國(guó)靶場(chǎng)儀器組(Inter-Range Instrumentation Group, IRIG)IRIG 106標(biāo)準(zhǔn)第四章中關(guān)于該領(lǐng)域相關(guān)描述的不足；在2007年時(shí)，RCC TTG發(fā)布了第一版基于IP的遙測(cè)網(wǎng)傳輸(Telemetry Transmission over Internet Protocol, TMoIP)標(biāo)準(zhǔn)IRIG 218-07；后經(jīng)數(shù)次修訂與升級(jí)，發(fā)布了IRIG 218-10、IRIG 218-P和IRIG 218-18等多個(gè)版本；2020年初發(fā)布了最新升級(jí)的IRIG 218-20，使得TMoIP技術(shù)愈發(fā)完善。

使用TMoIP技術(shù)可以帶來(lái)以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：IP技術(shù)的普及和設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，使得網(wǎng)絡(luò)性能不斷提升的同時(shí)費(fèi)用開(kāi)銷(xiāo)卻在不斷降低；IP技術(shù)的從業(yè)人員及相關(guān)企業(yè)很多，其能提供豐富的技術(shù)支持，避免出現(xiàn)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員稀缺的情況；IP技術(shù)提供了無(wú)連接的傳輸方式，在方便網(wǎng)絡(luò)配置的同時(shí)提供了多播傳輸?shù)哪芰?，從而?jié)省傳輸帶寬；利用IP技術(shù)使得PCM包能夠輕松地在電腦等設(shè)備上存儲(chǔ)和展示。

目前國(guó)際上對(duì)TMoIP技術(shù)的研究仍處于探索和完善階段，有一些廠商例如GDP Space System公司已經(jīng)研發(fā)出了完整的配套設(shè)備，例如網(wǎng)關(guān)、PCM-IP轉(zhuǎn)換器、交換機(jī)/路由器等，且RCC也在根據(jù)廠商的反饋不斷改進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。反觀國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有與此技術(shù)相關(guān)的論文及研究成果，于是本文在總結(jié)和梳理國(guó)外研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)該技術(shù)的概念與范疇、發(fā)展歷程及技術(shù)實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述，希望能對(duì)國(guó)內(nèi)研究者發(fā)展下一代地面遙測(cè)網(wǎng)提供一定的參考。

2 TMoIP的概念與范疇

TMoIP主要解決的是地面包交換網(wǎng)絡(luò)使用IP技術(shù)傳輸遙測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)所遇到的問(wèn)題，其服務(wù)的主體是地面遙測(cè)網(wǎng)，例如各遙測(cè)地面站之間的通信或遙測(cè)地面站與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心或數(shù)據(jù)處理中心之間的通信。圖1展現(xiàn)了一個(gè)使用TMoIP技術(shù)的簡(jiǎn)單場(chǎng)景：遙測(cè)設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)PCM包流，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)處理器封裝為T(mén)MoIP包流，然后通過(guò)地面遙測(cè)網(wǎng)路由交換到達(dá)收端處的網(wǎng)絡(luò)處理器對(duì)包進(jìn)行拆解，轉(zhuǎn)化為PCM包流再輸出到收端處的遙測(cè)設(shè)備。從該流程中可以看出，整個(gè)地面遙測(cè)網(wǎng)的交換路由過(guò)程使用的都是TMoIP包，只需在現(xiàn)有IP設(shè)備上對(duì)軟件稍作更改即可適配，無(wú)需專(zhuān)門(mén)研發(fā)新設(shè)備，因此整個(gè)框圖中的核心是網(wǎng)絡(luò)處理器，其功能是實(shí)現(xiàn)PCM包與TMoIP包的相互轉(zhuǎn)化，這也是TMoIP標(biāo)準(zhǔn)所解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

圖1 TMoIP遙測(cè)網(wǎng)功能框圖

隨著對(duì)TMoIP技術(shù)的深入研究，網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的刻畫(huà)也更加復(fù)雜。在IRIG 218-18中引入了一些新功能，進(jìn)而得到改進(jìn)后的TMoIP遙測(cè)網(wǎng)功能框圖，如圖2所示：輸入端增加了比特同步捕捉器專(zhuān)門(mén)用于比特同步、增加了接收機(jī)直接接收其他TMoIP設(shè)備輸出的包；輸出端增加了最佳源選擇器挑選出想要的包以保證實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性、增加軟件解調(diào)器用于直接對(duì)包進(jìn)行解析并在顯示設(shè)備上輸出、增加IP解密器對(duì)有需要解密的包進(jìn)行解密。由此也可以看出TMoIP技術(shù)的引入為地面遙測(cè)網(wǎng)功能的擴(kuò)展提供了更多的可能性。

圖2 TMoIP遙測(cè)網(wǎng)功能框圖改進(jìn)

在上面的介紹中提到，TMoIP技術(shù)所解決的關(guān)鍵問(wèn)題是建立PCM包與TMoIP包的相互轉(zhuǎn)化機(jī)制，其本質(zhì)是IP技術(shù)的升級(jí)，除引入TMoIP控制字以外使用的都是現(xiàn)有的成熟技術(shù)。IRIG 218-20標(biāo)準(zhǔn)中的TMoIP控制字位于OSI七層模型中的表示層，位于TCP/IP五層模型中的應(yīng)用層。圖3給出了TMoIP技術(shù)用TCP/IP五層模型表示的框圖：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層按Ethernet(IEEE 802.3)協(xié)議的規(guī)定進(jìn)行設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)層使用IP協(xié)議、傳輸層使用UDP協(xié)議、應(yīng)用層使用TMoIP協(xié)議。對(duì)于各層協(xié)議的選取理由和技術(shù)細(xì)節(jié)將會(huì)在后面進(jìn)行介紹。

圖3 TMoIP的五層模型表示

3 TMoIP的發(fā)展歷程

TMoIP技術(shù)從誕生走向完善至今已歷經(jīng)了十余年。首先來(lái)看標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)歷程，前面已經(jīng)提到，最早于2006年之前RCC TTG就著手于TMoIP標(biāo)準(zhǔn)的制訂，并在2006年發(fā)布了第一個(gè)初稿；2007年，RCC TTG發(fā)布了第一版基于IP的遙測(cè)網(wǎng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)IRIG 218-07，重點(diǎn)闡述了TMoIP技術(shù)的概況和OSI七層模型中各層協(xié)議的具體構(gòu)筑，包括各層幀頭的字段類(lèi)型與描述以及設(shè)定的依據(jù)；2010年RCC TTG發(fā)布了IRIG 218-07的升級(jí)版IRIG 218-10，增加了TMoIP技術(shù)管理方面的內(nèi)容，包括QoS保證、網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估、IPV6及多播支持等；2016年第52屆國(guó)際遙測(cè)年會(huì)(International Telemetering Conference, ITC)上探討了IRIG 218-10的升級(jí)事宜，重點(diǎn)是增強(qiáng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)哪芰Γ?017年在第53屆ITC上發(fā)布了IRIG 218-10的升級(jí)內(nèi)容，即IRIG 218-18，刪除了不必要的Alarm字段，增加了負(fù)載類(lèi)型、幀同步狀態(tài)和時(shí)間戳字段，用于區(qū)分業(yè)務(wù)、保障傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性以及PCM時(shí)鐘信號(hào)的恢復(fù)；2020年，RCC TTG發(fā)布了最新的IRIG 218-20標(biāo)準(zhǔn)，在IRIG 218-18的基礎(chǔ)上刪去了長(zhǎng)度字段，增加了子幀同步狀態(tài)和時(shí)間戳參考源類(lèi)型的字段，進(jìn)一步增強(qiáng)了實(shí)用性；IRIG 218系列中間還有一個(gè)版本叫做IRIG 218-P，這里的P是單詞Proprietary的縮寫(xiě)，該標(biāo)準(zhǔn)主要由廠家為特定應(yīng)用所設(shè)計(jì)。

接下來(lái)介紹研究人員為傳播和改善TMoIP所做的努力。2007年在第43屆ITC上，Brian等人對(duì)TMoIP標(biāo)準(zhǔn)的初稿進(jìn)行了梳理和重點(diǎn)描述；2008年在第44屆ITC上，Kenney等人對(duì)TMoIP具體實(shí)現(xiàn)中可能涉及的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行了分析和闡述；2009年在第45屆ITC上，Andy對(duì)傳統(tǒng)架構(gòu)中使用異步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode, ATM)的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為使用TMoIP技術(shù)的以太網(wǎng)給出了具體的方法及建議；2013年在第49屆ITC上，Bob在應(yīng)用層面提出了TMoIP的一個(gè)全新架構(gòu)，為T(mén)MoIP的具體應(yīng)用實(shí)施提供了參考；2014年在第50屆ITC上，GDP Space Systems公司的Richard從工程應(yīng)用的層面為工程師們提供了TMoIP的技術(shù)手冊(cè)，包括其優(yōu)點(diǎn)、問(wèn)題、解決方案及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等；2015年在第51屆ITC上，Bob探討了下一代TMoIP可能具有的特點(diǎn)：流監(jiān)測(cè)、錯(cuò)誤恢復(fù)、元數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)媒介管理、應(yīng)用流量的瞬時(shí)分配等；2017年在第53屆ITC上，Thom根據(jù)工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)提出了IRIG 218-10改進(jìn)后的一種形式，主要內(nèi)容是增加了時(shí)間戳及幀同步狀態(tài)，提高網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)及時(shí)鐘再生的能力，這剛好與IRIG 218-18的主題思想不謀而合；2018年在第54屆ITC上，GDP Space System公司的Richard給出了TMoIP從IPv4遷移到IPv6版本下會(huì)遇到問(wèn)題及解決方案。

總的來(lái)看，TMoIP適用的場(chǎng)景在不斷擴(kuò)大且趨于多元化，其理論也在為適配各種不同的應(yīng)用場(chǎng)景而日趨完善。IP技術(shù)的引入為傳統(tǒng)地面遙測(cè)網(wǎng)增添了許多可能性，許多不可能完成的功能也將得以實(shí)現(xiàn)，例如將地面遙測(cè)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)網(wǎng)關(guān)連通，從而實(shí)現(xiàn)遙測(cè)圖像的低延遲實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播。隨著IP技術(shù)、傳輸媒介及以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，TMoIP的性能將不斷地提升，適用場(chǎng)景也將不斷地?cái)U(kuò)大。

4 TMoIP的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

TMoIP的技術(shù)實(shí)現(xiàn)將以最新的IRIG 218-20標(biāo)準(zhǔn)作為參考，主要是對(duì)各層幀頭的構(gòu)成及技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行描述。按照TCP/IP五層模型可分為五個(gè)部分：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層及應(yīng)用層，其中遙測(cè)終端只有物理層，用于PCM信號(hào)的輸入與輸出。對(duì)于遙測(cè)終端產(chǎn)生的PCM信號(hào)，在傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)處理器后，從應(yīng)用層的接口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)五層模型自上而下的封裝，最終由物理層輸出TMoIP信號(hào)；而通過(guò)地面遙測(cè)網(wǎng)路由交換到達(dá)網(wǎng)絡(luò)處理器的TMoIP信號(hào)，經(jīng)過(guò)物理層從下到上逐層按照協(xié)議解析包，最后從應(yīng)用層輸出帶時(shí)鐘的PCM信號(hào)，其信號(hào)流動(dòng)方向的直觀展示參見(jiàn)圖4。下面將自上而下分別闡述每一層的功能、構(gòu)造及技術(shù)要點(diǎn)。

圖4 TCP/IP五層模型信號(hào)流動(dòng)示意圖

4.1 應(yīng)用層

應(yīng)用層的主要功能是將外部接口接收到的串行遙測(cè)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為代表原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包格式，并為這個(gè)原始數(shù)據(jù)包增加一個(gè)TMoIP控制字；或者是從下層接口處接收到的包拆解掉TMoIP控制字，重新生成時(shí)鐘信號(hào)，進(jìn)而將包流轉(zhuǎn)化為串行遙測(cè)數(shù)據(jù)流。應(yīng)用層的控制字組成如表1所示，直觀構(gòu)造參見(jiàn)圖5。

表1 TMoIP218-20控制字Tab.1 TMoIP218-20controlword字段比特?cái)?shù)描述VER4版本識(shí)別號(hào):“0010”代表218-20PLD2負(fù)載類(lèi)型,分為以下四種:“00”代表未幀同步;“01”代表PCM幀同步的第一個(gè)或唯一一個(gè)包;“10”代表DQE幀同步的第一個(gè)或唯一一個(gè)包;“11”代表連續(xù)包幀同步;mFSS2子幀同步狀態(tài)(不適用于PLD=“00”):“00”代表搜索;“01”代表檢查;“10”代表鎖定;“11”代表“失鎖”MFSS2主幀同步狀態(tài)(不適用于PLD=“00”):“00”代表搜索;“01”代表檢查;“10”代表鎖定;“11”代表“失鎖”RES5保留字段TSR1時(shí)間戳的參考源:“0”代表協(xié)調(diào)通用時(shí)間;“1”代表國(guó)際原子時(shí)鐘SEQNUMBER16序列編號(hào)TIMESTAMP6464位的時(shí)間戳,使用PTP格式,包括32位的秒域、2位保留和30位納秒域參考時(shí)間起點(diǎn)為1970年1月1日00:00

圖5 TMoIP 218-20控制字

由于時(shí)間戳的引入，相比于IRIG 218-10多了8個(gè)字節(jié)，而之所以加入時(shí)間戳主要是起到以下兩方面的作用：一是用于時(shí)鐘恢復(fù)，由于PCM數(shù)據(jù)流是包含時(shí)鐘信息的，那么在TMoIP包轉(zhuǎn)化為PCM信號(hào)的時(shí)候，需要再次生成時(shí)鐘信號(hào)，通過(guò)計(jì)算流量來(lái)生成時(shí)鐘是不穩(wěn)定的，而使用時(shí)間戳則能很好地解決這個(gè)問(wèn)題；二是用于定時(shí)發(fā)送，在地面遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)中，由于組包耗時(shí)和不同路徑傳輸耗時(shí)的不同，會(huì)導(dǎo)致接收端接收到的多個(gè)包出現(xiàn)不同相移的情況，因此會(huì)根據(jù)組包耗時(shí)和路徑傳輸耗時(shí)之和的最大值來(lái)確定一個(gè)統(tǒng)一時(shí)延，從而保證接收端收到的包相位一致。

在應(yīng)用層組包方面還有一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的因素，那就是包大小。如果組成較小的包進(jìn)行發(fā)送，就會(huì)導(dǎo)致較高的幀頭開(kāi)銷(xiāo)，但是換來(lái)了低延遲、低時(shí)延抖動(dòng)以及高采樣率的時(shí)鐘恢復(fù)；如果組成較大的包，會(huì)提高數(shù)據(jù)的傳輸效率，但在延遲和時(shí)延抖動(dòng)方面不夠理想。綜上，在包大小的選取方面需要根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行折中考慮。

4.2 傳輸層

傳輸層的功能是增加端到端的通信控制來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｔ赥CP/IP協(xié)議中有兩種選擇，分別是TCP和UDP，在TMoIP中使用的是UDP協(xié)議。之所以使用UDP是因?yàn)門(mén)CP是一種需要事先建立連接的協(xié)議，而UDP是一種無(wú)連接的傳輸協(xié)議，不需要經(jīng)過(guò)事先握手。雖然UDP無(wú)法通過(guò)重傳來(lái)保證傳輸?shù)目煽啃裕撬暮锰幨侵恍枰獑蜗蜴溌芳纯赏ㄐ?；較低的時(shí)延和較小的幀頭開(kāi)銷(xiāo)；支持多播，從而提升帶寬的利用效率。其中低時(shí)延特性帶來(lái)的實(shí)時(shí)性保障正是在遙測(cè)系統(tǒng)中所需要的，相比之下TCP的重傳機(jī)制消耗了更多的資源并且?guī)?lái)了更多的時(shí)延。不過(guò)在IRIG 218-20中也提到未來(lái)可能會(huì)因?yàn)槟承﹫?chǎng)景的加入而引入TCP。在TMoIP中規(guī)定的UDP幀頭定義如表2所示。

表2 UDP頭部定義Tab.2 UDPheaderfielddescription字段字節(jié)數(shù)描述SourcePort2發(fā)送進(jìn)程的端口號(hào)DestinationPort2接收進(jìn)程的端口號(hào)UDPLength2UDP報(bào)文的長(zhǎng)度UDPChecksum2UDP頭部加上數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和

4.3 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層的功能是提供路由能力，在TMoIP 218-20中規(guī)定使用的是IPV4協(xié)議，根據(jù)源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的IP地址，網(wǎng)絡(luò)中的路由器進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)從而形成一條傳輸路徑，并且根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)IP地址的不同還可以實(shí)現(xiàn)單播、多播和廣播的功能，在TMoIP 218-20中支持單播和多播。其IP幀頭定義如表3所示。

目前TMoIP 218-20使用的仍是較老的IPV4協(xié)議，因?yàn)楝F(xiàn)有的商用設(shè)備大多僅支持IPV4。但隨著入網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增加、IPV6協(xié)議的普及以及部分地面遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的逐步互通，現(xiàn)在已經(jīng)將TMoIP升級(jí)至支持IPV6的相關(guān)事項(xiàng)提上了日程，前面發(fā)展進(jìn)程中也提到目前GDP Space System公司正在研發(fā)支持IPV6的TMoIP設(shè)備。

IPV6相比IPV4主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：更大的地址空間從而容納更多的入網(wǎng)設(shè)備；不再需要DHCP以及NAT，從而減少設(shè)備復(fù)雜度；雖然幀頭變大了，可是字段數(shù)目變少了，使幀頭更加簡(jiǎn)潔；更好地支持多播功能；使用IPV6中特有的流動(dòng)標(biāo)簽字段實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)潔更高效的路由，使用流量分級(jí)字段實(shí)現(xiàn)更細(xì)的QoS支持；更加靈活且具有可擴(kuò)展性，可通過(guò)擴(kuò)展幀頭來(lái)增加內(nèi)置身份認(rèn)證和隱私保護(hù)支持。

表3 IP頭部定義Tab.3 IPheaderfielddescription字段字節(jié)數(shù)描述Version1比特0-3為版本號(hào)HeaderLength比特4-7為IP頭長(zhǎng)度TypeofService1對(duì)于特定流量設(shè)定QoS等級(jí)TotalLength2IP包的總長(zhǎng)度ID216位的IDFlagsFragmentOffset2比特0-3為標(biāo)記比特4-15為分段偏移TimetoLive1一個(gè)包在被路由器銷(xiāo)毀之前在網(wǎng)絡(luò)中的最大跳數(shù)ProtocolType1被IADA注冊(cè)表定義的協(xié)議類(lèi)型HeaderChecksum2IP頭循環(huán)冗余校驗(yàn)SourceAddress4源IP地址DestinationAddress4目的IP地址

4.4 數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層的功能是對(duì)從網(wǎng)絡(luò)層接收到的包進(jìn)行再封裝，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)等層的可靠傳輸，包括差錯(cuò)檢測(cè)和流量控制。在TMoIP 218-20中規(guī)定使用的是以太網(wǎng)協(xié)議(IEEE 802.3)，其字段構(gòu)成如表4所示。

表4 以太網(wǎng)頭部定義Tab.4 Ethernetheaderfielddescription字段字節(jié)數(shù)描述EthernetDestAddr6以太網(wǎng)目的地址EthernetSrcAddr6以太網(wǎng)源地址802.1QLength/Type2表明當(dāng)前幀包含虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標(biāo)志VLANTagControlInfo2比特0-2:用戶優(yōu)先級(jí)字段比特3:規(guī)范格式指示標(biāo)志(CFI)比特4-15:VLAN指示器(VID)Length/Type2設(shè)定為0x0800(IPV4)EthernetFCS4通過(guò)以太網(wǎng)物理層片段產(chǎn)生的以太網(wǎng)幀校驗(yàn)序列

在該頭部中關(guān)于IEEE 802.1Q的字段有4個(gè)字節(jié)，該協(xié)議通過(guò)VLAN的劃分使得相同物理鏈路上得以傳輸相互獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)流量；用戶優(yōu)先級(jí)字段提供了IEEE 802.1p中規(guī)定的QoS保障，支持8種服務(wù)分級(jí)。此協(xié)議非必選，若不使用IEEE 802.1Q則可以在幀頭中去掉相關(guān)的4個(gè)字節(jié)。

4.5 物理層

物理層的功能是負(fù)責(zé)與傳輸介質(zhì)的連接，并定義物理接口和信號(hào)的電氣規(guī)格。在TMoIP中主要使用的是以太網(wǎng)協(xié)議(IEEE 802.3)中相關(guān)的物理層機(jī)制，主要包括的類(lèi)型如表5所示。

表5 物理層可選機(jī)制Tab.5 Physicallayeroptionalmechanism名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)描述100BASE-TX802.3u支持100Mbps的銅線/雙絞線傳輸100BASE-FX802.3u支持100Mbps的光纖傳輸10BASE-T802.3i支持10Mbps的銅線/雙絞線傳輸10BASE-F802.3j支持10Mbps的光纖傳輸1000BASE-X802.3z支持1000Mbps光纖傳輸?shù)那д滓蕴W(wǎng)1000BASE-T802.3ab支持1000Mbps雙絞線傳輸?shù)那д滓蕴W(wǎng)

原始的PCM信號(hào)，經(jīng)過(guò)TCP/IP五層模型從上到下的處理和封裝后，轉(zhuǎn)化為T(mén)MoIP信號(hào)從物理層接口輸出，歷經(jīng)一系列傳輸后又從另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)處理器的物理層接入，從下到上對(duì)包進(jìn)行解析，最終恢復(fù)出原始的PCM信號(hào)，這就是五層模型的作用。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的不同，可選擇僅運(yùn)行PCM與TMoIP信號(hào)之間的單邊轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)特定的功能。

5 結(jié)束語(yǔ)

TMoIP技術(shù)的引入為地面遙測(cè)網(wǎng)的更新?lián)Q代提供了重要的理論參考，其具有提升系統(tǒng)容量、降低系統(tǒng)復(fù)雜度、增強(qiáng)系統(tǒng)可擴(kuò)展性和可維護(hù)性等優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)際上對(duì)該技術(shù)的研究發(fā)展正不斷深入，這也迫切要求國(guó)內(nèi)遙測(cè)系統(tǒng)的研究者緊跟其發(fā)展的腳步。于是本文總結(jié)了歷年國(guó)際遙測(cè)年會(huì)的相關(guān)論文及標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)中關(guān)于TMoIP技術(shù)的描述，梳理了其發(fā)展進(jìn)程和研究現(xiàn)狀，利用TCP/IP五層模型對(duì)其技術(shù)實(shí)現(xiàn)及相關(guān)要點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)闡述。從遙測(cè)系統(tǒng)發(fā)展的全局角度來(lái)看，TMoIP技術(shù)能在不影響現(xiàn)有地面遙測(cè)網(wǎng)整體架構(gòu)的基礎(chǔ)上逐步替代和升級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備設(shè)施，提高網(wǎng)絡(luò)的性能，具備可實(shí)現(xiàn)性。當(dāng)前協(xié)議研究已較為完善，下一步的工作是擴(kuò)充TMoIP的使用場(chǎng)景、研發(fā)相應(yīng)的硬件設(shè)備以及開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件，從而將TMoIP技術(shù)真正地落實(shí)落地。