本标准规定了空间数据与信息传输系统邻近空间链路协议中的物理层的总则、基本功能、射频设备、通信信道属性、性能要求等。 本标准适用于邻近空间航天器之间的通信。

ICS49.140
中华人民共和国国家标准
GB/T39354—2020
空间数据与信息传输系统
邻近空间链路协议
物理层
Space data and information transfer systems-ProximityspacelinkprotocolPhysicallayer(1SO21460:2015,SpacedataandinformationtransfersystemsProximity-l spacelink protocol-Physical layer,MOD）2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准花管理委赏会
2021-06-01实施
中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内（不含港澳台地区)推广使用前言
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
信息速率的约定
邻近空间链路模型
物理层基本功能
发射机
接收机
射频设备
相干性需求
通信信道受控特性
应用背景
UHF频率
其他频带
极化要求
调制要求
邻近空间链路速率
性能要求
载波频率稳定性要求
残余调幅
非相干载波相位噪声
频谱杂散
多普勒跟踪与捕获要求
附录A（资料性附录）本标准与ISO21460：2015相比的结构变化情况附录B（资料性附录）本标准与ISO21460：2015相比的技术性差异及原因GB/T39354—2020
中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内（不含港澳台地区)推广使用中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内（不含港澳台地区)推广使用前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草GB/T39354—2020
本标准使用重新起草法修改采用ISO21460：2015《空间数据与信息传输系统邻近-1空间链路协议
物理层》。
本标准与ISO21460：2015相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本标准与ISO21460：2015的章条编号对照一览表。
本标准与ISO21460：2015相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（1）进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。本标准还做了下列编辑性修改：改变标准名称：将标准名称由“空间数据与信息传输系统邻近-1空间链路协议为“空间数据与信息传输系统邻近空间链路协议物理层”；一删除了ISO21460：2015中第1章文档结构、参考文献等部分内容；一将ISO21460：2015中附录D缩略语”改为了正文第4章；—删除了ISO21460：2015的附录A“协议实现一致性声明格式”；删除了ISO21460：2015的附录B\安全、SANA和专利说明”；一删除了ISO21460：2015的附录C\参考文献”。本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425)提出并归口。物理层”改
本标准起草单位：北京空间飞行器总体设计部、中国航天标准化研究所、合肥博雷电气有限公司。本标准主要起草人：庞波、郝维宁、武莹、泉浩芳、郭坚、吴伟、何熊文、鲁超、高龙、李珂、汪路元、张建利。
中国标准出版社授权北京方方数据股份有限公司在中国境内（不含港澳台地区）推广使用中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内（不含港澳台地区)推广使用1范围
空间数据与信息传输系统
邻近空间链路协议物理层
GB/T39354—2020
本标准规定了空间数据与信息传输系统邻近空间链路协议中的物理层的总则、基本功能、射频设备、通信信道受控特性、性能要求等。本标准适用于邻近空间航天器之间的通信。推荐与GB/T39352和GB/T39353一并使用2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB/T39352空间数据与信息传输系统邻近空间链路协议数据链路层（GB/T39352一2020，ISO22663:2015，MOD)
GB/T39353空间数据与信息传输系统2020,ISO21459:2015,MOD)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
会话session
邻近空间链路协议
同步和编码子层（GB/T39353-
两个(或两个以上)邻近链路收发信机之间的对话。注：一次完整会话包括三个典型的工作阶段：会话建立、数据业务（可能包含重同步、重新连接子阶段）、会话终止。会话终止可以通过协商（例如发送no-more-data-to-send指令）确定，也可在通信中断（无法重同步或重新连接）时由收发信机自主决定。
空间链路
spacelink
航天器之间以及航天器与地面之间的通信链路注：一个空间链路包括一个或多个单向或双向物理通道。3.3
邻近空间链路
proximityspacelink
邻近链路proximitylink
用于1m到100000km距离范围航天器之间直接通信的通信链路。用于主航天器和附属航天器之间的通信链路注：短距离、双向、固定或移动的射频链路，主要用于在探测器、着陆器、巡视器、轨道星座以及轨道中继器之间进行通信，具有时延小、信号能量中等（不是微弱信号）、会话独立且时间短的特点。3.4
主叫方callen
邻近空间链路建立过程的发起端和会话协商过程的管理主体。中国标准出版社授权北京方方数据股份有限公司在中国境内（不含港澳台地区）推广使用GB/T39354—2020
被叫方responder
从主叫方接收链路建立参数，按照预先设定的控制参数与主叫方通信的邻近空间链路节点。3.6
前向链路
forward link
由主叫方发送、被叫方接收的链路。注：前向链路是邻近空间链路的一部分。3.7
返向链路
returnlink
由被叫方发送、主叫方接收的链路。注：返向链路是邻近空间链路的一部分。3.8
呼叫hailing
在主叫方与被叫方之间，以全双工或半双工的方式建立邻近空间链路的持续过程。3.9
物理信道
physical channel
在空间链路中用来传输符号流的单向射频信道。3.10
hailingchannel
呼叫信道
主叫方与被叫方用来建立物理通信链路的前向链路及返向链路频率对。3.11
邻近链路传输单元
proximity link transmission unit;PLTU由CCSDS邻近空间链路传送帧附加ASM和CRC组成的数据单元。缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ASM：附加同步标志（attachedsynchronizationmarker）；CCSDS：空间数据系统咨询委员会（consultativecommitteeforspacedatasystems）；C&.S：同步和编码（codingandsynchronization）；CRC：循环穴余校验（cyclicredundancycheck）；FSK：频移键控（frequency-shiftkeying）；ITU：国际电信联盟（internationaltelecommunicationunion）；MAC：介质访问控制（mediumaccesscontrol）；MIB：管理信息库（managementinformationbase）；PCM：脉冲编码调制（pulse-codemodulation）；PLTU：邻近链路传输单元（proximitylinktransmissionunit）；PSK：相移键控（phase-shiftkeying）；RHCP：右旋圆极化（righthandcircularpolarization）。5总则
信息速率的约定
信息速率的测定位置如图1所示。信息速率的约定如下：a）
数据率R：进入编码器前的数据流的速率，在编码器的输人端测量；2
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GB/T39354—2020
b）编码符号率Rc：同步和编码子层与物理层之间的数据速率，在二者接口间测量；信道符号率Rs：发射机输出的信息速率，在发射机输出端口测量。待编码比特流
（可选）
邻近空间链路模型
5.2.1概述
编码后符号
双相电平
码转换
图1不同信息速率的测定位置示意图功率放大
信道符号
邻近空间链路协议是一种用于空间任务的双向空间链路协议，能够满足各种特征的邻近空间链路的空间数据传输需求，包含数据链路层和物理层。邻近空间链路模型结构如图2所示。本地航天器
控制器
MAC子层
（含MIB）
用户数据和路由信息输入
I/0子层
数据业务子层
数据顿子层
同步和编码子层
物理层
发送端
邻近空间链路模型结构
用户数据投递
■接收端
数据链
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物理层的功能
5.2.2.1概述
邻近空间链路协议规定的行为分为发送和接收两个部分。为了建立邻近空间链路，发送端需要同时关注发送物理信道和接收物理信道特性。数据接收端从物理信道接收符号流以及其内部包含的协议单元数据。一旦接收机开机，其操作不再分模式，接收和处理所有有效的本地或远程指令以及业务数据单元。
5.2.2.2发送端功能
发送端功能包括：
a）根据来自数据链路层的控制变量（数据流速率Rd、调制方式、频率、双工、模式、发射)，控制收发信机的功能；
b）将来自于数据链路层已经完成编码的符号流调制到载波上。5.2.2.3接收端功能
接收端功能包括：
a）接收来自接收机的串行数据流，并输出到数据链路层；b）为数据链路层的MAC子层提供状态信号，信号包括载波捕获信号、符号锁定信号5.2.3数据链路层的功能
数据链路层的功能是在收发信机之间为发送用户数据、控制报告、控制命令等提供支持，包含I/O子层、数据业务子层、数据顿子层、同步和编码子层、MAC子层共五个子层。在发送端，数据链路层接收用户数据和路由信息输人，产生要输出的编码符号流，并传递给物理层，用于调制输出，其中包含PLTU和空闲数据。在接收端，数据链路层从物理层接收串行编码符号流，从中提取PLTU，并完成协议数据单元的处理，通过输出端口将用户数据投递给用户。数据链路层接收本地航天器控制器或通过邻近空间链路传来的指令，完成操作状态控制。6物理层基本功能
6.1概述
6.1.1物理层与数据链路层接口
物理层的主要功能是通过完成一系列操作建立和保持数据通信信道。物理层从数据链路层的MAC子层接收控制变量（如数据流速率Rd、调制方式、频率、双工、模式、发射），用于控制接收和发送设备的状态。控制变量的定义详见GB/T39352。同时该标准还规范了建立、维护和终止邻近空间链路通信任务操作的说明，并在状态表中细化了操作。物理层和数据链路层的控制变量、信号和数据传输如图3所示。中国标准出版社授权北京方方数据股份有限公司在中国境内（不含港澳台地区）推广使用6.1.2物理层配置
控制变量
(MODE,
DUPLEX
TRANSMIT,
MODULATION)
MAC子层
数据链路层
(CARRIER_ACQUIRED
SYMBOL_INLOCK_STATUS)
发送的
同步和编码子层
编码符号流
接收到的Www.bzxZ.net
编码符号流
物理层
图3物理层和数据链路层的控制变量、信号和数据传输GB/T39354—2020
建立通信信道需要物理层对约定通信双方工作特性的相关参数进行配置，例如频率、极化、调制、编码符号率R。等参数。
MAC子层的本地控制单元按照指令SETTRANSMITTERPARAMETERS(设置发射机参数）和SETRECEIVERPARAMETERS（设置接收机参数)的解析结果，产生对应的本地控制信号，物理层根据信号的状态，在通信建立之前将本地收发设备设置为通信所需的物理配置：a）SETTRANSMITTERPARAMETERS指令用于对接收本指令的收发信机进行发射机参数设置，以便控制数据率、编码方式、调制方式、载波频率；b）SETRECEIVERPARAMETERS指令用于对接收本指令的收发信机进行接收机参数设置，以便控制数据率、编码方式、调制方式、载波频率。此外，邻近空间链路协议提供了对本部分物理层协议进行扩展的能力，通信双方可以通过SETPLEXTENSIONS(设置物理层扩展功能）指令配置收发信机，以使能或禁止相应的扩展功能。SETPLEXTENSIONS指令由MAC子层解析，产生相应的控制信号对收发信机进行参数设置，主要设置内容包括编码、加扰、载波模式、调制方式、数据率、频率、方向（设置发射机或接收机)等，其中载波模式、调制方式、数据率、频率作为参数传递给物理层进行处理，编码参数传递给同步和编码子层处理。“SETTRANSMITTERPARAMETERS”\SETRECEIVERPARAMETERS”和\SETPLEXTENSIONS”的指令格式和内容及其解析方法详见GB/T39352。6.2发射机
发射机的工作状态由状态控制变量MODE、TRANSMIT、MODULATION确定，见表1。要求如下。
当处于工作模式时（MODE不等于inactive），TRANSMIT的变化传递到物理层，把发射机状a
态切换为开或关。
b）当TRANSMIT=on且MODULATION=false，由数据链路层根据MIB中的参数“CarrierOnly_Duration”的值控制单载波发送持续时间。当TRANSMIT=on且MODULATION=true时，物理层从数据链路层接收编码符号。编c）
码符号流的相关内容见GB/T39352。数据中包括PLTU和空闲数据，其中空闲数据的格式中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内（不含港澳台地区)推广使用
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