Nachrichtenübertragung zu Weltraumsonden: Internet in Space

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1 Nachrichtenübertragung zu Weltraumsonden: Internet in Space Univ.-Ass. Dipl.-Ing. Ulla Birnbacher Institut für Nachrichtentechnik und Wellenausbreitung, TU-Graz Inhalt Einleitung/Motivation Grundlagen der Datenübertragung Schichtenmodell TCP/ Protokolle Internet-Protokolle für Weltraumsonden OMNI-Projekt der NASA Realisierung der einzelnen Schichten Projektverlauf und erste Ergebnisse 24. September 2002 Graz in Space 2

2 Einleitung / Motivation Warum ist Internet in Space ein interessantes Thema? Status Alte Satelliten/Sonden: Daten von einzelnen Meßinstrumenten separat abgespeichert Datensätze mit mehreren Teilen (Übertragungseinheiten =Rahmen) übertragen Neuere Satelliten/Sonden Consultive Committee for Space Systems (CCSDS) -> einheitliche Standards Meßdaten im CCSDS Format abgespeichert mehrere CCSDS Pakete in einem Rahmen übertragbar 24. September 2002 Graz in Space 4

3 Hohe Kosten Spezielle Systeme in Ground-Control-Center eigenes Kommunikationsnetzwerk mit speziellen Missions-Übertragungsformaten Erster Versuch von Standardisierung: CCSDS (Spezielles Format für Weltraummissionen) Kommunikationsinfrastruktur sehr hoher Wartungsaufwand ->Automatisierung notwendig um Kosten zu reduzieren Entwicklungszeiten müssen reduziert werden -> mehr off-the-shelf Hardware und Software 24. September 2002 Graz in Space 5 Internet Internet Protokolle = breite Verwendung Software & Hardware = billig keine spezielle Einschulung des Personals Entwicklungskosten geringer, da Standardkomponenten verwendet werden können VISION = Forscher fragt Meßdaten direkt von Sonde ab, wie von einem Internet-Server 24. September 2002 Graz in Space 6

4 Grundlagen der Datenübertragung Grundlagen Datenübertragung OSI 7 Schichtenmodell Referenzmodell für die Strukturierung der unterschiedlichen Aufgaben bei der Datenübertragung Wie werden Daten zwischen 2 Computern übertragen? Internetprotokolle (TCP/ Protokolle) entsprechen nicht dem OSI Modell haben sich als defacto-standard durchgesetzt einheitliche Übertragung zwischen verschiedenen Computersystemen und Netzwerken. 24. September 2002 Graz in Space 8

5 OSI 7 Schichtenmodell Anwenderorientierte Schichten Transportorientierte Schichten 24. September 2002 Graz in Space 9 Vergleich OSI /TCP FTP, HTTP, SMTP,... TCP, UDP 24. September 2002 Graz in Space 10

6 Internet Protokolle: TCP/ : Internet Protokoll (Netzwerkschicht) TCP: Transport Protokoll (Transportschicht) NTP PBP MFTP 5/6/7 - Application FTP HTTP SMTP Audio Video NFS CFDP 4 - Transport TCP RTP UDP 3 - Network 2 - Link 1394 Ethernet HDLC ATM SONET 1 - Physical Copper Fiber Copper RF Copper RF Fiber 24. September 2002 Graz in Space 11 Netzwerkschicht Internet Protokoll () einfache Übertragung von einzelnen Datenpaketen globale Adressierung mit Sende- und Empfangsadresse in jedem Paket Einheitliches Header-Format ist für globale Interoperabilität essentiell! Adresse = Info für Router bit vers 4-bit hdr len 16-bit identification 8-bit time to Live (TTL) 8-bit type of service (TOS) 8-bit protocol 32-bit source address 32-bit destination address Options (if any) 16-bit total length (in bytes) 0 D F M F 13-bit fragment offset 16-bit header checksum 24. September 2002 Graz in Space bytes

7 und Weltraum? Verzögerungszeiten haben keine Auswirkungen auf benötigt keinen Retourkanal Prioritäten von Daten Type of Service Feld im -Header field Router unterstützen Prioritäten Overhead = zusätzlich zu übertragende Informationsbits für Header Sat/Sonde mit -Adresse auch Kontakt zu anderen Netzen (Bodenstationen) 24. September 2002 Graz in Space 13 Overhead Möglichst große Paketen übertragen User Sizes (bytes) (20) 16.6% 3.8% 1.9% 1.4% UDP/ (28) 21.8% 5.3% 2.7% 1.9% TCP/ (40) 28.5% 7.4% 3.8% 2.7% -Header Compression Interessant für Voice over (Vo) über Mobilfunk- Netze (/UDP/RTP header = 40 bytes (-20, UDP- 8, RTP-12)) Voice samples = 20 bytes (G.729 default) 2/3 der Vo Bandbreite wären für Overhead Header-Kompression auf 7 Byte möglich 24. September 2002 Graz in Space 14

8 Mobile Mobiles Gerät (z.b: Sat) hat fixe -Adresse Wie soll Internet wissen, wohin es die Daten schicken soll (wenn Sat nicht im Heimatnetz)? Mobil : Kommunikation auch in anderen Netzen (andere Bodenstationen) Sat registriert sich bei speziellen Mobil-Agent im neuen Netz Home-Agent im Heimatnetz wird informiert -> sendet Daten durch -Tunnel, zum aktuellen (Bodenstations-)Netz 24. September 2002 Graz in Space 15 Transportschichte 2 unterschiedliche Transport-Protokolle UDP - User gram Protocol (RFC-768) Paketübertragung und Reihenfolge nicht garantiert Fehlererkennung (Prüfsumme) TCP - Transmission Control Protocol (RFC-793) Flußkontrolle, Nummerierung, Fehler-erkennung und automatische Übertraguns-wiederholung zuverlässige Übertragung, Reihenfolge wird garantiert. 24. September 2002 Graz in Space 16

9 User gram Protocol (UDP) Einfaches Übertragungsprotokoll schnell, da kein Verbindungsauf- und -abbau funktioniert auch auf uni-direktionalen Verbindungen Geringer Overhead Verzögerungszeit hat keinen Einfluß bit source port number 16-bit UDP length (if any) Real-Time-Protokoll (RTP) (RFC-1889) 16-bit destination port number 16-bit UDP checksum basierend auf UDP zusätzlich Paketnummerierung, Zeitmarken, und Überwachung der Paketübertragung 24. September 2002 Graz in Space 17 8 bytes Transmission Control Protocol (TCP) Zuverlässiges Übertragungsprotokoll garantierte Übertragung mit nochmaliger Anforderung bei Übertragungsfehler (ACKs) Flußkontrolle: reduziert Datenrate bei Verstopfung im Netzwerk Auf-/Abbau von Verbindungen Overhead! (20 Byte Header) bit source port number 16-bit destination port number 32-bit sequence number 32-bit acknowledgement number U A P R S F 4-bit reserved R C S S Y I hdr len (6 bits) G K H T N N 16-bit window size 16-bit TCP checksum 16-bit urgent pointer Options (if any) (if any) 20 bytes 32 bit 24. September 2002 Graz in Space 18

10 TCP über Satellit Wichtige Parameter für Datendurchsatz: Fenstergröße (Window Size) für Flußkontrolle Verzögerungszeit (round trip time RTT) Datendurchsatz (Bmax) von Windowsize/RTT begrenzt! Standard Fenstergröße = 8192 Byte Verzögerungszeit (z.b. GEO-Sat) = 500 ms WindowSize 8192Byte B max = = = 91,4kbit / s RTT 0,7s 24. September 2002 Graz in Space 19 TCP Tuning: Window Size Bsp: GEO-Sat (RTT = 500 ms) Window Size (Byte) Übertragungskapazität bei t d =0,7s ,4 kbit/s ,8 kbit/s ,7 kbit/s ,4 kbit/s 24. September 2002 Graz in Space 20

11 TCP Tuning for SPACE Anpassen der Window size Erweiterungen RFC 1323 (TCP Extension for High Performance): 32-bit für Window Size, Fast Retransmit und Fast Recovery Algorithmen bei Paketverlust RFC 2018 (TCP Selective Acknowledgements): SACK bestätigt erhaltene Datenblöcke, fehlende Pakete können einzeln nachgesendet werden; Sender muß nicht in SlowStart! 24. September 2002 Graz in Space 21 TCP/ im Weltraum? Wie wirken sich Verzögerunszeiten aus? UDP: kein Einfluß! LEO-Orbit nur 4-32 ms Round-Trip-Time. TCP bereits bis Geo-Orbit mit 500 Mbits/s eingesetzt Wie wirkt sich Rauschen aus? Nur TCP Durchsatz beeinflußt, und UDP nicht. Fehlerkorrektur (PHY) wird verwendet um BER zu verbessern (10-5 spezifiziert, 10-7 is typisch). Telefonleitung haben BER von 10-5! TCP-Erweiterungen für effiziente Fehlerbehandlung 24. September 2002 Graz in Space 22

12 Vergleich Verzögerungszeiten Orbit ISS LEO MEO GEO 1-way GEO 2-way Lunar L1/L2 Mars Distance (Km) ,000 36,000 72, ,000 1,500,000 78M - 376M Light Speed 3-15 ms 4-20 ms ms 240 ms 480 ms 2.6 sec 10.0 sec 9-50 min. Verzögerungszeiten oft geringer als im Internet! Internet Distance (Km) Light Speed RTT Measured Round Trip Time GSFC-APL ms 35 ms GSFC-JSC ms 55 ms GSFC-UK ms 90 ms GSFC-NASDA 10, ms 245 ms 24. September 2002 Graz in Space 23 TCP/ im Weltraum (2)? Sind Satelliten und Sonden nicht in Leistung, CPU und Bandbreite beschränkt? Vergleichbar mit Internetzugang über Mobiltelefone Sind die Verbindungen für nicht zu variabel und mit Unterbrechung behaftet? Vergleichbar mit Notebooks, Mobiltelefonen, Autos Mobile-, DHCP 24. September 2002 Graz in Space 24

13 OMNI Projekt der NASA Herausforderungen für NASA Zukunft höhere Datenraten, größere Entfernungen, Kommunikation zwischen Sat/Sonden Mehrere Sat/Sonden -> komplexere Topologien Weniger Ressourcen, kürzere Entwicklungszeiten Zur Zeit ist Weltraumkommunikation sehr arbeitsintensiv -> Automatisierung notwendig um Kosten zu reduzieren Entwicklungszeiten müssen reduziert werden 24. September 2002 Graz in Space 26

14 Ziele von OMNI Erste Ende-zu-Ende Demonstration von Weltraumsonden als Internetknoten Durch Einsatz von -Technologie: Entwicklungskosten für Missionen senken Flexibilität erhöhen Daten beliebig weiterleiten (routen) Schnittstellen zu anderen Applikationen Billige off-the-shelf Produkte (Netzwerk- Hardware & -Software) können verwendet werden 24. September 2002 Graz in Space 27 Internet im Weltraum Inst. A ( addr) C&DH ( addr) Multiple Address Spacecraft Inst. B ( addr) Router RF in HDLC frames C&DH ( addr) RF Single Address Spacecraft NASDA ESA Internet Security Firewall Dial-up Scientist Collaborative Investigator Ground Stations Services (File &) (Packet) Private Network Principal Investigator Space Ground RF Equip Routing Routing Legacy Systems Control Center/ Distribution Facility 24. September 2002 Graz in Space 28

15 OMNI Konzept Subsysteme entsprechend Schichtenmodell mit Standard Netzwerk-Schnittstellen zahlreiche Hersteller einfacher Upgrades in Zukunft einfacheres Design -- kleinere Subsysteme Isolation der Weltraum-spezifischen Details auf physikalische Schicht Bestehende Antennen und HF-Geräte: OK einfachere HF-Verbindung mit Standard Netzwerk-Schnittstellen für Sender/Empfänger: (fehlt noch) 24. September 2002 Graz in Space 29 OMNI Konzept (2) Mobilität der Satelliten mit Standard Mobile- Lösungen berücksichtigen UDP als Alternative zu TCP Ground-Control verwendet bereits -HW. CCSDS Pakete über übertragen Wenn nur noch verwendet wird -> einfachere Hardware in Bodenstation Ziel: Empfänger und Decoder mit einfacher Schnittstelle zu Standard-Router 24. September 2002 Graz in Space 30

16 End-to-End Space Link Evolution Spacecraft/ Balloon/ Field Site Tracking Station Control Center/ Processing Scientist Dial-up Scientist Legacy 1553 C& DH CCSDS CCSDS 4800BB CCSDS 4800BB GW Current 1553 C& DH CCSDS CCSDS 4800BB GW GW to Satellite 1553 C& DH to Instrument 24. September 2002 Graz in Space 31 End-to-End -Netzwerk Spacecraft Ground Station Instrument Subsystems Application TCP UDP Application TCP UDP Router Router Application TCP UDP Ethernet Ethernet Ethernet HDLC HDLC HDLC Ethernet Ethernet LAN LAN LAN RF RF WAN LAN LAN Alle höheren Schichten setzen auf auf. Network Untere Schichten = weltraumspezifisch 24. September 2002 Graz in Space 32 User

17 Schichten sind wichtig Weltraumspezifische Probleme isoliert Höhere Schichten: unabhängige Implementierung Delay Sensitive HTTP Delay Tolerant NTP CCSDS 5/6/7 - Application 4 - Transport FTP TCP SMTP Audio Video RTP UDP MDP CFDP SCPS-FP SCPS-TP 3 - Network Path SCPS-NP 2 - Link Ethernet ATM POS HDLC CCSDS SONET 1 - Physical Copper Fiber RF Fiber Copper RF Space 24. September 2002 Graz in Space Specific Link 33 Schichten sind wichtig (2) Beliebges Modulations-/Codier-/FEC-Verfahren um Bits zu übertragen Wichtig: Phy-layer Codierung getrennt von -Link-Rahmen Durch Standard Datenrahmen können off-theshelf Produkte in Bodenstationen eingesetzt werden. bietet global Adressierung and Konnektivität R&D arbeitet, um in schlechtere Kommunikationsumgebungen einzusetzen. (z.b: Mobiltelefone, Autos, Armbanduhren, etc.) 24. September 2002 Graz in Space 34

18 Schlüssel-Komponenten Strahlungsverträgliche LAN Komponenten für Ethernet, Spacewire, Firewire Strahlungsverträgliche serielle Schnittstellen für HDLC, ATM, Packet over SONET Bodenstation: GRID, Standard Satellitenmodems Kleinere, leichtere, billigere und umkonfigurierbare Sender und Empfänger 24. September 2002 Graz in Space 35 OMNI Ansätze für einzelne Schichten NTP PBP MFTP 5/6/7 - Application FTP HTTP SMTP Audio Video NFS CFDP 4 - Transport TCP RTP UDP 3 - Network 2 - Link 1394 Ethernet HDLC ATM SONET 1 - Physical Copper Fiber Copper RF Copper RF Fiber

19 Physical Layer Bitübertragung über Medium HF-System muß für Weltraum ausgelegt sein und ist dann unabhängig von höheren Schichten HTTP NTP 5/6/7 - Application 4 - Transport FTP TCP SMTP Audio RTP Video UDP MDP 3 - Network sec (AH/ESP) 2 - Link 1 - Physical Ethernet ATM POS HDLC SONET Copper Fiber RF Fiber Copper RF 24. September 2002 Graz in Space 37 Physical Layer (2): Weltraum-spezifische Details Übertragung über große Distanzen mit bestimmter Datenrate Antenne (Größe, Gewinn, Ausleutzone) Sender/Empfänger: Modulation, Leistung Fehlerkorrektur,... Konstellationen (mehrere Sat bzw. Sonden) Frequenzeinteilungen Verbindungen zwischen Konstellationsknoten Internat. Vereinbarung über Frequenzzuteilung 24. September 2002 Graz in Space 38

20 Physical Layer (3) Weltraum Kommunikation= hohe Rauschleistungen Hohe Bitfehlerraten mit Fehlerkorrektur (FEC) verbessern Convolutional coding - bit level FEC Reed/Solomon coding - block level FEC PHY Layer: Herausfoderungen unabhängig von darüber liegenden Protokollen (TDM, CCSDS, ) - space is space 24. September 2002 Graz in Space 39 link Layer Senden: Pakete oberer Schichten einrahmen + Fehlerkorrektur anfügen Empfangen: Rahmen extrahieren, Fehlererkennung, Rahmen nach oben weiter reichen HTTP NTP 5/6/7 - Application 4 - Transport FTP TCP SMTP Audio RTP Video UDP MDP 3 - Network sec (AH/ESP) 2 - Link 1 - Physical Ethernet ATM POS HDLC SONET Copper Fiber RF Fiber Copper RF 24. September 2002 Graz in Space 40

21 Link Framing Frame Relay/HDLC basierend IETF Multi-Protocol Encapsulation over Frame Relay (RFC 2427) keine Flußkontrolle -> unabhängig von Verzögerung Network Layer Hdr (20B) Packet Packet Link Layer Flag (1B) FR Hdr (2B) Encap Hdr (2B) CRC-16 (2B) Flag (1B) Flag (1B) HDLC/Frame-Relay with IETF Encapsulation Hardware HDLC Frame 24. September 2002 Graz in Space 41 Codieren und Einrahmen Link Layer: Einrahmen (Framing) Fehlererkennung auf Rahmen-Ebene link layer Adressierung HDLC HDLC Frame 8-n bytes Inter-frame gap 1-n bytes Bit level interface Link Framing bitstream RS Chk Sym bitstream RS Chk Sym bitstream RS Chk Sym R/S Sync 4 bytes 1115 bytes Physical Layer: Codierung 160 bytes z.b: Fehlerkorrektur auf Bit-Ebene Physical Link Coding 24. September 2002 Graz in Space 42

22 PXI-8156B TX /RX 1 2 GCC.... GCC.... GC C.... Nat ion al I nstru ments FETMu ltip le xer Standard Schnittstelle zwischen HF-Geräten und Router Net PDU Frame HDLC Framing HDLC Framing Kommerzieller Router (bits) R/S Encode Randomize Conv. Encode R/S Decode Derandomize Conv. Decode Bit sync Ground-station Router Interface Device (GRID) Modulator Demod Transmitter Receiver Upconvert Downconvert Antenna Bestehende HF-Geräte 24. September 2002 Graz in Space 43 Ground Station Installation Kommerzieller Router Internet GRID PXI Compa ct PCI Bodenstations LAN Ground Station Router Interface Device (GRID) Antenne Bodenstation HF Geräte 24. September 2002 Graz in Space 44

23 Eigenschaften v. GRID Einfacher und billiger Schnittstellen-Konverter zwischen HF-Geräten und Router nur PHY-Signale (keine Info über link layer Rahmen) Ermöglicht automatische Konfiguration von einem externen Computer aus und bietet Qualitätsmonitoring von Verbindungen 24. September 2002 Graz in Space 45 Onboard LANs Jedes Instrument wird mit eigener -Adresse am LAN angeschlossen sein. Entwicklung von Instrumenten mit Standard- LAN-Schnittstellen -> einfachere Integration Optionen die untersucht werden IEEE-1355 ( Mbit/s) IEEE-1394 FireWire (100, 200, 400 Mbit/s) Ethernet (10, 100, 1.000, Mbit/s) dominierende LAN-Technologie in Industrie Hardware & Support Tools verfügbar 24. September 2002 Graz in Space 46

24 Network Layer Globale Adressierung für jedes Datenpaket Pakete von Routern weiter geleitet Basis für Erfolg des Internet HTTP NTP 5/6/7 - Application FTP SMTP Audio Video MDP 4 - Transport TCP RTP UDP 3 - Network sec (AH/ESP) 2 - Link 1 - Physical Ethernet ATM POS HDLC SONET Copper Fiber RF Fiber Copper RF 24. September 2002 Graz in Space 47 Network Layer(2) Hohe Verzögerungszeiten nicht beeinflußt, da keine Antworten notwendig jedes Paket wird mit Zieladresse versehen Daten-Priorität Optionen für Priorität können eingesetzt werden (Type of Service Feld) Router unterstützen Warteschlangen für unterschiedliche Prioritäten Overhead möglichst große Pakete übertragen Header Compression (RFC 2507, byte headers) 24. September 2002 Graz in Space 48

25 Network Layer: Mobile Unterschiedliche Bodenstationen können Funkkontakt mit Sat / Sonde haben Uplink: über andere Bodenstation Downlink-Daten werden normal geroutet Spacecraft address Control Center Home Ground station Foreign Ground station x subnet x subnet Mobile Tunnel x subnet 24. September 2002 Graz in Space 49 Network Layer: Sicherheit Sicherheits-Aspekte können/müssen auf mehreren Schichten berücksichtigt werden Verschlüsselung auf Link Layer Sec Option für Verschlüsselung auf -Ebene Verschlüsselung auf Applikationsebene Vorerst werden -Netze im Weltraum private -Netze seine 24. September 2002 Graz in Space 50

26 Transport Layer 2 Protokolle für unterschiedl. Anforderungen TCP - zuverlässige Ende-zu-Ende Übertragung UDP - send-and-forget Übertragung (ähnlich zu aktueller Datenübertragung (CCSDS)) HTTP NTP 5/6/7 - Application 4 - Transport FTP TCP SMTP Audio RTP Video UDP MDP 3 - Network sec (AH/ESP) 2 - Link 1 - Physical Ethernet ATM POS HDLC SONET Copper Fiber RF Fiber Copper RF 24. September 2002 Graz in Space 51 Transport Layer: UDP User gram Protocol (UDP) einfaches Übertragungsprotokoll (unzuverlässig) für uni-direktionale Verbindungen Verzögerunszeit hat keinen Einfluß Zuverlässigkeit muß von Applikation/Benutzer implementiert werden. Real-time Protocol (RTP) ergänzt Eigenschaften für Rekonstruktion von Echtzeit Datenstrümen über UDP 24. September 2002 Graz in Space 52

27 Transport Layer: TCP Transmission Control Protocol (TCP) zuverlässige Datenübertragung (mit ACKs) Flußkontrolle in Abhängigkeit vom Netzwerk Datendurchsatz abhängig von Datenrate (Bandbreite) und Verzögerungszeit Netzwerkfehlern und Netzwerk-Verstopfung 24. September 2002 Graz in Space 53 Bit-Efficiency Comparison Command and realtime telemetry use small packets. Overhead not significant for small volume of data. TCP/ SCPS- TP/NP Header Sizes in Bytes Uncompressed Compressed = 40 4 to = 38 8 to = TCP//HDLC TCP//CCSDS TCP W/HDR Cmp SCPS W/HDR Cmp High rate, large volume data transfers use large packets. Minimal overhead differences Bytes per Packet 24. September 2002 Graz in Space 54

28 Application Layer Anforderungen bestimmen Transportprotokoll Standard Applikationen vorhanden eigene Applikationen entwickeln HTTP NTP 5/6/7 - Application 4 - Transport FTP TCP SMTP Audio RTP Video UDP MDP 3 - Network sec (AH/ESP) 2 - Link 1 - Physical Ethernet ATM POS HDLC SONET Copper Fiber RF Fiber Copper RF 24. September 2002 Graz in Space 55 Mögliche Applikationen über Real time telemetry Uni-direktionale Übertragung -> UDP Verläßliche Übertragung -> TCP Zuverlässige Übertragung von technischen & wissenschaftlichen Daten kurze Verzögerungszeit -> FTP über TCP lange Verzögerungszeit -> MDP / PBP über UDP Store & Forward - > SMTP über TCP, MDP über UDP 24. September 2002 Graz in Space 56

29 Mögliche Applikationen (2) Synchronisierung der Borduhr Synchronisierung der Borduhr und Korrektur der Drift -> NTP (Network time protocol) Steuerung Store & Forward -> SMTP (simple mail transfer protocol) zuverlässig in Echtzeit -> TCP Blind Echtzeit -> UDP 24. September 2002 Graz in Space 57 OMNI Projektverlauf und erste Ergebnisse In-Orbit Tests mit LEO-Satellit UoSat-12

30 OMNI-Projektverlauf Projektstart 1998/99 OMNI Testbett: Auto mit Geräten simulierte Satellit Übertragungen von Forschungsschiff über TDRSS-Satelliten (über ) Demonstration auf UOSAT-12 (LEO-Orbit): TCP/, UDP, Webserver, , Mobil, VPN, sec 24. September 2002 Graz in Space 59 PING Test 2 - Apr. 10, Round Trip Time (RTT) (seconds) SSTL-UO12 RTT (sec.) Calc. SSTL-UO12 RTT (sec.) Degrees GSFC-UO12 RTT (sec) Elevation (deg.) 50 Poly fit (5th) SSTL-UO :43:00 16:45:00 16:47:00 16:49:00 16:51:00 16:53:00 16:55:00 16:57:00 GMT 24. September 2002 Graz in Space 60

31 Sync der Borduhr via NTP :38 April 14, Seconds Offset from USNO Timeserver NTP Time Change Enabled NTP Time Correction Time Offset by Ground Command NTP Time Correction :38:00 9:40:00 9:42:00 9:44:00 9:46:00 9:48:00 9:50:00 9:52: September 2002 UTC Graz in Space 61 Datenübertragung via FTP 4-Image Mosaic of Perth, Australia Error-Free Images Downlinked with FTP June 7, September 2002 Graz in Space 62

32 Real-Time Telemetry via UDP Solar-Panel Ströme bei Übergang in Erdschatten December 13, 2000 C u r r e n t 24. September 2002 Graz in Space 63 GMT Zukünftige Arbeitsschritte Ground-based Flatsat Testbed UDP-basierender zuverlässiger File-Transfer Mobile, Mobile Router Sec, VPN Validierung im Weltraum UDP- basierender zuverlässiger File-Transfer Blind Commanding Mobile SMTP-basierendes Store & Forward 24. September 2002 Graz in Space 64

33 Weitere Ziele (bis 2005/06) Studien und Demonstration betreffend Sicherheit Demonstration von hohen Datenraten (Sat-Erde) Unterstützung für -Integration in zukünftige Missionen 24. September 2002 Graz in Space 65 Weitere Informationen Download der Präsentation ftp://ftp.inw.tu-graz.ac.at/vortrag/birnbacher- Internet-in-Space.pdf (siehe Vorträge) OMNI Projekt der NASA September 2002 Graz in Space 66