GB/T 48336.101-2026 星闪无线通信系统 第101部分:架构和通用要求

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前言

本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件采信国际星闪无线短距通信联盟发布的 T/XS 00001—2025《星闪无线通信系统 架构》和T/XS 40001—2023《星闪无线通信系统 网络安全通用要求》。

本文件是 GB/T 48336《星闪无线通信系统》的第101部分。GB/T 48336 已经发布了以下部分:

第101部分:架构和通用要求;

第102部分:媒体接入层标识;

第201部分:接入层 同步低时延宽带(SLB)空中接口技术要求;

第202部分:接入层 同步低时延宽带(SLB)设备技术要求和测试方法;

第203部分:接入层 同步低功耗(SLE)设备技术要求和测试方法;

第301部分:基础服务层 设备发现和传输控制;

第302部分:基础服务层 服务质量管理;

第303部分:基础服务层 多域协调与管理;

第304部分:基础服务层 5G 蜂窝网络融合;

第401部分:基础应用层 音频流配置与传输管理;

第402部分:基础应用层 合作设备集合管理;

第403部分:基础应用层 媒体控制;

第404部分:基础应用层 位置信息管理;

第405部分:基础应用层 视频配置与传输管理;

第406部分:基础应用层 IP 承载管理。

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。

本文件由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC 28)提出。

本文件由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC 28)和全国网络安全标准化技术委员会(SAC/TC 260)共同归口。

本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、国际星闪无线短距通信联盟、中国信息通信研究院、中国标准化研究院、赛西(深圳)电子信息产品标准化工程中心有限公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、中国移动通信有限公司研究院、中移(杭州)信息技术有限公司、上海数字电视国家工程研究中心有限公司、翱捷科技股份有限公司、鼎桥技术有限公司、深圳市闪联信息技术有限公司、北京中科晶上科技股份有限公司、联想(北京)有限公司、上海交通大学、维沃移动通信有限公司、深圳市极致汇仪科技有限公司、湖南国科微电子股份有限公司、北京邮电大学、北京星河亮点技术股份有限公司、大唐联仪科技有限公司、OPPO 广东移动通信有限公司、交通运输部公路科学研究院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、奉加科技(上海)股份有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、清华大学、北京数字电视国家工程实验室有限公司、华中师范大学、中国卫通集团股份有限公司、安徽中科锟铻量子工业互联网有限公司、上海银基科技股份有限公司、四川九洲电器集团有限责任公司、北斗应用发展研究院、哈尔滨工业大学(深圳)、深圳星链创新技术有限公司。

本文件主要起草人:万蕾、卓兰、杨宏、刘航、蔡廷晓、杨常青、甄斌、赵向阳、高宏、卢有雄、罗达、韩世豪、曾国松、赵航斌、王旭升、李维成、马骁菲、丁路宁、万建超、汪剑锋、王婷、何大治、刘子琦、陈海军、王勇、

李秀萍、纪建南、徐伟杰、刘璐、郑敏、王智玮、陈晓、马帅、杨中奇、侯晶晶、李昱冰、刘洪、刘鹏、许驰、王劲涛、毛珂、黄光明、郑梦圆、彭浩、程潇、程旗、周益、王宏、王骥、张泽根、陈秋娟、夏令国、夏鸿、张青辰、孙丽、周小兵。

引言

星闪无线通信技术是一种短距无线通信技术,能用于智能汽车、智能家居、智能终端以及智能制造等应用场景的数据交互。

星闪无线通信系统包含接入层、基础服务层和基础应用层。接入层支持多种工作模式,包括同步低时延宽带(Synchronous Low latency Broadband,SLB)、同步低功耗(Synchronous Low Energy,SLE)和同步高精度定位(Synchronous Link Positioning,SLP)。各模式针对不同业务需求提供差异化技术特性。其中 SLB 采用超短帧结构、多域同步、快速干扰协调、双向认证加密及跨层调度优化等技术,具备低时延、高可靠、精同步、高并发和高安全等特性,适用于对实时性和可靠性要求严格的业务场景;SLE 通过极化码信道编码提升传输可靠性,支持最大 4 MHz 带宽和 8PSK 调制,能实现 1 对多可靠组播及 4 kHz短时延交互,在保障传输效率的同时优化能耗,适用于低功耗需求业务;SLP 采用新型帧格式、高脉冲功率、超宽带随机启动及信道训练序列安全加密等技术,提供测距、测角、存在感知、目标跟踪及行为感知等功能,兼具宽窄带融合与窄带同步数传能力,具有低功耗优势。需注意的是,SLP 为非独立工作模式,需依赖 SLB 或 SLE 的数据链路层传输空口信令,并通过其数据连接接口与基础服务层交互。基础服务层发挥着承上启下的重要作用,提供设备发现、服务管理、连接管理(建立、维护与释放)、服务质量(QoS)管理、测量管理、信息安全、多跳组网、面向连接或无连接传输等功能,用于支撑从业务触发到业务结束的整个业务周期的连接交互需求。基础应用层实现各类应用功能。

GB/T 48336 旨在规范星闪无线通信系统相关技术要求和测试方法,拟由如下部分构成。

第101部分:架构和通用要求。目的在于规定星闪无线通信系统架构和通用要求。

第102部分:媒体接入层标识。目的在于规定星闪无线通信设备媒体接入层标识的组成。

第201部分:接入层 同步低时延宽带(SLB)空中接口技术要求。目的在于规定 SLB 接入层技术要求。

第202部分:接入层 同步低时延宽带(SLB)设备技术要求和测试方法。目的在于规定 SLB设备技术要求和测试方法。

第203部分:接入层 同步低功耗(SLE)设备技术要求和测试方法。目的在于规定 SLE 设备技术要求和测试方法。

第301部分:基础服务层 设备发现和传输控制。目的在于规定基础服务层设备发现和服务交互的机制、传输与控制的机制。

第302部分:基础服务层 服务质量管理。目的在于规定基础服务层服务质量管理机制。

第303部分:基础服务层 多域协调与管理。目的在于规定基础服务层多域协调与管理功能单元的技术要求。

第304部分:基础服务层 5G 蜂窝网络融合。目的在于规定基础服务层 5G 蜂窝网络融合功能单元的技术要求。

第401部分:基础应用层 音频流配置与传输管理。目的在于规定基础应用层音频流配置与传输管理的技术要求。

第402部分:基础应用层 合作设备集合管理。目的在于规定基础应用层合作设备集合管理的技术要求。

第403部分:基础应用层 媒体控制。目的在于规定基础应用层媒体控制的技术要求。

第404部分:基础应用层 位置信息管理。目的在于规定基础应用层位置信息管理的技术要求。

第405部分:基础应用层 视频配置与传输管理。目的在于规定基础应用层视频配置与传输管理的技术要求。
第406部分:基础应用层 IP 承载管理。目的在于规定基础应用层 IP 承载管理的技术要求。

1 范围

本文件规定了星闪无线通信系统的架构和通用要求,包括架构、各协议层技术要求、系统安全通用要求和设备安全通用要求。

本文件适用于星闪无线通信终端设备开发和应用。

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。

GB/T 35273 信息安全技术 个人信息安全规范

GB/T 38626 信息安全技术 智能联网设备口令保护指南

GB/T 46803.1—2025 信息技术 基于极化码的低功耗无线通信网络 第1部分:物理层

GB/T 46803.2—2025 信息技术 基于极化码的低功耗无线通信网络 第2部分:数据链路层

GB/T 48336.201—2026 星闪无线通信系统 第201部分:接入层 同步低时延宽带(SLB)空中接口技术要求

GB/T 48336.301—2026 星闪无线通信系统 第301部分:基础服务层 设备发现和传输控制

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

星闪无线通信系统 SparkLink wireless communication system

支持极化码通信、定位、感知,能快速切换频率、精确同步的无线短距离通信系统。

3.2

管理节点 grant⁃node

G 节点

星闪无线通信系统(3.1)发送资源管理信息的节点。

3.3

终端节点 terminal node

T 节点

星闪无线通信系统(3.1)接收资源管理信息,根据资源管理信息发送数据的节点。

3.4

管理节点方向通信链路 communication link for transmission from grant node to terminal node G 链路管理节点(3.2)到终端节点(3.3)的通信链路。

3.5

终端节点方向通信链路 communication link for transmission from terminal node to grant node T 链路

终端节点(3.3)到管理节点(3.2)的通信链路。

3.6

管理节点符号 symbol for transmission from grant node to terminal node

G 符号

承载 G 链路(3.4)传输的循环前缀正交频分复用(CP⁃OFDM)符号。

3.7

终端节点符号 symbol for transmission from terminal node to grant node

T 符号

承载终端 T 链路(3.5)传输的 CP⁃OFDM 符号。

3.8

通信域 communication domain

SLB 通信系统中单个 G 节点(3.2)管理的资源集合。

注:一个通信域由该通信域的 G 链路、T 链路和附链路资源组成。

3.9

超帧 super frame

SLB 通信系统中由 8 个无线帧组成的时间周期结构。

3.10

位置解算节点 position computing node

根据一个或多个距离/角度/位置信息,确定位置标签定位信息的节点。

3.11

感知请求节点 sensing request node

发起感知测量过程并期望获得感知结果的节点。

3.12

感知管理节点 sensing management node

为感知测量过程配置资源的节点。

3.13

默认承载 default bearer

具备默认的 QoS 参数配置,为基础服务层各功能单元的控制信令类数据传输提供服务的逻辑信道(3.14)。

3.14

逻辑信道 logical channel

星闪无线通信系统(3.1)接入层为基础服务层提供数据传输服务的数据通道。

3.15

信道占用时间 channel occupancy time

SLB 通信系统在非连续传输模式下,从竞争信道成功后的第一个无线帧开始,到所有基础载波都释放信道之前的最后一个无线帧(含)为止的全部整数个无线帧。

3.16

传输时间间隔 transmission time interval

SLB 通信系统传输块集的到达时间间隔。

3.17 基础信道 basic channel

SLB 通信系统工作频段划分最小频域资源单元。

3.18 信道 channel

星闪无线通信系统(3.1)工作所占用频率资源。

3.19 子载波 subcarrier

SLB 通信系统物理层最小频域资源单元。

3.20 载波 carrier

星闪无线通信系统(3.1)物理层用于承载信息的频域资源。

注:SLB 通信系统中,载波包含若干个基础载波。

3.21 基础载波 basic carrier

SLB 通信系统物理层中基础信道内所有子载波组成的频域资源。

3.22 有效子载波 valid subcarrier

SLB 通信系统物理层可用于映射数据或信号的子载波。

3.23 中心子载波 center subcarrier

SLB 通信系统物理层处于基础载波中心的子载波。

3.24 分隔子载波 isolation subcarrier

SLB 通信系统物理层中用于分隔相邻基础载波的子载波。

3.25 功能单元 functional unit

星闪无线通信系统(3.1)基础服务层定义的负责特定功能或操作的逻辑功能实体。

3.26 传输通道 transport channel

星闪无线通信系统(3.1)基础服务层为基础应用层提供数据传输服务的数据通道。

3.27 原子能力 atomic capability

抽象出来的基础与通用性的基础应用层功能。

3.28 发现方 discovery party

设备发现过程中,搜索其他设备及其公开信息的一方。

3.29 被发现方 discovered party

设备发现过程中,公开发现等级和设备信息的一方。

3.30 过滤条件 filter condition

针对设备公开信息提供的可过滤选项,通过逻辑“与”“或”“非”进行组合。

3.31

服务 service

服务端公开的一组能力信息或功能集合。

3.32

首要服务 primary service

服务端对外公开的能提供一组应用完整功能的服务集合。

3.33

次要服务 secondary service

不独立对外公开,为其他服务提供支撑性功能的服务。

3.34

高层信令 higher layer signaling

物理层之上的控制信息。

4 符号和缩略语

4.1 符号

下列符号适用于本文件。

fs 基准采样频率。

fsd 派生的基带采样频率。

K 同步符号的参数,单个符号中包含的码字序列的长度。

L 占空比。

Mseg 测量字段包含的测量子片段个数。

Ncts 测量字段的测量符号总个数。

Nseg 每个测量子片段包含的测量符号个数。

Nsync 同步序列的长度。

S(i) 第 i 个同步字段符号。

Tgap 相邻的两个测量子片段之间的时间。

Tc 脉冲持续时间。

Tp 波形的带宽参数。

Ts 基本时间单位。

Tsd 派生的基本时间单位。

α 派生系数。

β 决定波形形状的参数。

4.2 缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ACK:确认(ACKnowledgement)

AoA:到达角(Angle of Arrival)

AoD:出发角(Angle of Departure)

CCBTC:通用控制广播传输通道(Common Control Broadcast Transport Channel)

CLTP:无连接传输协议(ConnectionLess Transport Protocol)

CMTC:通用管理传输通道(Common Management Transport Channel)

COT:信道占用时间(Channel Occupancy Time)

CP⁃OFDM:循环前缀正交频分复用(Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

CTS:信道训练序列(Channel Training Sequence)

DDP:设备发现协议(Device Discovery Protocol)

DLI:数据连接接口(Data Link Interface)

DTTC:专用业务传输通道(Dedicated Traffic Transport Channel)

EAP:可扩展认证协议(Extensible Authentication Protocol)

FLAG:快速辅助成组定位(Fast Localization with Assistant Grouping)

GFSK:高斯频移键控(Gaussian Frequency Shift Keying)

HID:人类接口设备(Human Interface Device)

IP:互联网协议(Internet Protocol)

LCID:逻辑信道标识(Logical Channel Identifier)

LWCTP:轻量面向连接的传输协议(LightWeight Connected Transport Protocol)

L2HC:低延迟低复杂度高清音频编解码(Low⁃latency Low⁃complexity High⁃definition audio Codec)

MDCMTC:多域协调与管理传输通道(Multi⁃Domain Coordination and Management Transport Channel)

NAS:非接入层(Non⁃Access⁃Stratum)

PDU:协议数据单元(Protocol Data Unit)

PSK:预共享密钥(Pre⁃Shared Key)

QAM:正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation)

QoS:服务质量(Quality of Service)

QPSK:正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying)

RSMTC:中继服务管理传输通道(Relay Service Management Transport Channel)

RSRP:参考信号接收功率(Reference Signal Received Power)

RSRQ:参考信号接收质量(Reference Signal Received Quality)

RSSI:接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator)

RTT:往返时间(Round⁃Trip Time)

SDU:协议数据单元(Service Data Unit)

SINR:信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio)

SLB:星闪同步低时延宽带模式(Synchronous Low latency Broadband)

SLE:星闪同步低功耗模式(Synchronous Low Energy)

SLP:星闪同步高精定位模式(Synchronous Link Positioning)

SMTC:服务管理传输通道(Service Management Transport Channel)

SSAP:星闪服务交互协议(Sparklink Service Access Protocol)

S⁃AODV:星 闪 无 线 自 组 网 按 需 距 离 矢 量 路 由 协 议(Sparklink Ad hoc On⁃demand Distance Vector routing protocol)

S⁃RPL:星闪低功耗及有损网络路由协议(Sparklink IPv6 Routing Protocol for Low⁃power and lossy networks)

TCID:传输通道标识(Transport Channel Identifier)

TCP:传输控制协议(Transmission Control Protocol)

TTI:传输时间间隔(Transmission Time Interval)

UART:通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)

UDP:用户数据报协议(User Datagram Protocol)

USB:通用串行总线(Universal Serial Bus)

UUID:通用唯一识别码(Universally Unique Identifier)

5G:第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology)

5GITC:5G 融合传输通道(5G Interworking Transport Channel)

8PSK:八相移相键控(8⁃Phase Shift Keying)

5 概述

星闪无线通信系统由接入层、基础服务层及基础应用层三部分构成。

接入层实现业务数据在空口的传输交互。接入层根据实现功能的不同分为管理节点(G 节点)和终端节点(T 节点),其中 G 节点为其覆盖下的 T 节点提供连接管理、资源分配、信息安全等接入层服务。

基础服务层提供设备发现、服务管理、连接管理(建立、维护与释放)、QoS 管理、测量管理、信息安全、多跳组网、面向连接或无连接传输等功能,用于支撑从业务触发到业务结束的整个业务周期的连接交互需求。

基础应用层实现各类应用功能,其中,针对共性业务诉求,定义模块化的原子能力协议,供所有应用协议进行调用;基础应用层也面向具体场景定义应用协议,用于实现业务的端到端交互并且保证不同设备的互联互通。

星闪无线通信系统支持通信、定位和感知场景。

根据通信双方节点类型不同,星闪无线通信系统支持的通信场景分为:

支持 G 节点和 T 节点之间的通信;

支持不同通信域中 G 节点之间的通信;

支持同一通信域内不同 T 节点之间通过 G 节点进行中继通信;

支持同一通信域内不同 T 节点之间直接进行通信;

支持任意两个节点之间进行直通通信;

支持任意多个节点之间进行基于多跳网络拓扑的通信。

星闪无线通信系统支持的定位场景分为:

支持一个位置锚点与一个位置标签之间测量距离、到达角或离开角;

支持至少一个位置锚点与多个位置标签之间并发测量距离、到达角或离开角,其中至少一个位置锚点与多个位置标签构成一个测量组;

支持至少一个位置标签与多个位置锚点之间并发测量距离、到达角或离开角,其中至少一个位置标签与多个位置锚点构成一个测量组。

G 节点或 T 节点可作为位置锚点、位置标签或者位置解算节点。G 节点配置各个位置锚点、位置标签和位置信息解算节点的定位参数。

星闪无线通信系统支持的感知场景分为:

单站感知:支持节点自发自收进行感知测量;

双站感知:支持两个节点之间进行感知测量;

协作感知:支持 G 节点作为感知管理节点,配置多个节点进行感知测量并上报感知测量信息,完成多节点协作感知;

代理感知:支持 T 节点作为感知请求节点,向 G 节点发送感知流程请求,并实现代理感知;

公共资源感知:同步信号可用作信道状态信息估计,并进一步用作感知。

6 架构

6.1 系统架构

星闪无线通信系统的整体系统架构见图 1。

接入层包含 SLB、SLE 和 SLP。DLI 定义了基础服务层与接入层之间数据和信息交互的格式以及相应物理接口使用方式。SLB 和 SLE 由物理层和数据链路层构成,SLP 仅包含物理层。SLB、SLE、SLP 和 DLI 的功能见 6.2.1。

基础服务层可由一系列基础功能单元构成,各功能单元的具体功能见 6.2.2,其中:

• 设备发现功能单元、服务管理功能单元、连接管理功能单元、测量管理功能单元、QoS 管理功能单元、安全管理功能单元构成了星闪无线通信系统的无线短距通用控制面;其中连接管理功能单元、测量管理功能及 QoS 管理单元为基础服务层提供基本管理服务,属于通用管理功能;
• 多域协调与管理功能单元和 5G 蜂窝网络融合功能单元为可选功能单元,属于星闪无线通信系统扩展控制面;
• 数据传输与适配功能单元负责数据封装等用户面功能,支持承载包括控制类数据、广播类数据、实时数据、可靠数据和透传数据在内的业务数据传输;
• 网络功能包括拓扑配置协议、无线邻居协议、多跳组网安全、无线网络协议、路由协议、网络服务发现与访问、网络错误与诊断、网络节能等内容,提供多跳组网能力;
• 传输功能支持点对点和多跳网络,提供面向连接或无连接的传输机制;
• 基础服务层也支持 TCP、UDP 和 IP 等传输协议。

基础应用层由原子能力协议以及应用协议构成,具体功能见 6.2.3。

GB/T 48336.101-2026 星闪无线通信系统 第101部分:架构和通用要求
图 1 星闪无线通信系统架构

6.2 各协议层功能

6.2.1 接入层功能

6.2.1.1 星闪同步低时延宽带(SLB)模式

SLB 的接入层包含物理层和数据链路层,其中 SLB 数据链路层包含媒体接入层和链路控制层。

SLB 物理层支持以下功能:

传输信息的正确性校验并指示给数据链路层;
传输信息的前向纠错编码/解码;
混合自动重传请求软合并;
传输信息到对应的物理资源的速率匹配;
编码后的传输信息到对应的物理资源的映射;
物理层控制信息和物理层数据信息的调制和解调;
频率和时间的同步;
无线特性测量并指示给数据链路层;
多输入多输出天线处理;
波束赋形;
射频处理。

SLB 的媒体接入层支持以下功能:

对不同逻辑信道的数据进行复用,生成传输块,并递交到物理层;
对链路控制层 PDU 数据进行级联;
物理层传递的传输块进行解复用,并递交到不同的逻辑信道;
随机接入过程;
资源请求过程;
混合自动重传请求;
逻辑信道优先级机制;
链路控制层数据量报告;
非连续接收;
数据透传。

SLB 的链路控制层支持以下功能:

传输基础服务层 PDU;
对传输模式 1 类型的数据,进行自动重传请求状态报告;
对链路控制层 SDU 进行切分和重组;
对链路控制层 SDU 进行重分段;
基础服务层 PDU 重复检测;
基础服务层 PDU 重排序;
链路管理功能;
加解密;
完整性保护;
数据透传。

SLB 接入层还支持 G 节点和 T 节点之间的以下控制管理功能:

通信域系统消息广播;

连接建立、重配置、拒绝、释放;
认证与安全机制更新;
资源配置;
状态管理;
测量与上报;
T 节点能力上报;
辅助信息上报。

6.2.1.2 星闪同步低功耗(SLE)模式

SLE 的物理层支持以下功能:

非链接态同步广播数据传输(如视频流、音频流等);
非链接态异步广播数据传输(如节点业务信息、温度信息、湿度信息、传感器信息等);
非链接态的广播发现过程,通过广播流程获取节点信息(如节点业务信息等);
链接态同步广播数据传输(如视频流、音频流等);
采用 GFSK 波形的无线帧类型 1;
使用在低时延传输、高频率交互场景中的无线帧类型 2;
使用在常规覆盖场景下的无线帧类型 3;
使用在扩展覆盖场景下的无线帧类型 4;
单播;
基于确认应答/否定应答反馈的可靠组播;
传输信息的前向纠错编码/解码;
重传合并;
用于灵活配置物理层资源的系统管理帧;
不同测量模式或阶段使用的四种测量帧类型。

SLE 数据链路层数据面支持以下功能:

非周期同步广播数据传输;

周期同步广播数据传输;

数据包的分段和重组;

数据面信息与控制面信息的复用;

加解密;

完整性保护。

SLE 数据链路层控制面支持以下功能:

数据链路物理层参数交互和更新;

节点特性交互;

节点版本交互;

信道质量上报;

功率控制;

休眠与唤醒;

测量与上报。

6.2.1.3 星闪同步高精定位(SLP)模式

SLP 的物理层支持以下功能:

基于超宽带脉冲波形的位置测量;
基于超宽带脉冲波形的感知测量。

6.2.1.4 数据连接接口

DLI 支持以下功能:

基础服务层对接入层的指令下发;
接入层对基础服务层的事件上报;
异步单播数据封装和传输;
同步单播数据封装和传输;
异步组播数据的封装和传输;
指令的流控;
数据面的流控;
UART、USB 等物理接口传输。

6.2.2 基础服务层功能

6.2.2.1 设备发现功能单元

设备发现功能单元用于公开设备自身存在或发现周边设备。设备发现功能单元支持以下功能:

被发现方公开信息配置;
发现方过滤条件的配置;
发现方扫描结果的过滤和上报。

6.2.2.2 服务管理功能单元

服务管理功能单元用于设备内部的服务管理及维护以及设备之间的服务发现,支持以下功能:

设备内部的服务注册、更新与删除;
设备内部的服务信息管理与维护;
设备间的服务发现;
设备间的属性读取;
设备间的属性写入;
设备间的交互信息错误处理;
服务端的通知与指示;
方法交互操作;
事件上报操作。

6.2.2.3 连接管理功能单元

连接管理功能单元支持以下功能:

传输通道的建立、更新和删除;
业务端口与传输通道的映射关系维护;
传输通道与接入层逻辑信道的映射关系维护;
触发接入层建立、更新或删除逻辑信道;
向 QoS 管理功能单元反馈当前传输通道的建立状态;
接入层传输路径的选择;
与接入层接口信息交互的维护。

6.2.2.4 QoS 管理功能单元

QoS 管理功能单元可根据业务传输需求以及网络状况等因素确定星闪无线通信系统需要提供的服务质量,确保星闪无线通信系统的传输能力与业务需求相匹配。QoS 管理功能单元具备以下功能:

传输通道的 QoS 参数配置;
管理并维护业务流与传输通道的 QoS 映射规则;
指示连接管理功能单元建立新的传输通道或更改传输通道映射关系;
基于 QoS 流的流量监控。

6.2.2.5 测量管理功能单元

测量管理功能单元支持以下功能:

触发接入层测量物理层信号质量;
管理面对已有传输通道的测量;
为其他基础服务层功能单元(如 QoS 管理功能单元、5G 融合功能单元等)或授权应用提供统一的测量服务接口。允许其向测量管理功能单元提供测量配置信息并对测量结果进行查询。

6.2.2.6 安全管理功能单元

安全管理功能单元用于为应用提供安全连接和 5G 融合安全等服务,支持以下功能:

安全连接管理;
安全状态管理;
授权管理;
5G 融合安全管理。

6.2.2.7 多域协调与管理功能单元

多域协调与管理功能单元用于相邻 G 节点之间的协调交互,支持以下功能:

相邻 G 节点的扫描;
触发多域服务发现及相邻 G 节点之间的连接建立;
相邻 G 节点之间的资源协调与管理;
相邻 G 节点之间的测距信息交互。

6.2.2.8 5G 蜂窝网络融合功能单元

G 节点或者 T 节点可通过 5G 蜂窝网络融合(简称“5G 融合”)功能单元与 5G 核心网进行交互,5G融合功能单元支持以下功能:

可信 G 节点的选择;
T 节点或者 G 节点的注册;
QoS 策略的下发;
远程状态查询。

6.2.2.9 数据传输与适配功能单元

数据传输与适配功能单元负责执行基础服务层的用户面操作,支持以下功能:

对发送端基础服务层 SDU 进行分包处理;
发送端基础服务层 SDU 进行向下透传处理;

发送端基础服务层多个 SDU 进行聚合处理;
数据重传;
ACK;
优先级处理;
接收端基础服务层 PDU 合片处理;
接收端基础服务层 PDU 进行向上透传处理;
接收端基础服务层 SDU 的数据分拆处理;
包括冗余传输、分流传输、接入层从 SLB 切换到 SLE、接入层从 SLE 切换到 SLB 四类使用方式在内的融合传输;
中继传输;
面向传输通道的测量帧发送和接收。

6.2.2.10 网络功能单元

网络功能单元负责执行多个星闪节点间的多跳组网,支持以下功能:

通过拓扑配置协议进行多跳网络动态构建;
通过无线邻居协议进行网络邻居建立和维护;
通过无线网络协议定义网络报文格式、网络地址分配方法和网络转发机制;
通过无线网络组播协议进行多跳组播;
通过无线网络广播协议进行多跳广播;
星闪多跳路由功能;
多种路由协议;
网络服务发现与访问;
多跳组网安全;
网络错误与诊断;
网络节能。

6.2.2.11 传输功能单元

传输功能单元负责执行星闪用户面的数据封装和传输,支持以下功能:

无连接的用户面数据传输;
有连接的用户面数据可靠传输;
基础服务层数据传输与适配功能单元承载的点到点传输;
基础服务层网络功能单元承载的多跳传输;
校验和;
通告接收窗口;
传输生命周期的状态管理;
控制消息携带用户数据;
延迟确认与合并确认;
流量控制;
过载控制。

6.2.3 基础应用层功能

6.2.3.1 应用协议

应用协议面向特定场景定义两个或多个设备的角色、每个角色的功能及设备之间的交互行为,也定义每个角色完成业务所需的基础服务层和接入层的能力和具体参数配置。根据服务的业务类型不同,应用包含音频、视频、控制、数传、定位和感知等。

6.2.3.2 原子能力协议

原子能力协议定义应用所使用的基础与通用性的功能,以及完成这个功能涉及的控制信令与交互流程。原子能力协议具有通用性、独立性。一个原子能力协议可服务多个应用协议,一个应用协议也可调用多个原子能力协议。

6.3 数据传输架构

6.3.1 概述

星闪无线通信系统支持星闪无线通信设备(简称“星闪设备”或“设备”)对等协议处理实体之间控制面数据或者用户面数据的交互。如图 2 所示,基础应用层、基础服务层和接入层分别定义了业务流、传输通道以及逻辑信道用于数据传输。

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图 2 星闪无线系统用户面端到端映射示意

星闪无线通信系统通过配置业务流与传输通道的映射关系、传输通道与逻辑信道的映射关系,确保星闪无线通信系统建立的端到端传输管道能满足数据传输所需要的 QoS 需求。

6.3.2 业务流

业务流由基础应用层定义并维护,是用于承载业务数据传输的最小单位。业务流通过端口(Port)进行识别,一条业务流在本端和对端使用的端口可独立维护。一条业务流中的数据通过用户面服务接入节点递交给基础服务层。

6.3.3 传输通道

传输通道由基础服务层的数据传输与适配功能单元定义并维护,用于承载不同星闪设备之间基础应用层或者基础服务层功能单元的数据交互。

传输通道通过 TCID 进行识别。基础服务层会为与它连接的同一个星闪设备的每一条传输通道在本侧建立并维护唯一的 TCID。

传输通道根据维护方式的不同分为缺省方式和非缺省方式两种。

缺省方式:传输通道使用预先定义好的固定 TCID,该传输通道具有默认的配置参数。数据传输与适配功能单元在接入层逻辑链路建立完成后可自动建立并使用该类传输通道,星闪设备之间可不进行配置信令协商。
非缺省方式:传输通道使用的 TCID、传输通道的配置参数以及传输通道的建立与释放等操作,应基于连接管理功能单元之间的配置信令协商结果。

为了适配不同业务的传输需求,星闪无线通信系统为传输通道定义了四种传输模式:基础模式、透传模式、流模式和可靠模式,每种传输模式的主要特性见表 1。从控制面角度,连接管理功能单元负责根据业务的 QoS 需求为业务数据配置匹配传输模式的传输通道;从数据传输角度,数据传输与适配功能单元负责基于被配置的传输模式及相关参数对传输通道内的业务数据执行具体的用户面操作。

表 1 传输通道的传输模式
传输模式 主要特性 典型应用
基础模式 默认传输模式。发送端不对数据进行重传,数据包的发送无超时丢弃。接收端不对接收数据进行反馈确认 用于基础服务层的控制面信令传输
透传模式 适用于时延敏感业务,在传输过程中发送端的数据传输与适配功能单元不对数据进行任何缓存、封包、流控等处理,直接将数据传入接入层 主动降噪业务
流模式 适用于具有实时性需求的流业务,采用单向传输。发送端的数据传输与适配功能单元对数据进行超时丢弃操作。接收端不对接收数据进行反馈确认 音频流
可靠模式 适用于具有高可靠性需求的业务。发送端支持数据重传,接收端支持数据接收后的反馈确认 文件传输业务

6.3.4 逻辑信道

逻辑信道是接入层传输承载的最小单位,以 LCID 进行识别。星闪无线通信系统定义了具备默认QoS 参数的逻辑信道(称为默认承载)用于承载相关信令数据。在 SLE 接入层中,“逻辑链路”即为逻辑信道,可包含单播、组播和数据广播等逻辑链路。不同的逻辑信道具有不同的调度优先级,可提供差异化服务。

SLB 与 SLE 传输通道与逻辑信道的映射关系如图 3 和图 4 所示。

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图 3 传输通道与 SLB 逻辑信道的映射关系
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图 4 传输通道与 SLE 逻辑信道的映射关系

7 接入层要求

7.1 星闪同步低时延宽带模式

7.1.1 波形和符号

SLB 系统应采用 CP⁃OFDM 波形传输,物理层时间度量应为基本时间单位 Ts 的倍数, Ts 为 1/fs,f 为30.72 MHz。

CP⁃OFDM 符号在时域上应包含循环前缀部分和有效数据部分,有效数据部分长度应为 256T 。其中不同符号类型对应的循环前缀部分的长度、CP⁃OFDM 符号长度以及切换间隔的长度见表 2。

表 2 SLB CP⁃OFDM 符号设计
符号类型 一般循环前缀长度 一般CP-OFDM符号长度切换间隔 边界循环前缀长度 边界CP-OFDM符号长度切换间隔
类型一A 18Ts 274Ts 20Ts 276Ts
类型一B 18Ts 274Ts 22Ts 278Ts
类型二 39Ts 295Ts 44Ts 300Ts
类型三 64Ts 320Ts — —
类型四 128Ts 384Ts — —
注:“—”表示不适用。

SLB 系统应支持派生帧结构和物理资源,即基于派生系数 α,生成派生的基准频率 fsd 为 f /α MHz和派生的基本时间单位 Tsd 为 alphaTs ,其中派生系数 α 为有理数。派生帧结构和物理资源与未派生的帧结构和物理资源相比,所有类型的时域资源对应的时间长度为未派生的 α 倍,所有类型的频域资源对应的频率带宽为未派生的 1/α 。

7.1.2 信道和载波

SLB 系统支持的工作频段可包括 2.4 GHz、5 GHz、6 GHz、8 GHz 和 Sub 1 GHz。频段使用应符合所在国家和地区的要求。每个基础信道带宽应为 20 MHz。每个基础信道应由连续 161 个连续子载波组成,子载波间隔应为 120 kHz。每个基础载波的 161 个子载波按照子载波中心频率从低到高的顺序依次编号为#0,#1,…,#160,其中#80 子载波为中心子载波,中心子载波不映射任何数据或信号。频域相邻的 2 个基础信道之间存在整数个分隔子载波,分隔子载波不映射任何数据或信号。最低频率和最高频率各预留部分资源不放置可用子载波。子载波划分如图 5 所示。

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图 5 系统信道和载波示意图

7.1.3 超帧和无线帧

SLB 系统一个超帧中应包含 8 个长度相同的无线帧,每个无线帧的持续时间应为 125 μs。按照时间从前到后的顺序依次编号为#0,#1,…,#7。

不同类型的链路应使用无线帧中不同的符号。

通信域中,G 链路使用的符号称为 G 符号,T 链路使用的符号称为 T 符号,附链路使用的符号称为A 符号。通信域的一个无线帧中的符号可灵活配置为 G 符号、T 符号、A 符号和切换间隔。

直通链路使用的符号称为 P 符号。直通链路的一个无线帧中的符号可灵活配置为 P 符号和切换间隔。

不同符号类型对应的无线帧中符号的个数如表 3 所示。

表 3 120 kHz 子载波无线帧设计
符号类型 无线帧中包含符号的个数
类型一A 14
类型一B 14
类型二 13
类型三 12
类型四 10

7.1.4 空口接入层广播

在连续传输模式下,SLB 接入层 G 节点应从#0 超帧开始,以 8 ms 为周期发送广播信息。

在非连续传输模式下,SLB 接入层应在每一个 COT 中,从 COT 的第一个无线帧开始,以 8 ms 为周期发送广播信息,一直到该 COT 结束。

SLB 接入层广播信息的内容可包括传输模式、无线帧号、TTI 长度、G 链路控制信息资源、系统消息资源等。

SLB 接入层应通过周期的系统消息发送空口的配置信息。空口配置信息可包括系统的域名,系统开销的具体资源配置等。

7.1.5 第一类数据信息传输

第一类数据信息传输应支持预配置调度传输(包含预配置调度半静态周期传输),调度信息应通过高层信令发送,可配置为每个 TTI 中发送一个或时分的发送多个数据包,每个 TTI 中的资源配置相同,每个数据包的调制编码方式相同。第一类数据信息应使用极化码信道编码,调制方式可支持 QPSK、16QAM、64QAM、256QAM、1024QAM、4096QAM。

7.1.6 第二类数据信息传输

第二类数据信息传输应支持预配置调度传输(包含预配置调度半静态周期传输)和动态调度传输。

当第二类数据信息传输采用预配置调度传输时,调度信息应通过高层信令发送。此时,第二类数据信息能够以一个或多个 TTI 为周期传输。其中每个周期在一个 TTI 中传输一个数据包,每个周期传输的数据包采用 TTI 中相同的资源配置和相同的调制编码方式。

当第二类数据信息传输采用动态调度传输时,调度信息应通过物理层控制信令发送。此时,能够使用一个调度信息调度一个第二类数据信息的数据包在一个 TTI 中传输;或者使用两个调度信息分别在不同频率资源上调度两个第二类数据信息的数据包在一个 TTI 中传输。

第二类数据传输应使用极化码作为信道编码,应支持基于传输块的单比特反馈信息传输,应支持重传合并。

7.1.7 共存和多域同步

SLB 系统支持通过网络部署保证系统间、多通信域间共存的连续传输模式,也支持通过竞争占用信道实现系统间、多通信域间共存的非连续传输模式。在非连续传输模式下,G 节点在时域以一个无线帧为粒度、频域以基础信道为粒度竞争信道。竞争信道成功后,占用竞争到的每个基础信道通信,占用结束后 G 节点释放信道。不同次占用信道,G 节点和 T 节点之间能够始终保持定时和频率的同步,无需每次占用信道 G 节点和 T 节点重新建立同步关系。

多域同步是指多个具有相同符号类型的通信域之间保持时间和频率同步,以避免邻频共存时通信域/直通链路间的邻频干扰。G 节点通过同步源选择/更新、本域同步调整、域间同步跟踪等操作,可实现多域同步。

7.1.8 灵活带宽

SLB 系统应支持灵活带宽,可基于 120 kHz 基础子载波间隔及 20 MHz 基础信道带宽按比例派生出更窄或更宽的子载波间隔的系统。

7.1.9 数据链路层

数据链路层应至少支持以下一种传输模式:

透传模式:基础服务层的数据包不添加数据链路层包头,直接交付给物理层;
确认模式:发送端请求接收端发送数据包的接收状态信息,发送端根据接收端的接收状态对数据包进行重传;
非确认模式:发送端不对数据进行数据链路层重传,接收端按照配置的时间窗口进行数据接收并将接收到的数据链路层服务数据单元向上递交给基础服务层。

7.1.10 定位

SLB 支持的定位测量模式可包括如下。

RTT 测量模式:基于飞行时间的测量模式,可在一个无线帧内快速完成双向两信号或双向三信号的测量信号交互。
基于双向复合信道的测量模式:根据锚点和标签测量的多频带/多信道的信道状态信息,利用复合信道状态信息解算位置锚点和位置标签的距离。

FLAG:由 G 节点为多个锚点与多个标签建立测量组,配置测量组的测量参数,测量信号以及测量时间差报告,按照组播地址发送,实现一对多或多对多高效测量。

SLB 支持的测量信号可包括:

专用位置测量信号;

安全位置测量信号。

SLB 支持的测量类型可包括:

G 节点与 T 节点的测量;

T 节点与 T 节点的测量。

7.1.11 感知

SLB 感知测量信号可包括感知参考信号和安全感知测量信号。
SLB 感知测量可支持单站感知、双站感知、多站感知、多种协作感知、代理感知、公共资源感知等测量模式。
SLB 感知测量可包括 AoD 信息、AoA 信息、基于频率域 I 路和 Q 路信息的信道状态信息、基于时间域信道冲击响应的信道状态信息、距离多普勒信息、感知目标信息等。

7.2 星闪同步低功耗模式

7.2.1 传输波形

SLE 系统应支持 GFSK 波形、QPSK 调制波形和 8PSK 调制波形,具体要求应符合 GB/T 46803.1— 2025 中的 6.1.1。

7.2.2 信道和跳频设计

SLE 系统工作频段可为 2 400 MHz~2 483.5 MHz、5 150 MHz~5 350 MHz、5 725 MHz~5 850 MHz。系统应采用单载波跳频的方法进行数据传输,信道带宽应支持 1 MHz、2 MHz 和 4 MHz。

7.2.3 无线帧结构

SLE 系统可支持 4 种无线帧结构,无线帧结构 1 应采用 GFSK 波形不进行信道编码。无线帧结构2、无线帧结构 3 和无线帧结构 4 应采用 PSK 调制并使用极化码信道编码。无线帧结构 2 中,控制信息应进行码长为 64 的信道编码,应使用 QPSK 进行调制。无线帧结构 3 中,控制信息应进行码长为 256的信道编码,应使用 QPSK 进行调制。无线帧结构 4 中,控制信息应进行码长为 256 的信道编码,应使用 BPSK 进行调制。

无线帧结构 2 宜用于鼠标类应用场景,无线帧结构 3 宜用于个域网、智能汽车等常规覆盖的场景,无线帧结构 4 宜用于智能家居、智能制造等对覆盖有要求的扩展覆盖场景。

7.2.4 空口接入层广播

SLE 系统应支持基础广播、扩展广播,以及通过扩展广播配置的同步数据广播或者异步数据广播。基础广播、扩展广播,以及配置的同步数据广播和异步数据广播都是无连接广播。

7.2.5 异步数据链路

SLE 异步数据链路传输可支持数据单播传输、数据组播传输、反馈组播传输、双向组播传输。

异步数据链路可用于系统 G 节点与 T 节点以及两个 T 节点间进行可靠传输。在异步数据传输过程中,对于发送端发送的数据包,如果接收端接收错误,发送端应重传该数据包,直到接收端指示接收正确为止。

7.2.6 同步数据链路

同步数据链路可支持数据单播传输、数据组播传输、反馈组播传输、双向组播传输、异步广播传输、同步广播传输。

对于同步数据链路,发送节点的每一个数据包只有有限次发送机会,发送节点只能在有限的时间内重传发送该数据包。数据包重传到一定时间后,发送节点不再重传该数据包。对于单播传输、数据组播传输、反馈组播传输、双向组播传输,接收节点支持给发送节点发送数据包确认信息。

单播传输、数据组播传输、反馈组播传输、双向组播传输应通过异步数据链路建立,每一条同步数据链路应绑定一条异步数据链路,同步数据链路的参数变更消息应由异步数据链路传输。异步数据链路断开时,与之绑定的同步数据链路也相应断开。

异步广播传输、同步广播传输应通过扩展广播配置和变更。

7.2.7 半静态资源配置和动态资源调整

异步数据链路和同步数据链路的资源,可通过高层信令进行半静态配置。同时,在高层信令基础上,还可通过系统管理帧进行动态的时间资源调整。

7.2.8 数据链路层

数据链路层应支持控制面数据和数据面数据的复用传输。

7.2.9 定位

SLE 支持的定位测量模式可包括:

多频点相位测量模式:多频点上双向测量相位,并基于双向测量得到的信道状态信息获取复合信道,计算得到距离或角度;

基于飞行时间的测量模式。

支持的测量信号可包括:

测量信号 1 的调制方式为无相位旋转 BPSK,且可配置为安全类型的测量信号;

多音信号(音的个数为 N=1、2、4、8)。当 N=1 时,为单音信号。

支持的测量类型可包括:

G 节点与 T 节点的测量;

T 节点与 T 节点的测量。

7.2.10 感知

SLE 支持的感知测量模式可包括多频点相位测量模式。

SLE 感知测量量可包括 AoD 信息、AoA 信息、基于频率域 I 路和 Q 路信息的信道状态信息、基于时间域信道冲击响应的信道状态信息、距离多普勒信息、感知目标信息等。

SLE 感知测量可支持单站感知、双站感知、多站感知、多种协作感知、代理感知、公共资源感知、非链接感知等测量模式。

7.3 星闪同步高精定位模式

7.3.1 超宽带脉冲波形和调制

超宽带脉冲信号的参考脉冲波形应为凯撒(Kaiser)波形,其表达式如公式(1)所示。

r(t) = l 1/(Tc) (I0 [ β √(1 - (2t/(Tc))2) ])/(I0 [ β ]), | t | ≤ (Tc)/2 0, | t | > (Tc)/2 . (1)

式中:

I0 第一类零阶修正贝塞尔函数;

β 决定波形形状的参数,取值 10;

Tp 波形的带宽参数,单位为纳秒(ns);

Tc 脉冲时长,取值为 3 cdotT_pc

针对不同带宽的信号,带宽参数 Tp 如表 4 所示。

表 4 信号带宽参数 Tp 的值
信号带宽 Tp/ns
-10 dB带宽大于或等于500 MHz 2
-10 dB带宽大于1300 MHz 0.75

超宽带脉冲的时域波形模板如图 6 所示。

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图 6 超宽带脉冲时域波形模板

7.3.2 超宽带脉冲测量信号

超宽带脉冲符号可支持长度为 31、63、91、127 和 133 的码字序列。

7.3.3 超宽带脉冲测量帧

超宽带脉冲测量帧应包括同步字段和测量字段。其中超宽带脉冲测量帧同步字段的格式如图 7所示。

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图 7 超宽带脉冲测量帧同步字段格式

其中,S( i) 为同步字段符号序列,每个符号是一个长度为 K 的码字序列,码字序列经过占空比为 L的插零时域扩展后形成同步信号。同步字段重复发送 Nsync 个相同的符号,个数 0 代表不发送同步字段。

同步符号的参数 K 和 L ,同步符号索引,以及同步序列的长度 Nsync 应由高层信令配置。

超宽带脉冲测量帧的测量字段应由多个测量子片段间隔一定的时间间隔构成,表示如图 8 所示。

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图 8 测量字段格式

测量字段应包含 Mseg 个测量子片段,每个测量子片段由 Nseg 个测量符号组成, Mseg 和 Nseg 应由高层信令配置。测量符号也称为 CTS。测量字段的测量符号总个数为 Ncts=NsegtimesMseg ,0 代表不发送测距字段。相邻的两个测量子片段之间的时间为 Tgap 。超宽带脉冲测量可支持普通测量模式和安全测量模式。

7.3.4 定位

SLP 支持的定位测量模式可包括:

双边两消息测量:两个节点中一个节点先发送第一超宽带脉冲测量帧,另外一个节点后发送第二超宽带脉冲测量帧,此时两个节点分别根据对方节点发送的超宽带脉冲测量帧进行测量;
双边三消息测量:两个节点中第一个节点先发送第一超宽带脉冲测量帧,然后第二个节点后发送第二超宽带脉冲测量帧,最后第一个节点发送第三超宽带脉冲测量帧,此时两个节点分别根据对方节点发送的超宽带脉冲测量帧进行测量。

超宽带脉冲定位测量量可包括 AoD 信息、AoA 信息、双边两消息的时间测量信息、双边三消息的时间测量信息、基于频率域 I 路和 Q 路信息的信道状态信息、基于时间域信道冲击响应的信道状态信息、距离多普勒信息等。

7.3.5 感知

超宽带脉冲感知测量可支持单站感知、双站感知、多站感知、多种协作感知、代理感知、非链接感知等测量模式。

超宽带脉冲感知测量量可包括 AoD 信息、AoA 信息、基于频率域 I 路和 Q 路信息的信道状态信息、基于时间域信道冲击响应的信道状态信息、距离多普勒信息、感知目标信息等。

7.4 数据连接接口

7.4.1 概述

星闪数据连接接口定义了在 UART 接口和 USB 接口上传输 DLI 指令、事件、用户数据的方法。包括基础服务层到接入层的指令封装格式、接入层到基础服务层的事件封装格式、异步单播数据封装格式、同步单播数据封装格式和异步组播数据封装格式。

指令包含同步完成指令和异步完成指令两种类型。同步完成指令要求接入层在收到指令的指定时间内,回复指令执行完成事件,并在事件中携带指令执行后的返回参数;异步完成指令要求接入层在收到指令的指定时间内,回复指令执行状态事件,并在指令最终执行完成后,上报特定事件,指示指令异步完成。

事件包含独立上报事件和特定指令的完成事件两种类型。独立上报事件由接入层根据运行状态独立决定是否上报;特定指令的完成事件一般由指令触发,并在指令结束后上报,也可不依赖特定指令的执行而独立上报。

用户数据接口包括异步单播、同步单播、异步组播等封装格式,使用链路标识作为数据的通道标识,支持分段和优先级指示等功能。异步单播数据还支持基础服务层和接入层之间的流量控制。

7.4.2 指令

星闪数据连接接口为 SLE 和 SLB 定义了一套统一的指令,指令的分组如表 5 所示。

表 5 数据连接接口指令分组
指令组 指令组编号 指令标识
基本指令 1 0x0401~0x07ff
广播配置指令 3 0x0c01~0x0fff
查询配置指令 4 0x1001~0x13ff
连接指令 5 0x1401~0x17ff
链路控制指令 6 0x1801~0x0bff
安全指令 7 0x1c01~0x1fff
测量指令 8 0x2001~0x23ff
SLB逻辑信道指令 9 0x2401~0x27ff
测试指令 62 0xf801~0xfbff
厂商自定义指令 63 0xfc01~0xffff
其他 预留 预留

7.4.3 事件

星闪数据连接接口为 SLE 和 SLB 定义了一套统一的事件,事件的分组如表 6 所示。

表 6 数据连接接口事件分组
事件分组 事件标识
联盟定义事件 0x0001~0xfbff
表 6 数据连接接口事件分组 (续)
事件分组 事件标识
厂商自定义事件 0xfc01~0xffff
其他 预留

8 基础服务层要求

8.1 设备发现

设备应通过运行设备发现功能单元的 DDP 实现设备信息的发布及扫描感知。按 GB/T 48336.301— 2026 中 6.2 的要求,设备在执行设备发现过程中的角色应分为被发现方和发现方两类。具体角色由设备的设备发现主体决定并指示给基础服务层的设备发现功能单元,设备发现功能单元应负责该角色对应操作的执行。设备发现的主体可包括具备设备发现需求的基础应用层或者基础服务层功能单元。

当设备被设置为被发现方角色时,应根据基础应用层的要求通过设备发现功能单元公开自身的设备信息,以被其他设备发现。根据信息公开程度的差异,被发现方可被配置为不可见发现、一般可发现、优先可发现、仅允许被曾配对过的设备发现以及仅允许被指定设备发现这五种可发现等级中的一种。对于被发现方,其公开的自身设备信息可包括可发现等级、设备名称、厂商信息、媒体接入标识、服务信息等等。这些设备信息中的部分信息可通过接入层的消息承载,其他信息可通过基础服务层设备发现功能单元发送的消息承载。具体信息的发送方式可根据设备能力、使用的接入层类型及实现方案确定。

当设备被设置为发现方角色时,应根据设备发现主体的要求通过设备发现功能单元扫描发现其他设备。具体的,发现方的设备发现主体应向其设备发现功能单元提供过滤条件,以使设备发现功能单元过滤出设备发现需求主体感兴趣的被发现方。设备发现功能单元接收到过滤条件后,可独立执行过滤,也可配置接入层进行过滤(如果接入层支持),或者两者结合。

当接入层同时支持多种接入技术(例如,SLB 和 SLE)时,设备发现主体应向设备发现功能单元指示用于设备发现操作的具体星闪接入技术。

8.2 服务管理

8.2.1 概述

服务管理是基础服务层的核心功能单元之一,其可为基础应用层以及基础服务层提供包括服务注册、维护、删除等在内的设备内部服务管理功能。同时,不同星闪设备通过运行 SSAP 还可实现彼此之间的服务发现及交互。

如图 9 所示,服务管理定义了两种角色,即服务端和客户端。服务端是服务的承载方,接收和响应客户端的请求;客户端是服务的使用方,向服务端提交访问请求,获取并接收服务端返回的响应。

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图 9 服务管理角色

8.2.2 服务的定义及表达

服务是指服务端公开的一组能力信息或功能集合。一个特定应用、原子能力或者基础服务层功能单元所能提供的完整功能可由一个或多个服务组成。例如一个家庭室内监测应用可由湿度检测服务和温度检测服务构成。

星闪无线通信系统定义了统一的表达格式来描述各类服务,这种表达格式称为服务结构。服务结构可由服务声明、服务引用、属性、方法、事件等结构成员构成,其中服务结构中应至少具备服务声明。各结构成员的定义见表 7。

服务按照类型可分为首要服务和次要服务,首要服务是可被服务端直接对外公开的服务。次要服务不能独立对外公开,需要被首要服务引用才可使用。

表 7 服务结构中的结构成员定义
结构成员 定义描述
服务声明 用于指示服务的最基本信息,包括服务类型、服务标识等
服务引用 用于支持当前服务所引用的一个或几个其他的服务以及服务的类型和句柄范围。当前服务可继承被引用服务所提供功能
属性 用于描述服务具体功能、状态以及相关的配置信息。客户端通过对属性的访问来实现与服务端的服务交互
方法 用于服务端向客户端提供的访问接口,客户端通过请求服务端的方法完成对应功能的操作。每种方法定义了其所需的输入参数、返回结果的含义和格式。方法一般用来简化多步骤属性访问流程
事件 用于服务端特定情况下触发并由相关服务主动向客户端发送指示信息。事件包含事件类型及关联数据。事件类型包括设备异常、故障和告警等

每个结构成员的具体信息表达应采用统一的数据结构,称为条目。每个条目可由句柄、类别、标识、数据、权限和附加信息等元素构成,条目结构的示意图见图 10,各元素的定义见表 8。 其中一条条目中的句柄、类别、标识和数据信息可被服务端用来与客户端进行交互。权限和附加信息仅由服务端维护,不参与同客户端的交互过程。

图 10 条目定义的数据结构示意
句柄(2字节) 类别(1字节) 标识(2字节或16字节) 数据(变长) 权限(实现定义) 附加信息(实现定义)
表 8 条目中的元素定义
元素 定义描述
句柄 服务端生成的条目的索引号。在一个服务端上的每个条目都具备唯一句柄索引,句柄值不允许重复使用
类别 表示该条目承载数据的类型信息,长度为1字节。示例性的,可指示条目数据所属的服务结构成员类型、首要服务、次要服务等
标识 表示该条目描述的具体内容,由通用唯一标识UUID指示。标准服务或标准服务成员使用16比特通用唯一标识;自定义服务或自定义服务成员使用128比特的通用唯一标识。例如,标识可指示该条目记录信息的具体内容为湿度、温度等
数据 指示了与该条目的标识相关联的数据信息。数据字段中又分为操作指示,数据值和描述符
权限 权限是客户端对服务端上的服务结构成员进行访问时,服务端提出的安全层面的要求。只有满足安全要求的客户端才能对服务结构成员进行访问,由服务端进行设置,对客户端不可见
附加信息 作为可选项,用于服务端对相应的条目进行注释,注释内容由实现决定,对客户端不可见

8.2.3 星闪服务交互协议

SSAP 提供了服务端与客户端之间交互特定服务及其属性信息的信令并定义了交互操作。

SSAP 的信令应采用 SSAP PDU 的格式,SSAP PDU 应由消息码、消息控制码和属性载荷三部分组成,见表 9。根据交互功能的不同,SSAP PDU 消息应分为七个类别:错误处理、信息交互、服务发现、读取操作、写入操作、通知或指示和方法调用。

表 9 SSAP PDU 数据格式
SSAP PDU组成 大小/字节 描述
消息码 1 SSAP消息类别,用来表示命令、请求、响应、通知、指示和确认等六种信令类型
消息控制码 1 SSAP消息的Control Flag指示字节
属性载荷 多字节 消息负载内容

在服务端和客户端之间默认通过服务管理传输通道 SMTC 交互 SSAP PDU。SMTC 作为缺省传输通道,其可在接入层的默认承载建立后自动激活并进行使用。

8.3 QoS 管理

星闪无线通信系统的端到端 QoS 模型见图 11。

从控制面的角度,星闪无线通信系统需要维护的承载映射关系包括:

业务流与 QoS 流的映射关系;

QoS 流与传输通道的映射关系;

传输通道与逻辑信道的映射关系。

其中,业务与 QoS 流之间的映射关系以及 QoS 流与传输通道的映射关系均由 QoS 管理功能单元进行维护,且 QoS 流仅为用于 QoS 管理的逻辑概念,不参与实际用户面传输的具体流程。因此,从用户面的角度星闪无线通信系统需要维护的承载映射关系包括:

业务流与传输通道的映射关系;

传输通道与逻辑信道的映射关系。

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图 11 QoS 模型示意

为了满足业务数据传输的 QoS 需求,基础服务层应基于业务传输需求确定传输通道的 QoS 要求,并基于该要求建立相应的传输通道。QoS 功能单元应负责 QoS 要求的确定。具体的,当发送端的基础应用层或基础服务层功能单元有业务数据需要传输时,应将业务类型、端口号、业务关联的 QoS 参数等信息递交给 QoS 管理功能单元,发送端 QoS 管理功能单元基于接收到的参数与对端 QoS 管理功能单元进行传输所需的 QoS 参数协商。经过协商,每个对应的业务流(以端口号标识)都会被分配到一个QoS 流,并且获得传输所需的 QoS 参数。QoS 管理功能单元将协商后的 QoS 参数递交给连接管理功能单元,连接管理功能单元将基于该些参数启动传输通道的建立或更新。

QoS 流是 QoS 管理功能单元对业务数据进行管理的最小单位,以 Qos 流标识符进行标识。QoS 管理功能单元可将多个业务流配置到一个 QoS 流进行管理。其中,归属于同一个 QoS 流的业务流数据在传输层面会具备相同的 QoS 要求。QoS 流的划分属于逻辑概念,仅用于 QoS 管理单元的控制面管理使用,无需在数据传输时增加包头或者类型标识进行用户面的显示标识。从控制面管理的角度,QoS 流可用来做 QoS 映射关系管理、QoS 流监控等工作。

对于星闪 5G 融合系统,QoS 管理功能单元可接收 5G 融合功能单元从 5G 网络获取的 QoS 策略,并使用该策略确定业务传输所需要的 QoS 要求。

8.4 连接管理

基础服务层的连接管理功能单元应负责传输通道的建立、维护、重配、释放等管理功能。

当 Qos 管理单元向连接管理功能单元递交 Qos 协商结果并指示建立传输通道或更新传输通道与业务流的映射关系时,连接管理功能单元应启动传输通道的建立或重配操作流程。

一般情况下,不同星闪设备之间可传递传输控制信令或中继控制信令(针对传输通道中继场景)来协商特定传输通道的配置信息。当基于信令协商来确定传输通道配置时,星闪设备的连接管理功能单元应在完成与对端星闪设备的信令交互后才可对指定的传输通道进行操作。

为了减少信令交互并提升通信效率,星闪无线通信系统还支持使用缺省方式来建立或释放传输通道。缺省方式的传输通道采用固定传输通道标识并具备默认的配置参数,可在接入层默认承载建立完成后直接激活并使用,并可在接入层链路释放后自动释放,不要求星闪设备间进行传输控制信令的交互。使用缺省方式建立或释放的传输通道一般用于承载基础服务层各类功能单元的控制信令数据。

基础服务层可提供针对单播类业务和广播类业务的连接管理服务。

对于同时支持 SLB 和 SLE 的星闪设备,基础服务层可提供基于 SLB 和 SLE 的融合传输服务。融合传输服务允许同时使用 SLB 逻辑信道和 SLE 逻辑信道为同一条传输通道中的数据进行冗余传输或分流传输、允许将一条传输通道对应的接入层技术从 SLB 切换到 SLE,或从 SLE 切换到 SLB。

基础服务层还可支持不同的 T 节点之间通过 G 节点进行传输通道中继通信。具体的,G 节点的基础服务层可为两个 T 节点身份的星闪设备提供数据转发服务,从而实现两个 T 节点之间的业务交互。

星闪基础服务层支持 T 节点与 T 节点之间通过 G 节点的数据转发形式(中继形式)实现通信。数据转发应由 G 节点基础服务层的数据与传输适配功能单元完成。

当 T1 节点希望通过 G 节点与 T2 节点进行传输通道中继通信时,T1 节点应先通过连接管理能力查询相关信令确认 G 节点支持中继能力。当 T1 节点确认 G 节点支持中继能力后,应通过 G 节点与 T2节点进行中继服务发现相关交互。经过中继服务发现,T1 节点和 T2 节点的基础应用层可获得彼此通信所需的端口、业务、QoS 需求等相关信息。基于这些参数信息,T1 节点、G 节点和 T2 节点基础服务层的连接管理功能单元通过中继控制信令的交互可建立 T1 节点与 T2 节点之间用于中继业务数据传输的中继业务传输通道。

每条中继业务传输通道应由两条子中继业务传输通道构成,分别用于承载 T1 节点和 G 节点、G 节点和 T2 节点之间的中继业务数据,见图 12。G 节点的连接管理功能单元应生成并维护传输通道映射关系表,映射关系表中的每一项记录应包括 T1 节点的媒体接入层标识、T2 节点的媒体接入层标识、TCIDx、TCIDy、TCIDi、TCIDj。

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图 12 中继业务传输通道示意图

在中继业务数据传输过程中,G 节点接收到 T1 节点通过子中继业务传输通道 1 发送的 PDU1 后(对应数据帧包头封装 TCIDy),G 节点根据传输通道映射关系表将 TCIDy 替换成 TCIDj 生成 PDU2(必要时还需重新计算 CRC)并将其转发给 T2 节点。

8.5 测量管理

在星闪无线通信系统中,测量管理功能单元应负责基础服务层以及接入层相关性能参数的测量以及状态监控。针对接入层,测量功能单元可支持采集包括 RSRP、RSSI、RSRQ、 SINR、误码率、收发速率、AoA 信息、AoD 信息、飞行时间信息等在内的物理层参数信息。针对基础服务层流模式或可靠模式下的传输通道,测量功能单元可支持测量端到端时延、抖动等性能指标。

测量功能单元应为其他功能单元(如 QoS 管理功能单元、5G 融合功能单元等)或授权应用提供统一的测量服务接口,应允许其他功能单元或授权应用向测量管理功能单元提供期望测量的配置信息,并对测量结果进行查询。

针对接入层的物理层参数,测量功能单元应通过跨层原语交互的方式触发并获取。跨层原语可包括物理层参数查询请求、物理层参数上报、物理层参数查询取消以及物理层参数查询取消确认等。

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图 13 端到端传输通道性能测量各功能单元交互示意图

针对基础服务层传输通道的性能测量流程示意见图 13。基于测量帧的传输通道测量能力属于可选能力。本端星闪设备与对端星闪设备应先通过连接管理功能单元提供的连接管理能力查询请求信令和连接管理能力查询回复信令确认测量能力。当确定对端星闪设备具备该测量能力,本端星闪设备的测量管理功能单元应与对端星闪设备交互测量管理信令,确定测量实例的配置并建立相关测量实例。每一个测量实例对应于一组面向特定传输通道的测量项。通过测量管理信令确定的配置信息可包括目标传输通道标识、测量模式(单向测量或双向测量)、同步时钟源类型等。在成功完成测量实例的建立后,本端星闪设备或对端星闪设备的测量管理功能单元应触发同端设备传输与适配单元发送测量请求帧,开始进行端到端传输通道性能测量。测量管理功能单元应记录测量结果。

8.6 多域协调与管理

多域协调与管理是星闪无线通信系统基础服务层为 G 节点提供的一项服务功能,可用于:

相邻 G 节点进行通信域资源协调或管理交互,实现资源管理、干扰协调等目的;
多个通信域的协同工作,例如进行联合测距等。

多个支持多域协调与管理功能的 G 节点可组成多域组。多域协调与管理按照工作模式的不同,分为管理模式和非管理模式。

管理模式:多域组内的 G 节点间存在从属关系,分为多域管理节点和多域成员节点。多域管理节点应具备对多域成员节点的控制管理功能,多域成员节点应严格服从多域管理节点的管理。多域成员节点如果无法执行多域管理节点的信令,应及时向多域管理节点进行反馈。
非管理模式:多域组内的 G 节点之间不存在严格的从属关系,可通过协商或者建议的方式进行多域信息的协调。不要求其中一方严格服从另一方的管理。

支持多域协调与管理功能的 G 节点应至少支持非管理模式,可选支持管理模式。

为了实现多域协调与管理,G 节点应执行多域设备发现,多域设备连接、多域服务发现、多域信令交互等主要步骤。

多域设备发现主要用于广播自身设备信息或者扫描发现周围的邻居 G 节点。当 G 节点开启多域协调与管理功能,并且接入层以 G 节点身份广播设备信息时(此时,对应的设备发现角色为被发现方),宜尽量携带可显式指示其具备多域协调与管理功能的设备信息。当 G 节点决定扫描周围 G 节点的设备信息时(此时,对应的设备发现角色为发现方),接入层应使用 T 节点身份。扫描冲突解决模式可用来避免因相邻 G 节点同时在接入层使用 T 节点身份扫描而引发多域设备发现失败。

多域设备连接遵循星闪无线通信系统通用的连接管理操作。设备之间的连接建立应由发起方的多域协调与管理功能单元触发,并由连接管理功能单元执行。

多域服务发现可用来确认对端节点是否支持多域协调与管理服务、交互多域能力以及确定多域协调与管理模式。根据多域服务发现的角色不同,G 节点可分为客户端 G 节点和服务端 G 节点。对于支持多域协调与管理的 G 节点,当作为服务端 G 节点时应按照多域协调与管理服务结构定义服务。

经过多域服务发现并确认多域协调与管理模式和角色后,G 节点之间可通过交互多域协调与管理信令的方式来执行多个通信域的具体协商和管理操作。

对于非管理模式,本端 G 节点可将自身使用的接入层技术类型、载波信道和半静态资源信息告知对端 G 节点。此外,本端 G 节点还可向对端 G 节点发送邻区扫描指示信息,用于辅助对端 G 节点的多域设备发现。

对于管理模式,多域管理节点可为多域成员节点配置可用载波信道以及不同载波信道上的半静态资源。多域成员节点应严格按照多域管理节点的配置信息进行资源配置。为了让多域管理节点更好地获知多域成员节点对应通信域的资源使用情况,多域成员节点可向多域管理节点发送通信域资源报告消息,上报当前使用的载波信道、半静态资源以及业务等信息。多域管理节点和多域成员节点之间也可执行邻区扫描信息的交互,辅助对端节点的多域设备发现。此外,管理模式下的多域管理节点和多域成员节点之间还可支持联合测距功能。

8.7 5G 蜂窝网络融合

星闪无线通信系统和 5G 蜂窝网构成的整体网络系统称为星闪 5G 蜂窝网络融合(简称“星闪 5G 融合”或“5G 融合”)系统。

根据星闪无线通信系统和 5G 蜂窝网之间交互所涉及的网元类型及功能不同,整体系统可分为如下两种。

类型一:5G 核心网支持对星闪无线通信系统覆盖下 G 节点和 T 节点进行设备感知和交互。其中,T 节点的 5G 融合功能单元具备 NAS 功能,G 节点为可信管理节点且具备 5G 融合功能单元。
类型二:5G 核心网仅支持对星闪无线通信系统覆盖下 G 节点进行设备感知和交互。其中,G节点为可信管理节点且具备 5G 融合功能单元。

从控制面角度,5G 核心网根据能力不同,可仅管理其覆盖下的 T 节点和 G 节点之间的短距通信;也可管理其覆盖下的 T 节点或 G 节点与 5G 核心网之间的远端通信。

5G 核心网可为其覆盖下的一个或多个星闪无线通信网络提供统一的网络管理服务,其中每个星闪无线通信网络包含至少一个可信 G 节点和若干 T 节点。
5G 融合功能单元可负责所属星闪通信设备与星闪 5G 融合系统中的其他网元的控制面交互(例如注册、身份认证,Qos 策略管理和传输状态管理等),也可负责与所属星闪通信设备内的其他功能单元进行 5G 融合相关的操作交互(例如,将 5G 核心网配置的 QoS 策略推送给 QoS 管理功能单元,或触发测量功能单元执行 5G 融合所需的测量)。

在星闪 5G 融合系统中,T 节点为了获取 5G 融合服务,应首先选择支持 5G 融合服务的可信 G 节点进行接入。对于一个支持 5G 融合服务的 G 节点,T 节点通过服务发现操作可获得该 G 节点支持的公用陆地移动网络、移动运营商核心网连接类型、回传类型等信息。T 节点可将感兴趣的 G 节点作为候选可信 G 节点,并可从中选择优先级最高的 G 节点作为可信 G 节点。当 T 节点接入到可信 G 节点后,根据星闪 5G 融合系统类型的不同,T 节点可进行注册、去注册、会话建立、会话修改、会话释放、QoS 策略管理和状态管理等操作。

8.8 网络功能

网络功能位于基础服务层,可包括拓扑配置协议、无线邻居协议、多跳组网安全、无线网络协议、路由协议、网络服务发现与访问、网络错误与诊断、网络节能等内容。在具体的实施中,涉及的协议或功能可选择性的部署或实现。

网络功能可包括:

无线网络接口:接入层实体(如 SLB/SLE 等)通过网络功能的输入/输出(I/O)操作对象,通过该接口进行报文收发,以及对接入层实体状态、属性、统计值(如收发报文量等)进行读写;
无线网络协议:定义了星闪网络报文格式、网络地址分配、多跳转发机制、网络安全功能(认证&加密)等;
无线网络广播协议:定义星闪网络广播机制,可支持可靠性广播协议和非可靠性广播协议;
无线网络组播协议:定义星闪网络组播机制,可支持可靠性组播协议和非可靠性组播协议;
无线网络控制协议:可用于在星闪网络节点间传递控制消息,测量或诊断网络可达性、丢包、时延等,以及实现部分网络控制功能,例如路由控制;
拓扑配置协议:定义星闪网络拓扑动态构建的流程,可用于待入网节点发现网络、接入网络;
无线邻居协议:定义星闪网络设备间的邻居动态发现,以及维护设备邻居关系,无线邻居协议可用于发现和管理邻居节点;
地址配置协议:定义星闪网络地址动态分配协议;
多种路由协议,可包括静态路由协议、S⁃AODV、S⁃RPL、星闪链路状态路由协议等;
无线资源预留协议:可按需为业务计算满足其 QoS 要求的端到端转发路径;
服务与地址解析协议:管理服务名/服务 UUID 与星闪网络地址映射关系,可用于查询服务的网络地址信息。

对于一个网络节点,应执行以下的步骤来完成多跳组网,实现数据传输:

发现网络;
加入网络,建立网络邻居,获取网络密钥;
获取网络地址;
生成路由表;
完成服务发现和服务访问;
传输业务流量。

8.9 传输功能

传输功能可接收基础应用层向下递交的应用数据,封装传输功能报文头,并向下递交给传输承载通道。传输承载的通道支持由星闪网络功能生成的多跳路径,也可支持基础服务层传输与适配功能生成的传输通道。星闪传输功能可支持无连接的非可靠传输协议(例如,CLTP)和面向连接的可靠传输协议(例如,LWCTP)。

传输功能通过端口号区分不同应用,源端口号指示本设备的源应用,目的端口号指示对端设备的目的应用。其中,LWCTP 还可通过发送序列号与确认序列号,支持源应用和目的应用间的可靠传输。

LWCTP 可支持完整的连接状态切换和生命周期控制,数据传输的一个完整生命周期,分为传输开始、传输数据、传输结束三个阶段。LWCTP 对传输的两个方向解耦,每一个方向都可按需启动和结束数据传输,以实现单工或全双工通信。

LWCTP 可支持延迟确认与合并确认,批量传输数据时,接收端可分配缓存区资源,对接收的报文进行顺序缓存。接收端可在延时一定时间,对接收的报文进行确认,确认序列号填写已接收的连续报文的序列号的最大值。

LWCTP 可支持流量控制和过载控制,接收端将接收窗口通告发送端使发送端调整发送速率或暂停传输。

9 基础应用层要求

9.1 音频

对于音频类型业务,基础应用层可支持以下原子能力协议。

音频流配置与传输管理:定义了单播、组播、广播等音频传输方式,码流格式;多音频通道音频流的分发和混音。
合作设备集合管理:定义了合作设备集合的组建、发现、连接、移除的功能,可提供将多个功能与状态相同的设备视为一个合作设备集合进行管理的能力。
媒体控制:定义了媒体播放、媒体浏览、音量调整等控制面功能。
高清音频编解码:定义了 L2HC。

9.2 视频

对于视频类型业务,基础应用层可支持以下原子能力协议:

视频流配置与传输管理:定义了单播、组播的视频传输方式,视频编码以及封装格式;
合作设备集合管理:定义了合作设备集合的组建、发现、连接、移除的功能,可提供将多个功能与状态相同的设备视为一个合作设备集合进行管理的能力。

9.3 控制

对于控制类型业务,基础应用层可支持以下应用协议:

USB HID 应用配置和管理:定义了对原子能力相关服务的配置和数据传输的要求;
对于控制类型业务,基础应用层可支持以下原子能力协议:
用于 USB HID 应用的数据交互管理服务:定义了星闪以无线方式模拟 USB HID 设备和主机,通过服务管理呈现功能及使用 SSAP 传输 USB HID 数据;
电量信息管理服务:定义了电量信息;
设备信息管理服务:定义了设备信息,包括设备的厂商、型号、版本、外观等信息。

9.4 数传

对于数传类型业务,基础应用层可支持以下原子能力协议:

IP 承载管理:定义了 IP 报文在星闪 IP 网关和节点的转发流程和数据传输要求;
电量信息管理服务:定义了电量信息;
设备信息管理服务:定义了设备信息,包括设备的厂商、型号、版本、外观等信息。

9.5 定位

对于定位类型业务,基础应用层可支持以下应用协议:

数字车钥匙应用配置和管理,定义了对数字车钥匙场景下各角色与行为,原子能力相关服务的配置和数据传输的要求。

对于定位类型业务,基础应用层可支持以下原子能力协议:

用于数字车钥匙应用的数据交互管理:定义了数字车钥匙应用的数据交互的技术要求;

位置信息管理:定义了参与位置测量和解算的各角色、行为及一般交互流程;

电量信息管理服务:定义电量信息;

设备信息管理服务:定义设备信息,包括设备的厂商、型号、版本、外观等信息。

10 系统安全通用要求

10.1 概述

为了保障端到端通信安全,星闪无线通信系统安全设计覆盖接入层,基础服务层和基础应用层。

其中在接入层,SLB 定义了星闪设备间 SLB 安全通信所需的信息安全特征,如认证凭证配置、双向认证、安全上下文协商和更新、传输数据信息安全保护、隐私保护等,提供了强认证鉴权和高信息安全的传输安全保护。同时,SLB 还定义了企业场景的安全认证流程,包括 EAP 认证、证书认证和自定义认证的方式。 SLE 定义了星闪设备间 SLE 安全通信所需的信息安全特征,如配对和鉴权、加密管理、隐私管理、加解密等,提供了数字比较、免输入、通行码输入、口令验证、带外方式和预配置密钥 PSK 等 6 种配对和鉴权方式。SLB 和 SLE 支持定位和感知能力。SLB 和 SLE 的定位技术支持物理层安全机制,基于随机参数产生测量波形,防止测量信号被伪造和非法用户接受测量信号。SLB 和 SLE 感知技术可在多天线场景下对感知信号进行加扰,防止非法用户窃听。接入层还定义了超宽带脉冲测量的安全机制,包括超宽带脉冲测量的密钥派生、测量子片段间隔随机生成、加扰序列生成等。

基础服务层的安全管理功能提供基础服务层的信息安全服务功能,包括安全连接管理、安全状态管理、授权管理、5G 融合安全管理等服务功能。

基础应用层也定义了相关的安全机制,以保障端到端的应用层传输安全。

10.2 接入层安全

SLB 接入层安全应符合 GB/T 48336.201—2026 中第 9 章的要求。

SLE 接入层安全应符合 GB/T 46803.2—2025 中第 7 章的要求。

10.3 基础服务层安全

10.3.1 概述

基础服务层的安全管理功能单元可提供基础服务层的网络安全服务功能,包括安全连接管理、安全状态管理、授权管理和 5G 融合安全管理等服务功能。

10.3.2 安全连接管理

安全连接过程在 SLB 中为认证和安全上下文协商流程,在 SLE 中为配对和鉴权流程。

安全连接服务为基础应用层应提供如下服务:

建立安全连接;
取消安全连接;
安全连接状态查询;
安全连接状态通知。

其中建立安全连接服务用于向基础应用层提供和对端设备建立安全连接的功能,可根据对端设备地址和对端设备的能力建立安全连接。调用建立安全连接功能之后,设备启动和对端设备的安全连接和鉴权流程。安全管理功能单元负责传递接入层和用户界面之间的交互信息,如口令值、数字比较值、输入口令通知、用户确认通知、用户确认等。当安全连接失败或成功后,通过安全连接状态服务通知用户安全连接结果。

取消安全连接服务用于取消与对端设备的安全连接。调用取消安全连接服务后,获得的状态应包括:

取消安全连接成功;

取消安全连接失败,地址不存在;

取消安全连接失败,正在安全连接中。

安全连接状态查询服务用于基础应用层查询和指定设备的安全连接的状态,状态应包括:安全连接中、安全连接失败和安全连接成功。

安全连接状态通知服务用于向基础应用层通知安全连接建立之后安全连接的状态。安全连接状态的通知方式应为注册⁃通知的方式。安全连接状态应包括:

安全连接中;

安全连接失败;

安全连接成功。

当安全连接失败时,可通知安全连接失败的原因,如:安全连接冲突、链路断开、鉴权失败等。

10.3.3 安全状态管理

安全状态管理应为基础应用层提供如下服务:

安全状态查询;

安全状态通知。

其中安全状态查询服务用于基础应用层查询当前链路的安全状态信息,以确定当前链路的安全性是否满足要求,可包括如下内容:

安全状态:包括加密和未加密状态、完整性保护和未完整性保护状态;

安全算法:包括加密算法和完整性保护算法(如果安全开启的话);

链路状态:包括连接和断开;

鉴权状态:包括未鉴权,鉴权中,已鉴权和鉴权方式。

安全状态通知服务用于当链路的安全状态发生改变时,通知基础应用层来决策和处理。其中安全状态和状态参数定义见表 10。

表 10 安全状态和状态参数
状态 状态参数
安全状态 1.加密、未加密2.完整性保护、未完整性保护
安全算法 1.加密算法2.完整性保护算法
链路状态 连接或断开
鉴权状态 1.未鉴权、鉴权中、已鉴权2.鉴权方式

10.3.4 授权管理

当对端设备访问基础服务层的功能单元服务时,可能需要基础服务层的功能单元对该服务访问进行授权。基础服务层安全管理可将该授权请求发送给基础服务层的功能单元,基础服务层的功能单元可自行判断或者请求用户确定以得到授权结果。基础服务层的功能单元得到授权结果之后,可将该授权结果发送回基础服务层安全管理。基础服务层安全管理可保存该授权结果。基础服务层安全管理可为基础服务层的服务访问提供该授权结果。

当对端设备访问基础应用层的服务时,可能需要基础应用层对该服务访问进行授权。基础服务层安全管理可将该授权请求发送给基础应用层,基础应用层可自行判断或者请求用户确定以得到授权结果。基础应用层得到授权结果之后,可将该授权结果发送回基础服务层安全管理。基础服务层安全管理可保存该授权结果。基础服务层安全管理可为基础应用层的服务访问提供该授权结果。

10.3.5 5G 融合安全管理

具有 5G 融合业务和非 5G 融合业务(普通业务)的 T 节点和 G 节点将存在三类 PSK,分别为非可信 5G⁃PSK、可信 5G⁃PSK 以及普通 PSK。

三类 PSK 使用原则如下:

针对 5G 融合业务,使用 5G⁃PSK(非可信 5G⁃PSK 或可信 5G⁃PSK);如果有可信 5G⁃PSK,则使用可信 5G⁃PSK;

针对非 5G 融合业务,使用普通 PSK。

G 节点和 T 节点进行业务时应根据 PSK 类型确定该连接的业务范围:基于非可信 5G⁃PSK 或可信5G⁃PSK 建立的连接(包括安全上下文)只能用于 5G 融合业务;基于普通 PSK 建立的连接(包括安全上下文)只能用于普通业务。

10.4 基础应用层安全

星闪无线通信系统设备可支持基础应用层传输安全机制。

基础应用层应具备会话安全保护机制(例如:使用随机生成会话 ID 等机制)。

基础应用层对外传输个人敏感信息时,应符合 GB/T 35273 的要求。

基础应用层发送个人敏感信息之前,应实现通信端之间的双向认证。

11 设备安全通用要求

11.1 通则

星闪无线通信系统设备安全应满足硬件安全、软件安全、通信安全、数据安全和安全管理五类要求。

11.2 硬件安全

11.2.1 芯片安全

芯片安全满足如下要求:

应具备芯片固件的物理写保护的功能,防止固件被篡改;
芯片的硬件特征信息应与芯片固件绑定,如果芯片固件程序被篡改或更换,设备应能够停止加载芯片固件程序并反馈异常信息;
宜具备安全芯片或硬件密码模块,物理保护设备密钥、证书等的安全;
芯片宜具备固件读保护功能,防止固件被非法读取;
宜支持安全启动,保障运行环境安全。

11.2.2 接口安全

接口安全满足如下要求:

调试接口应禁用或进行安全访问控制;
如果具备摄像头、麦克风等隐私信息采集的传感器,默认处于关闭状态,并提供用户可控的开关、直观便捷的状态指示;
对于具有控制台接口的设备,需配置用户名、口令等方式进行认证授权;

应禁用闲置的物理端口。

11.2.3 防止物理攻击

防止物理攻击满足如下要求:

设备密码模块应具备抵抗物理攻击能力;
对于需要获取时间的设备,应支持与授权时间同步。

11.2.4 密钥生成与保护

密钥生成与保护满足如下要求:

使用到的随机数应符合随机数相关标准,保证由已验证、安全的随机数生成器产生;
密钥应存储并运行于安全区域,无法被外部获取。

11.2.5 加密运算安全

在整个加密周期中应保持加密运算的机密性,满足如下要求:

本地加密密钥应被安全存储;
非本地加密密钥在业务结束时应从本地销毁;
加密运算过程中应防止密钥信息的泄露,确保密钥安全。

11.3 软件安全

11.3.1 系统安全

系统安全满足如下要求:

支持合法程序/固件版本更新机制,更新前应验证程序/固件包的合法性、完整性,高版本的才可更新,发生更新失败时支持恢复到更新前的版本;
应默认关闭远程登录管理功能,即仅支持本地登录管理;
应关闭不必要的服务及端口,避免被攻击和利用的风险;
软件开发遵循安全编码流程,上线前应经过严格的漏洞扫描和渗透测试并对暴露的问题进行修复处理;
应支持用户的身份验证、权限控制机制,保证正确的操作者身份和操作权限才可进行操作,并对用户的操作进行日志审计;
应支持系统的备份和恢复机制,在本地系统损坏后可恢复原来备份的系统和数据、配置等;
宜支持本地部署监测代理软件,监测本地软件执行过程并记录运行日志,如果出现异常则进行上报并采取措施及时处理;
符合密码学要求,不应直接在代码中写入密钥。

11.3.2 应用安全

应用安全满足如下要求。

应在用户访问应用前,对其身份进行鉴别,并提供鉴别失败处理措施。
应具备登录超时后的锁定或注销功能。
当应用使用过程中涉及用户口令,应满足 11.6 中对口令的要求,还应满足如下要求:

• 不应默认保存用户上次的账号及口令信息;
• 支持口令时效性检查机制,如提醒用户定期更换口令。

不应以明文形式存储用户敏感信息。

若具备数据删除功能,在删除数据前应明确提示用户,并由用户再次确认是否删除数据。
不应存在已公开发布 6 个月以上的高危及以上等级漏洞。
应用的运行不应长时间固定或无限制占用设备资源。
不应存在非授权收集或泄露个人敏感信息、非授权数据外传等恶意行为。
当应用软件支持升级时,应满足如下要求:

• 应用软件应从安全合规的来源下载;
• 下载的应用软件应包含签名信息,且签名信息真实可信;
• 应用软件的升级应在用户授权的情况下进行,当升级行为不能保证设备系统、其他应用软件、软件本身的安全时,应在说明中明示用户可能带来的安全风险;
• 当应用软件升级失败时,应保证应用软件能保持在可用状态。

11.4 通信安全

通信安全满足如下要求:

应支持对通信双方主体身份进行鉴别后建立通信连接;
对于鉴权信息、隐私数据和重要业务数据等敏感信息,通信过程中应提供完整性保护和机密性保护等;
应采用计数器、时间戳等机制防止重放攻击。

11.5 数据安全

11.5.1 用户数据的收集

若设备出于业务需要收集用户个人信息,应在收集前明示收集的目的和范围,并且只有在用户同意的情况下方可继续,且应提供关闭数据收集功能。

11.5.2 用户数据的存储

用户数据的存储满足如下要求:

宜支持数据按照类型选择不同的逻辑区域进行存储,可支持加密存储和逻辑隔离以及物理隔离(如安全芯片内),并设置不同的访问权限和身份验证;
个人敏感信息应加密存储。

11.5.3 用户数据的授权访问

设备应提供本地存储的用户数据的授权访问能力,防止未授权访问。

11.5.4 用户数据的转移

用户数据的转移满足如下要求:

设备进行用户数据转移应按照约定目的和用途进行,传输数据之前应对双方进行身份认证和授权;
若通过公共网络传输账户设置类、传感采集类、金融支付类用户个人信息时,应采用数字签名等技术手段保证数据的完整性和抗抵赖性,同时应采用密文方式传输;
宜先对用户个人信息进行脱敏加工,消除能够识别特定个体的所有数据字段后再进行转移。

11.5.5 用户数据的删除

销毁用户的个人敏感信息要遵循物理层面删除的原则,保证数据不可恢复。

11.6 安全管理

安全管理满足如下要求。

运行安全管理服务统一进行安全管理,接收设备异常上报机制,并及时发现攻击和威胁。
宜支持对设备进行安全策略管理,根据设备使用地点和安全要求进行动态配置,并支持按需更新。
对设备程序/固件等进行统一的版本管理、软件包签名、升级服务,保证软件更新的安全。
安全管理和其他安全产品如防火墙、入侵检测系统、恶意代码监测等进行联动,及时发现网络攻击和异常行为,并及时响应和处理。
持续跟踪设备相关的硬件、软件漏洞公布信息和软件升级信息,并及时进行补救和缓解。
定期对设备进行漏洞、病毒扫描和恶意代码检测等,检测设备内的程序、固件变动情况等,并对运行日志进行异常检查等,及时发现问题并处理。
应支持安全事件的安全日志记录功能。
安全日志应进行安全存储,防止未授权的修改、删除、覆盖等。
应支持如下密码算法安全要求:

• 使用已验证、安全的加密算法和参数;

• 同一个密钥不复用于不同用途。

星闪无线通信系统使用口令时,应符合 GB/T 38626 的要求,并应满足如下要求:

• 口令不能和账号或者账号的倒写一样;
• 若设置的口令不符合要求中的规则,则进行告警。

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