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基于高級(jí)在軌系統(tǒng)的虛擬信道調(diào)度算法研究

發(fā)布時(shí)間:2016-12-16 10:35

  本文關(guān)鍵詞:AOS協(xié)議吞吐量性能分析與OPNET建模仿真,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《沈陽(yáng)理工大學(xué)》 2010年

基于高級(jí)在軌系統(tǒng)的虛擬信道調(diào)度算法研究

張艷琴  

【摘要】: 為了適應(yīng)空間技術(shù)的發(fā)展,滿足復(fù)雜航天器的數(shù)據(jù)處理需求,CCSDS于1986年開(kāi)發(fā)了高級(jí)在軌系統(tǒng)(AOS)。AOS以標(biāo)準(zhǔn)化的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與交換,能夠在空間鏈路中雙向傳輸音頻、視頻、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等多種不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)。目前,AOS在航空航天技術(shù)領(lǐng)域中的作用越來(lái)越突出。 AOS的核心技術(shù)之一是虛擬信道調(diào)度策略。合理的調(diào)度算法是保證AOS能夠高效、有序的在同一物理信道上傳輸多種不同類(lèi)型數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。本文重點(diǎn)對(duì)AOS中虛擬信道調(diào)度算法進(jìn)行研究,主要內(nèi)容包括: 首先,對(duì)廣義虛擬信道調(diào)度中的幀生成算法進(jìn)行研究。分析了等時(shí)幀生成算法中成幀等待時(shí)間與MPDU復(fù)用效率的關(guān)系,以及高效率幀生成算法的幀生成時(shí)間均值。針對(duì)等時(shí)幀生成算法和高效率幀生成算法存在的缺點(diǎn)與不足,本文提出一種自適應(yīng)幀生成算法,并推導(dǎo)出該算法的幀生成時(shí)間均值和MPDU復(fù)用效率的計(jì)算公式。該算法不但能克服高效率幀生成算法中可能出現(xiàn)的大時(shí)延問(wèn)題,并且比傳統(tǒng)的等時(shí)幀生成算法具有更高的信息傳輸速率。 接著,對(duì)狹義虛擬信道調(diào)度中的經(jīng)典虛擬信道調(diào)度算法進(jìn)行研究。通過(guò)建立虛擬信道調(diào)度的仿真模型,對(duì)經(jīng)典虛擬信道調(diào)度算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),根據(jù)仿真結(jié)果得到了各經(jīng)典調(diào)度算法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件;并通過(guò)嚴(yán)格的理論分析和仿真實(shí)驗(yàn),首次推導(dǎo)出靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法下優(yōu)先級(jí)最高的虛擬信道在各個(gè)調(diào)度時(shí)刻占用物理信道的概率和丟包概率的計(jì)算公式,從而能夠?yàn)楣こ虒?shí)現(xiàn)提供參考。 最后,對(duì)載人航天器AOS系統(tǒng)中的虛擬信道動(dòng)態(tài)調(diào)度算法進(jìn)行研究。對(duì)傳統(tǒng)的虛擬信道動(dòng)態(tài)調(diào)度算法進(jìn)行了分析,并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),提出一種基于幀的緊迫度的AOS虛擬信道動(dòng)態(tài)調(diào)度算法。該算法不僅考慮了虛擬信道中幀已經(jīng)等待的時(shí)間,也考慮了調(diào)度模塊中各虛擬信道中幀所允許的最大時(shí)延。通過(guò)建立虛擬信道動(dòng)態(tài)調(diào)度的仿真模型,對(duì)該算法和傳統(tǒng)算法進(jìn)行仿真比較,仿真結(jié)果表明本文所提出的新算法的性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的虛擬信道動(dòng)態(tài)調(diào)度算法。

【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類(lèi)號(hào)】:V557
【目錄】:

  • 摘要6-7
  • Abstract7-12
  • 第1章 緒論12-17
  • 1.1 課題研究的背景和意義12-13
  • 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
  • 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
  • 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
  • 1.3 本論文的結(jié)構(gòu)安排15-17
  • 第2章 CCSDS AOS 協(xié)議分析17-30
  • 2.1 CCSDS 協(xié)議結(jié)構(gòu)分析與應(yīng)用研究17-21
  • 2.1.1 CCSDS 協(xié)議層次模型18-20
  • 2.1.2 CCSDS 空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議20-21
  • 2.2 高級(jí)在軌系統(tǒng)(AOS)21-29
  • 2.2.1 AOS 的特點(diǎn)21
  • 2.2.2 服務(wù)類(lèi)型21-23
  • 2.2.3 AOS 數(shù)據(jù)單元格式23-27
  • 2.2.4 多路復(fù)用技術(shù)與虛擬信道27-29
  • 2.3 本章小結(jié)29-30
  • 第3章 廣義虛擬信道調(diào)度中的幀生成算法研究30-43
  • 3.1 源包模型31
  • 3.2 等時(shí)幀生成算法31-35
  • 3.2.1 算法描述31-32
  • 3.2.2 性能分析與仿真32-35
  • 3.3 高效率幀生成算法35-36
  • 3.3.1 算法描述35
  • 3.3.2 性能分析與仿真35-36
  • 3.4 自適應(yīng)幀生成算法36-41
  • 3.4.1 算法描述36-37
  • 3.4.2 性能分析與仿真37-41
  • 3.5 本章小結(jié)41-43
  • 第4章 經(jīng)典虛擬信道調(diào)度算法的研究43-58
  • 4.1 經(jīng)典的虛擬信道調(diào)度算法43-44
  • 4.2 經(jīng)典虛擬信道調(diào)度算法性能的研究與仿真44-47
  • 4.2.1 評(píng)價(jià)虛擬信道調(diào)度算法的性能參數(shù)44
  • 4.2.2 仿真參數(shù)設(shè)置44-45
  • 4.2.3 仿真結(jié)果分析45-47
  • 4.3 靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的性能分析47-57
  • 4.3.1 系統(tǒng)緩存容量為無(wú)限大時(shí)VC2 性能參數(shù)分析48-50
  • 4.3.2 系統(tǒng)緩存容量為M 時(shí)VC2 性能參數(shù)分析50-54
  • 4.3.3 仿真參數(shù)設(shè)置54-55
  • 4.3.4 仿真結(jié)果分析55-57
  • 4.4 本章小結(jié)57-58
  • 第5章 基于載人航天器AOS 的虛擬信道動(dòng)態(tài)調(diào)度算法研究58-71
  • 5.1 載人航天器信源分析及虛擬信道的劃分58-61
  • 5.1.1 信源分析58-60
  • 5.1.2 虛擬信道的劃分60-61
  • 5.2 虛擬信道動(dòng)態(tài)調(diào)度算法61-64
  • 5.2.1 傳統(tǒng)的虛擬信道動(dòng)態(tài)調(diào)度算法61-63
  • 5.2.2 基于幀的緊迫度的AOS 虛擬信道動(dòng)態(tài)調(diào)度算法63-64
  • 5.3 仿真結(jié)果64-70
  • 5.3.1 仿真模型64-66
  • 5.3.2 仿真參數(shù)設(shè)置66-67
  • 5.3.3 仿真結(jié)果分析67-70
  • 5.4 本章小結(jié)70-71
  • 結(jié)論71-73
  • 參考文獻(xiàn)73-77
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果77-78
  • 致謝78-79
  • 摘要79-85
  • ABSTRACT85-94
  • 下載全文 更多同類(lèi)文獻(xiàn)

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    【參考文獻(xiàn)】

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    7 張勇;空間站AOS方案研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2004年

    【共引文獻(xiàn)】

    中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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    中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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    中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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    2 盛敏;移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2003年

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    中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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    7 張人清;虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)原理研究[D];湘潭大學(xué);2001年

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    【同被引文獻(xiàn)】

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    1 顧瑩琦,譚維熾;分包系統(tǒng)的星上數(shù)據(jù)源及其模型[J];遙測(cè)遙控;2001年02期

    中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

    1 張勇;空間站AOS方案研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2004年

    2 李樹(shù)鋒;AOS協(xié)議吞吐量性能分析與OPNET建模仿真[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

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    【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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    10 范海礁;AOS空間站數(shù)據(jù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

    【相似文獻(xiàn)】

    中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

    1 張煒,王瑩,張爾揚(yáng);基于CCSDS高級(jí)在軌系統(tǒng)的遙科學(xué)空間通信鏈路結(jié)構(gòu)研究[J];宇航學(xué)報(bào);1999年03期

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    5 李樹(shù)鋒;鄭林華;;CCSDS高級(jí)在軌系統(tǒng)協(xié)議吞吐量性能分析[J];微處理機(jī);2006年06期

    6 丁溯泉,于志堅(jiān),房鴻瑞;利用高級(jí)在軌系統(tǒng)等時(shí)性業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)偽碼測(cè)距[J];電訊技術(shù);2002年06期

    7 徐璐;陳金樹(shù);;微納衛(wèi)星測(cè)控通信統(tǒng)一系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年06期

    8 趙運(yùn)弢;潘成勝;田野;張子敬;畢明雪;;基于CCSDS高級(jí)在軌系統(tǒng)的MPDU復(fù)用效率研究[J];宇航學(xué)報(bào);2010年04期

    9 連皓;劉鋒;萬(wàn)鵬;;CCSDS AOS及TC空間鏈路協(xié)議吞吐率性能分析[J];飛行器測(cè)控學(xué)報(bào);2010年06期

    10 王瑩,張煒,張爾揚(yáng);基于CCSDS高級(jí)在軌系統(tǒng)的遙科學(xué)數(shù)據(jù)管理探討[J];國(guó)防科技;1998年01期

    中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

    1 孫輝先;白云飛;;一種應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)小衛(wèi)星的高速多路復(fù)接器[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十二次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

    2 董敏周;閻杰;;基于高級(jí)在軌系統(tǒng)的探月工程數(shù)據(jù)系統(tǒng)方案[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第三屆學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

    3 丁溯泉;于志堅(jiān);;S/X航天測(cè)控與數(shù)傳接收統(tǒng)一信道體制研究[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十五次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

    4 陳小敏;孫輝先;;嫦娥一號(hào)衛(wèi)星有效載荷數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十八次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(上冊(cè))[C];2005年

    5 周君;張權(quán);唐朝京;;CCSDS遙測(cè)協(xié)議虛擬信道生成的OPNET仿真實(shí)現(xiàn)[A];2007通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十二屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2007年

    6 白云飛;孫輝先;滕學(xué)劍;王蔚;;高速多路復(fù)接器的原理與實(shí)現(xiàn)[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十六次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下)[C];2003年

    7 白云飛;孫輝先;陳小敏;滕學(xué)劍;汪大星;薛長(zhǎng)斌;王蔚;李昌宏;;高速多路復(fù)接器在雙星探測(cè)計(jì)劃中的應(yīng)用[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十七次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

    8 陳小敏;孫輝先;潘俊濤;葉壯;呂良慶;汪大星;安軍社;李慧軍;惠平;李昌宏;;有效載荷數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十二次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

    9 房勝;李深遠(yuǎn);張民;梁永全;傅游;;分布式視頻編碼系統(tǒng)解碼復(fù)雜度研究[A];第二屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議(HHME2006)——第15屆中國(guó)多媒體學(xué)術(shù)會(huì)議(NCMT'06)論文集[C];2006年

    10 李旭;張欽宇;李暉;許洪光;;深空通信中CFDP協(xié)議的四種可靠傳輸方式比較[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

    中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

    1 “神五”飛船副總設(shè)計(jì)師 楊宏;[N];計(jì)算機(jī)世界;2003年

    中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

    1 蔣立正;IP over CCSDS空間組網(wǎng)通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心);2009年

    2 李相迎;CCSDS數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心);2011年

    中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

    1 張艷琴;基于高級(jí)在軌系統(tǒng)的虛擬信道調(diào)度算法研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2010年

    2 高曉玲;基于AOS的多路復(fù)用技術(shù)研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2011年

    3 鄧娟;AOS中調(diào)度和空間鏈路ARQ算法的研究[D];華中科技大學(xué);2007年

    4 文淵;高級(jí)在軌系統(tǒng)合路器的研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2007年

    5 陳觀興;高速可重構(gòu)復(fù)接器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心);2009年

    6 趙妍;高速數(shù)據(jù)復(fù)接器[D];西安電子科技大學(xué);2007年

    7 陳雪秀;基于AOS空間站的安全問(wèn)題研究及其仿真實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2005年

    8 王飛行;AOS體制下測(cè)距方法的研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

    9 張吉敏;測(cè)控信息網(wǎng)傳輸協(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

    10 丁艷會(huì);高級(jí)在軌系統(tǒng)綜合鏈路控制器的研究與設(shè)計(jì)[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2007年


      本文關(guān)鍵詞:AOS協(xié)議吞吐量性能分析與OPNET建模仿真,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



    本文編號(hào):215107

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