【摘要】：隨著空間科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對宇宙空間的探索需求日益增加,為了滿足國際空間站對數(shù)據(jù)傳輸和管理系統(tǒng)的要求,科研人員提出了很多協(xié)議,其中高級在軌系統(tǒng)(Advanced Orbiting System,AOS)協(xié)議的使用頻率比較高。近年來,根據(jù)大量的研究結(jié)果,可以看出,實(shí)際網(wǎng)絡(luò)流量具有自相似的特性,而且緩存容量往往是有限的。故本文對有限緩存下基于自相似業(yè)務(wù)流的AOS包復(fù)用技術(shù)進(jìn)行了研究。首先,對AOS協(xié)議及自相似業(yè)務(wù)流進(jìn)行了研究,分析了自相似流量的產(chǎn)生原因,以及自相似過程的特點(diǎn)。對源包模型做出了簡要的概述,對長相關(guān)模型進(jìn)行了研究,驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)流量呈現(xiàn)自相似的特性。通過選擇合理的ON/OFF自相似業(yè)務(wù)流量模型,建立了源包到達(dá)模型,分析出了數(shù)據(jù)包到達(dá)情況。根據(jù)推導(dǎo)出的理論公式進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)流量具有自相似性質(zhì)。其次,對有限緩存下基于自相似業(yè)務(wù)流的自適應(yīng)幀生成算法進(jìn)行了研究。推導(dǎo)出了一系列自適應(yīng)幀生成算法中的理論公式,包括自適應(yīng)幀生成算法的緩存溢出概率、幀復(fù)用效率、平均幀生成時間以及平均包時延。將推導(dǎo)出的理論公式進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明,理論與仿真的曲線圖擬合良好,因此充分驗(yàn)證了理論公式的準(zhǔn)確性,同時也體現(xiàn)出推導(dǎo)思想的合理性。最后,在原有的源包到達(dá)模型基礎(chǔ)上,建立了一種新的源包到達(dá)模型,并通過MATLAB對理論進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了理論的正確性以及模型的自相似性。而且本文還對高效率幀生成算法和自適應(yīng)幀生成算法進(jìn)行了性能上的比較,包括幀復(fù)用效率的比較、平均幀生成時間的比較、平均包時延的比較,并通過仿真驗(yàn)證了理論的正確性。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V443
【圖文】：

AOS系統(tǒng)不僅能夠根據(jù)任務(wù)要求，以高速率同時傳輸多種任務(wù)，還能提、多樣的雙向傳輸業(yè)務(wù)。AOS協(xié)議之所以能夠使用一個物理信道來傳輸多的數(shù)據(jù)，是靠把一個物理信道分成很多個虛擬信道(Virtual Channel,VC)，然一個高速數(shù)據(jù)流來實(shí)現(xiàn)的。而且，AOS協(xié)議為了能夠提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量利用率，它采用了糾、檢錯方法和合理的合路機(jī)制[30]。AOS 協(xié)議共三個版本。AOS 空間數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議第一版是在 2003 年 9 月，第二版于 2006 年 7 月發(fā)布，目前，前兩版已經(jīng)被廢止，第三版于 2015 發(fā)布，標(biāo)準(zhǔn)號為 CCSDS732.0-B-3，與第二版相比，主要體現(xiàn)在第三版支持間數(shù)據(jù)鏈路安全（SDLS）協(xié)議。AOS 協(xié)議還對 CCSDS主網(wǎng)（簡稱 CPN)的模型進(jìn)行了定義，它能夠支持個用戶對各種類型的數(shù)據(jù)操作業(yè)務(wù)，而且在空、地之間，將參與 CCSDS 的統(tǒng)組成一個具有分層與網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。CPN模型如圖 2.1 所示：

務(wù)接口的具體實(shí)現(xiàn)。2.1.1 AOS 數(shù)據(jù)單元格式為了能夠在信號比較弱的空間鏈路上傳輸數(shù)據(jù)，AOS協(xié)議通過使用 AOS 傳輸幀來滿足上述要求。AOS傳輸幀由主幀頭、幀插入域、幀數(shù)據(jù)域和幀尾構(gòu)成。其中，主幀頭由主信道 ID、虛擬信道 ID、虛擬信道幀計數(shù)、信號域和幀頭差錯控制（可選）區(qū)等部分組成，幀尾包括操作控制域和差錯控制域兩部分，AOS 數(shù)據(jù)單元格式如下[31]：（1）CCSDS 源包 (CP_PDU)CCSDS源包要按照一個統(tǒng)一的格式來完成封裝，這樣才能滿足在同一條虛擬信道中傳輸類型不相同的數(shù)據(jù)。其格式如圖 2.2 所示。

（1）CCSDS 源包 (CP_PDU)CCSDS源包要按照一個統(tǒng)一的格式來完成封裝，這樣才能滿足在同一信道中傳輸類型不相同的數(shù)據(jù)。其格式如圖 2.2 所示。圖 2.2 CP_PDU 格式Fig.2.2 CP_PDU format（2）包裝業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元 (EPDU)EPDU 業(yè)務(wù)主要來源于網(wǎng)間業(yè)務(wù)，圖 2.3 給出了 EPDU 格式。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王瑞;李國良;李戰(zhàn)懷;;基于SpaceWire的AOS系統(tǒng)仿真研究[J];小型微型計算機(jī)系統(tǒng);2015年07期

2 馬西飛;張志剛;付宇卓;劉婷;;基于AOS協(xié)議信道復(fù)用機(jī)制的研究[J];信息技術(shù);2014年11期

3 高波;王昌偉;段虎;;基于趨同性及ON/OFF的網(wǎng)絡(luò)流量建模研究[J];深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2014年01期

4 徐凌;劉嘉q;李亮;;自相似網(wǎng)絡(luò)流量Hurst指數(shù)估計算法[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年20期

5 趙運(yùn)_";潘成勝;田野;;長相關(guān)流量下的高級在軌系統(tǒng)幀復(fù)用效率研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2013年05期

6 田野;那鑫;高曉玲;劉慶利;;具有廣泛適用性的AOS虛擬信道調(diào)度算法[J];中國空間科學(xué)技術(shù);2011年06期

7 田野;張德育;談?wù)褫x;潘成勝;高曉玲;;高級在軌系統(tǒng)中幀生成算法的包時延性能分析[J];高技術(shù)通訊;2011年11期

8 韓忠明;趙慶展;李偉;;Hurst參數(shù)估計方法的性能評價與分析[J];計算機(jī)應(yīng)用與軟件;2010年09期

9 史海濱;朱光喜;祝鵬;林宏志;;一種增強(qiáng)的ON/OFF瞬時流量模型及其仿真[J];計算機(jī)科學(xué);2009年02期

10 劉向東;張俊星;張金海;劉勇奎;;TCP批量業(yè)務(wù)的自相似特性[J];微電子學(xué)與計算機(jī);2008年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 吳援明;網(wǎng)絡(luò)中自相似業(yè)務(wù)流的特性及其影響研究[D];電子科技大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 劉瑞冰;基于自相似業(yè)務(wù)流的AOS空間信道復(fù)用技術(shù)研究[D];沈陽理工大學(xué);2016年

2 夏瑩;AOS空間信道復(fù)用技術(shù)研究[D];沈陽理工大學(xué);2013年

3 陳凱;自相似網(wǎng)絡(luò)流量仿真與性能分析[D];北京交通大學(xué);2009年

4 李瑋;基于CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的幀同步算法研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2009年

5 陳建;網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)自相似特性及其對排隊(duì)性能影響的研究[D];西南交通大學(xué);2006年

6 程紅霞;自相似業(yè)務(wù)流的預(yù)測研究[D];電子科技大學(xué);2006年

7 姚賽芬;自相似及其對網(wǎng)絡(luò)性能影響的研究[D];西南交通大學(xué);2006年

8 梁恩志;自相似及其對網(wǎng)絡(luò)性能影響的研究[D];電子科技大學(xué);2003年

本文編號：2765097