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基于高級在軌系統(tǒng)的虛擬信道調(diào)度算法研究

發(fā)布時間: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。


《沈陽理工大學(xué)》 2010年

基于高級在軌系統(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年開發(fā)了高級在軌系統(tǒng)(AOS)。AOS以標(biāo)準化的方式進行數(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)實驗等多種不同類型的數(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型數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。本文重點對AOS中虛擬信道調(diào)度算法進行研究,主要內(nèi)容包括: 首先,對廣義虛擬信道調(diào)度中的幀生成算法進行研究。分析了等時幀生成算法中成幀等待時間與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間均值。針對等時幀生成算法和高效率幀生成算法存在的缺點與不足,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間均值和MPDU復(fù)用效率的計算公式。該算法不但能克服高效率幀生成算法中可能出現(xiàn)的大時延問題,并且比傳統(tǒng)的等時幀生成算法具有更高的信息傳輸速率。 接著,對狹義虛擬信道調(diào)度中的經(jīng)典虛擬信道調(diào)度算法進行研究。通過建立虛擬信道調(diào)度的仿真模型,對經(jīng)典虛擬信道調(diào)度算法進行仿真實驗,根據(jù)仿真結(jié)果得到了各經(jīng)典調(diào)度算法的優(yōu)缺點和適用條件;并通過嚴格的理論分析和仿真實驗,首次推導(dǎo)出靜態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法下優(yōu)先級最高的虛擬信道在各個調(diào)度時刻占用物理信道的概率和丟包概率的計算公式,從而能夠為工程實現(xiàn)提供參考。 最后,對載人航天器AOS系統(tǒng)中的虛擬信道動態(tài)調(diào)度算法進行研究。對傳統(tǒng)的虛擬信道動態(tài)調(diào)度算法進行了分析,并在其基礎(chǔ)上進行改進,提出一種基于幀的緊迫度的AOS虛擬信道動態(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延。通過建立虛擬信道動態(tài)調(diào)度的仿真模型,對該算法和傳統(tǒng)算法進行仿真比較,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)的虛擬信道動態(tài)調(diào)度算法。

【關(guān)鍵詞】:
【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】:2010
【分類號】: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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
  • 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
  • 1.2.2 國內(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 高級在軌系統(tǒng)(AOS)21-29
  • 2.2.1 AOS 的特點21
  • 2.2.2 服務(wù)類型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 評價虛擬信道調(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)先級調(diào)度算法的性能分析47-57
  • 4.3.1 系統(tǒng)緩存容量為無限大時VC2 性能參數(shù)分析48-50
  • 4.3.2 系統(tǒng)緩存容量為M 時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 虛擬信道動態(tài)調(diào)度算法61-64
  • 5.2.1 傳統(tǒng)的虛擬信道動態(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
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    7 白云飛;孫輝先;陳小敏;滕學(xué)劍;汪大星;薛長斌;王蔚;李昌宏;;高速多路復(fù)接器在雙星探測計劃中的應(yīng)用[A];中國空間科學(xué)學(xué)會空間探測專業(yè)委員會第十七次學(xué)術(shù)會議論文集[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)的研究與實現(xiàn)[A];中國空間科學(xué)學(xué)會空間探測專業(yè)委員會第十二次學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

    9 房勝;李深遠;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];第二屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議(HHME2006)——第15屆中國多媒體學(xué)術(shù)會議(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];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

    中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

    1 “神五”飛船副總設(shè)計師 楊宏;[N];計算機世界;2003年

    中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 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)議識別關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心);2011年

    中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

    1 張艷琴;基于高級在軌系統(tǒng)的虛擬信道調(diào)度算法研究[D];沈陽理工大學(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)計和實現(xiàn)[D];中國科學(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空間站的安全問題研究及其仿真實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2005年

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

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

    10 丁艷會;高級在軌系統(tǒng)綜合鏈路控制器的研究與設(shè)計[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:215107

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