【摘 要】
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高级在轨系统AOS在我国载人航天等空间任务中得到了应用,并将继续在将来的载人航天、探月工程及我国的跟踪与数据中继卫星等航天计划中得到广泛应用。迄今为止,我国所实现的
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高级在轨系统AOS在我国载人航天等空间任务中得到了应用,并将继续在将来的载人航天、探月工程及我国的跟踪与数据中继卫星等航天计划中得到广泛应用。迄今为止,我国所实现的大部分高级在轨系统在兆级的数传速率下,仅利用了其空间链路层中差错控制等级为2或3的数据传输业务。但若将高级在轨系统应用于未来的高速空间通信,其空间链路层性能就需要依环境要求做进一步的提升。本文基于高级在轨系统应用于高速空间通信环境的背景,根据高速空间通信对高级在轨系统中空间链路层性能的需求,深入研究了影响其链路层性能的因素,推导出了使其性能优化的条件,提出或改进了优化性能的关键算法:虚拟信道调度算法和空间链路ARQ算法。在虚拟信道调度算法中,本文经过理论推导得出使目标源数据在虚拟信道复用过程中达到最优时延性能的条件。在深入分析了周期轮询策略、队长异步调度策略和优先级异步调度策略在应用于目标源这种大容量、高速度、实时性和突发性数据时存在的不足的基础上,提出了一种较优的组合调度策略。在空间链路ARQ算法中,本文详细设计了链路ARQ控制字段LACW的格式,从理论上证明了单一确认-选择重传ARQ在反向误帧率存在时会重传大量正确到达帧的严重问题,并定性说明了采用累积确认-选择重传ARQ虽然有所改善,但因无法确认乱序到达的正确帧,也会引起大量不必要的重传。由此,本文在选择重传ARQ的思想下,设计了一种将两种确认模式结合起来的组合确认模式。论文最后用OPNET软件对AOS协议进行了建模,并通过设计两个仿真用例对单一确认-选择重传ARQ、累积确认-选择重传ARQ和组合确认-选择重传ARQ三种SLAP算法进行了仿真,验证了组合确认-选择重传ARQ的优越性。
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