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星上ATM交换卫星通信系统的关键技术研究

段晓明  
【摘要】: 星上处理(OBP)被认为是先进卫星通信技术发展的重要方向;异步转移模式 (ATM)被认为是未来通信网络的核心技术,因此,将这两种技术结合起来,为广 域范围内的地面用户提供宽带综合业务,则是令人感兴趣的一个热点,并且有着重要 的意义。 本文介绍了作者在星上ATM交换和将这种技术用于多波束卫星通信系统方面所 做的研究工作。这项研究得到了军事电子预研基金项目“实现全国军用网互连的一 种交换新体制”的支持和资助。 论文的研究工作获得了下述带有创见性的研究成果,它们是: (1)提出了能够满足星上ATM交换卫星通信系统要求的多址接入方式和调制 解调方案,并论证了它们的可行性与有效性。 (2)提出了适合星上ATM交换的链路编码方案;研究了卫星链路传输ATM信 元的编码方法,并对所提编码方法的性能进行了详细地分析。 (3)为星上ATM交换卫星通信系统的同步提出了有效的解决方案;分析了该 方案的同步精度。此外,还研究了实现链路按需分配多址接入(DAMA)和子帧带 宽ATM统计复用的具体方法。 (4)依照星上ATM交换的特点与要求,提出了ATM交换卫星网络的通信协议 和内部信元格式;研究了星上ATM交换机的组成结构与输入输出接口;设计了采用 32位数据总线宽度和8×8总线交换结构的星载40×40ATM自路由交换机,并详细 研究了该交换机的总线定时与控制问题。 (5)对实现星上ATM交换拥塞控制的方法进行了仔细研究;根据卫星链路传 输时延长的特点,确定了输出缓冲器的拥塞判别门限和不产生信元丢失的缓冲容量; 在此基础上,提出一种称为后向广播反馈与链路通道流量控制的拥塞控制算法。 此外,通过使3台PC机的RS-232C串行口的互连,构成了一个模拟3×3星上 ATM基本交换功能的试验系统。 对于未来实现星上ATM交换卫星通信系统而言,论文的研究成果将会是颇为有 用的和富于参考价值的。


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