深空環(huán)境下AOS協(xié)議研究.pdf

1、本文是以國(guó)家863重點(diǎn)課題:“深空信道模型、中繼網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信傳輸協(xié)議”為背景來(lái)展開(kāi)研究的。該課題將根據(jù)我國(guó)的月球探測(cè)、火星探測(cè)和太陽(yáng)探測(cè)以及更進(jìn)一步的金星、小行星、木星等深空探測(cè)需求,研究符合我國(guó)實(shí)際需求的深空通信系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù),包括:深空通信中繼網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)總體設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、深空通信信道模型、深空通信協(xié)議和深空通信非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等。本文研究了該課題關(guān)于深空通信數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的部分研究?jī)?nèi)容,具體包括:
　　1)根據(jù)空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨

2、詢(xún)委員會(huì)(ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems,CCSDS)對(duì)高級(jí)在軌系統(tǒng)(AdvancedOrbitingSystems,簡(jiǎn)稱(chēng)AOS)的建議書(shū),對(duì)AOS協(xié)議內(nèi)容、AOS仿真系統(tǒng)組成、數(shù)據(jù)包格式等部分進(jìn)行調(diào)研,判斷其是否適用于深空環(huán)境。
　　2)針對(duì)火星探測(cè)環(huán)境,對(duì)無(wú)線信道的建模、數(shù)據(jù)鏈路層鏈路的連接與釋放過(guò)程及混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(HybridAutomaticRepeatreQuest,

3、HARQ)機(jī)制作了研究、對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的自動(dòng)請(qǐng)求重傳(AutomaticRepeatreQuest,ARQ)機(jī)制作了深入分析。
　　3)在AOS協(xié)議中引入累積確認(rèn)-選擇重傳ARQ機(jī)制、部分窗口多拒絕ARQ機(jī)制和透明HARQ合并機(jī)制,并對(duì)完善后的AOS協(xié)議進(jìn)行了端到端時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)及吞吐量性能分析。
　　4)利用OPNET仿真軟件對(duì)采用不同ARQ機(jī)制的AOS協(xié)議進(jìn)行建模,建立了四個(gè)場(chǎng)景。通過(guò)運(yùn)行仿真,得到不同場(chǎng)景下發(fā)送窗口大小、