一种基于OFDM和跨层设计的星载交换方案 被引量：7

1

作者 党军宏 晏坚 曹志刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1086-1094,共9页

正交频分复用(OFDM)具有很高的频谱利用律和良好的抗多径衰落能力,而且OFDM信号中的各个子载波可独立使用,使得OFDM成为卫星通信中备受关注的新技术之一。基于OFDM提出一种全新星载交换方案,该星载交换方案具有灵活、高效、适应性强等... 正交频分复用(OFDM)具有很高的频谱利用律和良好的抗多径衰落能力,而且OFDM信号中的各个子载波可独立使用,使得OFDM成为卫星通信中备受关注的新技术之一。基于OFDM提出一种全新星载交换方案,该星载交换方案具有灵活、高效、适应性强等特点。结合跨层设计思想,给出了此星载交换方案在一种工作场景下的性能优化算法,此算法可根据每个传输业务的QoS要求、业务速率、当前点波束星地上下行链路信道状态、点波束星地上下行链路发射信号功率上限,实现在各个传输业务之间自适应分配子载波并自适应配置每个子载波的调制制式,尽可能满足每个传输业务的QoS要求。 展开更多

关键词 星载交换 正交频分复用 跨层设计 服务质量

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一种基于SDN技术的星载交换系统组网架构 被引量：5

2

作者 于笑 雷为民 宋莉 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2017年第3期224-230,共7页

为了解决目前星载交换系统中路由交换技术的协议开销大、信令复杂、服务质量(QoS)保障能力弱等问题,提出一种基于软件定义网络(SDN)技术的星载交换系统组网架构,对卫星通信SDN控制器和星载SDN交换机的系统结构和功能模块进行了初步设计... 为了解决目前星载交换系统中路由交换技术的协议开销大、信令复杂、服务质量(QoS)保障能力弱等问题,提出一种基于软件定义网络(SDN)技术的星载交换系统组网架构,对卫星通信SDN控制器和星载SDN交换机的系统结构和功能模块进行了初步设计,实现了星载交换系统控制平面与转发平面的分离,为进一步开展相关研究打下了基础。通过实验仿真,分析比较了SDN星载交换系统和传统星载交换系统的系统负荷和路由收敛时间。结果表明,SDN星载交换系统在降低星载计算能力需求和有效提高拓扑结构稳定性上具有明显优势,可以有效减少传统星载交换系统的有效负荷,优化卫星信道资源利用率,提高卫星通信网络的QoS保障能力。 展开更多

关键词 软件定义网络 星载交换 组网架构 OpenFlow

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适用于卫星网环境的标签分发协议研究 被引量：4

3

作者 马广龙 汪春霆 王旭阳 《无线电工程》 2014年第3期18-20,39,共4页

为了满足星载交换技术的发展需求,针对卫星组网环境与地面网络的不同,在对多协议标签交换(MPLS)的核心——标签分发协议(LDP)深入研究的基础上,分析了其直接应用于卫星网中可能出现的一些问题,并且对LDP协议进行了适应性的改进。在OPNE... 为了满足星载交换技术的发展需求,针对卫星组网环境与地面网络的不同,在对多协议标签交换(MPLS)的核心——标签分发协议(LDP)深入研究的基础上,分析了其直接应用于卫星网中可能出现的一些问题,并且对LDP协议进行了适应性的改进。在OPNET仿真平台搭建环境进行了仿真验证,结果证明,改进的标签分发协议能够很好地适用于卫星网环境。 展开更多

关键词 卫星网 星载交换 多协议标签交换 标签分发协议 OPNET

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面向天地一体化信息网络的星载交换技术发展现状与趋势 被引量：3

4

作者 吴昊 王帅 +3 位作者 邓献策 刘沛龙 刘凯 晏坚 《天地一体化信息网络》 2021年第2期1-10,共10页

针对天地一体化信息网络的建设需求,分别对星载信道化交换技术和分组交换技术的关键问题与研究现状进行分析。其中,信道化交换的分析包括柔性数字信道化和微波光子变频交换,分组交换则以软件定义卫星网络为代表进行探讨。然后,针对空间... 针对天地一体化信息网络的建设需求,分别对星载信道化交换技术和分组交换技术的关键问题与研究现状进行分析。其中,信道化交换的分析包括柔性数字信道化和微波光子变频交换,分组交换则以软件定义卫星网络为代表进行探讨。然后,针对空间组网与交换的未来研究方向,从系统容量、可靠性、管控效能、服务质量的角度,对星载交换技术的发展趋势与挑战进行展望,为天地一体化信息网络的长期规划提供参考。 展开更多

关键词 星载交换 信道化交换 分组交换

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星载Clos网络的全分布式容错调度算法 被引量：3

5

作者 刘凯 晏坚 +1 位作者 高晓琳 陆建华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1377-1384,共8页

针对星载交换结构受空间辐射影响造成的可靠性严重下降问题,该文提出了一种支持全分布式调度的三级Clos网络及其全分布式容错(Fully Distributed Fault Tolerant,FDFT)调度算法,以提高星载交换结构在交叉点故障下的容错能力。该Clos网... 针对星载交换结构受空间辐射影响造成的可靠性严重下降问题,该文提出了一种支持全分布式调度的三级Clos网络及其全分布式容错(Fully Distributed Fault Tolerant,FDFT)调度算法,以提高星载交换结构在交叉点故障下的容错能力。该Clos网络的中间级和输出级采用联合输入交叉点队列,以支持Clos网络和交换单元内部的全分布式调度。FDFT采用一种分布式故障检测算法获得交叉点故障信息。基于对交叉点故障影响范围的分析,FDFT在输入级采用一种容错信元分发算法,实现无故障路径的负载均衡。理论分析证明,当任一输入/输出级交换单元故障个数不超过(m-n)或所有中间级交换单元故障个数不超过(m-n)时,其中m,n分别为输入级交换单元输入、输出端口数,FDFT能够达到100%吞吐率。仿真结果进一步验证,故障随机发生情况下,FDFT能够抵抗比故障任意发生情况下更多的故障,且在不同的业务场景下具有良好的吞吐率和时延性能。 展开更多

关键词 星载交换 CLOS网络 全分布式 容错调度 负载均衡

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基于OFDM星载交换的星地下行链路子载波分配与峰均比抑制联合优化方法 被引量：1

6

作者 党军宏 周坡 曹志刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期448-456,共9页

提出了一种基于OFDM的全新星载交换方案,此星载交换方案可通过星上子载波交换实现业务交换。以点波束星地下行链路为研究对象,结合跨层设计思想,提出了一种适用于点波束星地下行链路的子载波分配和峰均比抑制方法。此方法可根据点波束... 提出了一种基于OFDM的全新星载交换方案,此星载交换方案可通过星上子载波交换实现业务交换。以点波束星地下行链路为研究对象,结合跨层设计思想,提出了一种适用于点波束星地下行链路的子载波分配和峰均比抑制方法。此方法可根据点波束星地下行链路信号发射功率上限、当前点波束星地下行链路信道状态、每个星地下行链路传输业务目的地和QoS要求,并结合抑制点波束星地下行链路OFDM信号的峰均比,实现在属于不同地面设备的各个星地下行链路传输业务之间自适应分配子载波,实现充分利用点波束星地下行链路资源、满足传输业务的QoS要求,同时抑制星地下行链路OFDM信号的峰均比,而且不会因抑制星地下行链路OFDM信号的峰均比而增加额外的边带信息和传输功率。 展开更多

关键词 正交频分复用 星载交换 星地下行链路 子载波分配 峰均比抑制

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一种星载CICQ交换机单组播分组调度算法 被引量：1

7

作者 梁佳诚 熊庆旭 萧翰 《无线电通信技术》 2018年第1期48-54,共7页

以缓解联合输入交叉队列(CICQ)交换机分组调度中的组播HOL Blocking问题为目标,同时对因GEO信道问题传输失败而需要重传的分组进行补偿,提出一种新的单组播混合调度算法,即缓解组播头分组阻塞算法RMHB。该算法在交换机尽量工作于Work-Co... 以缓解联合输入交叉队列(CICQ)交换机分组调度中的组播HOL Blocking问题为目标,同时对因GEO信道问题传输失败而需要重传的分组进行补偿,提出一种新的单组播混合调度算法,即缓解组播头分组阻塞算法RMHB。该算法在交换机尽量工作于Work-Conserving的前提下,尽量缓解组播队列头分组对次分组的阻塞,在单组播分组裁决中,将分组在信道中重传的次数作为考虑的首要因素。目前尚未见到CICQ结构中在考虑GEO卫星信道状态的情况下,进行单组播混合业务分组调度的方法。 展开更多

关键词 星载交换 调度算法 单组播 CICQ 头分组阻塞

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基于OFDM星载交换的星地下行链路跨层设计

8

作者 党军宏 晏坚 曹志刚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期301-306,共6页

该文基于一种全新的基于OFDM的星载交换方案,给出了此星载交换方案的星地下行链路跨层设计工作流程和相关实现方法,此方法根据星地下行链路信号发射功率上限、关于每个地面设备的当前点波束星地下行链路信道状态、每个星地下行链路传输... 该文基于一种全新的基于OFDM的星载交换方案,给出了此星载交换方案的星地下行链路跨层设计工作流程和相关实现方法,此方法根据星地下行链路信号发射功率上限、关于每个地面设备的当前点波束星地下行链路信道状态、每个星地下行链路传输业务目的地、业务类型、业务传输速率要求等参数,实现在属于不同地面设备的各个星地下行链路传输业务之间自适应分配子载波并自适应配置每个子载波的调制制式,生成每个传输业务与子载波的对应关系,充分利用链路资源并满足传输业务的QoS要求。 展开更多

关键词 正交频分复用 星载交换 星地下行链路 跨层设计

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一种基于全局调度的改进CLOS结构及其调度算法

9

作者 王晨晨 乔庐峰 《电子质量》 2012年第3期51-55,共5页

现有的关于Clos交换结构的调度算法在关注调度性能的同时,逐渐忽略了其在硬件实现上的复杂度。该文根据一款星载交换芯片的设计实现,提出了一种改进型的Clos结构,且在此基础上设计了一种硬件实现简单且能实现极大匹配的调度算法。

关键词 Clos交换结构 调度算法 星载交换 极大匹配

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星载互连并行Clos网络

10

作者 刘凯 晏坚 陆建华 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期838-843,共6页

针对空间辐射环境造成的星载交换可靠性下降的问题,提出了一种互连并行Clos(interconnected parallel Clos,IP-Clos)网络以抵抗空间辐射造成的交叉点故障和交换单元故障。IP-Clos包含多个Clos平面,相邻Clos平面通过平面间连接进行互连... 针对空间辐射环境造成的星载交换可靠性下降的问题,提出了一种互连并行Clos(interconnected parallel Clos,IP-Clos)网络以抵抗空间辐射造成的交叉点故障和交换单元故障。IP-Clos包含多个Clos平面,相邻Clos平面通过平面间连接进行互连。通过采用平面间连接,每一级都存在多条路径到达下一级。理论计算表明,相比并行Clos网络,IP-Clos网络增加了交换单元间的连接数量,在交叉点故障和交换单元故障下具有更高的可靠性。数值分析表明,对于同步轨道(GEO)卫星,采用宇航级FPGAs实现的IP-Clos网络在交叉点故障下的平均失效时间大于2.1×105 d,在交换单元故障下的平均失效时间是6.86×103 d。 展开更多

关键词 星载交换 可靠性 CLOS网络 互连多平面

原文传递

OFDM子载波分配与峰均比抑制联合优化

11

作者 周坡 党军宏 曹志刚 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1664-1668,1673,共6页

基于OFDM的星载交换技术能够通过星上子载波交换实现星载业务交换。该文以星地下行链路为研究对象,采用跨层设计思想,提出了一种星地下行链路OFDM子载波分配和峰均比抑制联合优化方法。该方法根据当前点波束星地下行链路信道状态、各传... 基于OFDM的星载交换技术能够通过星上子载波交换实现星载业务交换。该文以星地下行链路为研究对象,采用跨层设计思想,提出了一种星地下行链路OFDM子载波分配和峰均比抑制联合优化方法。该方法根据当前点波束星地下行链路信道状态、各传输业务目的地和QoS要求,并结合OFDM信号峰均比抑制,为各星地下行链路传输业务自适应分配子载波,且不需要传输边带信息和额外功率。仿真结果表明该方法在合理分配子载波的同时能够有效抑制OFDM信号峰均比。 展开更多

关键词 正交频分复用 跨层设计 星载交换 子载波分配 峰均比

原文传递

基于OFDM星载交换的星地上行链路跨层设计算法

12

作者 党军宏 晏坚 曹志刚 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期109-117,共9页

以基于OFDM的星载交换方案为研究背景,提出了此星载交换方案的星地上行链路跨层设计工作流程和相关算法。此算法以使点波束星地上行链路的传输容量最大化为目标,根据各个地面设备的星地上行链路信号发射功率上限、当前星地上行链路信道... 以基于OFDM的星载交换方案为研究背景,提出了此星载交换方案的星地上行链路跨层设计工作流程和相关算法。此算法以使点波束星地上行链路的传输容量最大化为目标,根据各个地面设备的星地上行链路信号发射功率上限、当前星地上行链路信道状态、每个星地上行链路传输业务的业务类型、业务传输速率要求等参数,在各个星地上行链路传输业务之间自适应分配子载波并自适应配置每个子载波的调制制式,生成每个传输业务与子载波的对应关系,充分利用链路资源并尽可能满足传输业务的QoS要求。 展开更多

关键词 星载交换 正交频分复用 上行链路 跨层设计

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一种基于复指数调制精确重构滤波的宽带星载数字信道化器 被引量：15

13

作者 阳志明 周坡 曹志刚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2554-2559,共6页

信道化技术是下一代宽带卫星通信系统中星载交换的关键技术之一。运用该技术,提取宽带卫星上行信号中的各窄带信号,然后经过变频、基带信号处理、交换等处理,最后综合成宽带下行信号,进入卫星下行链路。该文针对宽带卫星通信系统,提出... 信道化技术是下一代宽带卫星通信系统中星载交换的关键技术之一。运用该技术,提取宽带卫星上行信号中的各窄带信号,然后经过变频、基带信号处理、交换等处理,最后综合成宽带下行信号,进入卫星下行链路。该文针对宽带卫星通信系统,提出一种基于复指数调制精确重构滤波器组的新型宽带星载数字信道化器。该信道化器既适合均匀带宽交换、又适合非均匀带宽交换的星载信道化器。数值实验表明,该新型信道化器具有较强的灵活性和可扩展性,克服了已有信道化技术只适合均匀带宽星载交换的局限,同时对信噪比和数据存储量有较大的改进和提高。 展开更多

关键词 卫星通信 非均匀带宽星载交换 数字信道化器 复指数调制 精确重构滤波器组

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一种基于频域滤波的宽带星载数字信道化器 被引量：6

14

作者 党军宏 林敏 +1 位作者 周坡 潘亚汉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期91-97,共7页

提出了一种新型宽带星载数字信道化器,该数字信道化器以频域滤波技术为基础,完整实现了包括卫星上行宽带信号中各个业务子信号分离、业务子信号交换、交换后业务子信号综合等星上处理过程,最后形成卫星下行宽带信号,既适用于各个业务子... 提出了一种新型宽带星载数字信道化器,该数字信道化器以频域滤波技术为基础,完整实现了包括卫星上行宽带信号中各个业务子信号分离、业务子信号交换、交换后业务子信号综合等星上处理过程,最后形成卫星下行宽带信号,既适用于各个业务子信号带宽相同场景,又适用于各个业务子信号带宽不同场景。而且数值实验表明:与现有方法相比,该新型数字信道化器具有更好的性能和灵活性,而且大大降低了计算复杂度。 展开更多

关键词 卫星通信 数字信道化器 频域滤波 非相同带宽星载交换

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适合星载交换机的调度算法 被引量：5

15

作者 曾媛 龚文斌 +1 位作者 刘会杰 梁旭文 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期158-160,175,共4页

针对卫星有效载荷处理速度和存储容量受限的情况,提出适合星载交换机的修正DRR调度算法。采用OPNET网络仿真软件,建立低轨卫星星座系统交换机模型,应用修正DRR算法,验证该算法性能。结果表明在星载交换机资源受限情况下,即使业务流量较... 针对卫星有效载荷处理速度和存储容量受限的情况,提出适合星载交换机的修正DRR调度算法。采用OPNET网络仿真软件,建立低轨卫星星座系统交换机模型,应用修正DRR算法,验证该算法性能。结果表明在星载交换机资源受限情况下,即使业务流量较大,修正DRR算法也可以保证无掉包现象发生,且交换时延低于10ms,复杂度为O(1)。 展开更多

关键词 星载交换机 修正DRR算法 时延 复杂度 OPNET仿真

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一种星地一体的高速星载标签交换机流量控制机制的设计与仿真 被引量：3

16

作者 于倩 乔庐峰 陈庆华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1653-1659,共7页

为了优化大容量星载交换机的设计,提出了一种星载标签交换技术体制,针对该体制建立了星地一体化卫星网络的队列模型和流量控制机制,根据星载交换机存储资源使用状态调整地面网络设备队列调度权重,降低星载交换机存储资源使用量和丢包率... 为了优化大容量星载交换机的设计,提出了一种星载标签交换技术体制,针对该体制建立了星地一体化卫星网络的队列模型和流量控制机制,根据星载交换机存储资源使用状态调整地面网络设备队列调度权重,降低星载交换机存储资源使用量和丢包率.使用NS2软件仿真分析了长延迟条件下星上缓存队列阈值、星上缓存区容量、地面设备队列调度权重之间的关系.为星载标签交换机和星地一体化网络的设计提供了参考依据. 展开更多

关键词 星载交换机 流量控制 基于类的队列调度 网络仿真

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低轨卫星交换机的建模与仿真 被引量：2

17

作者 曾媛 龚文斌 +1 位作者 刘会杰 梁旭文 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1518-1521,共4页

针对低轨卫星交换机处理速度和内存受限的情况,改进DRR算法,提出内嵌DRR调度算法,在OPNET网络仿真软件中建立模型,结果表明内嵌DRR处理时延低于DRR26ms,复杂度为O(1)。同时根据卫星业务类型和网络结构,选取适用于星上的CICQ交换机结构,... 针对低轨卫星交换机处理速度和内存受限的情况,改进DRR算法,提出内嵌DRR调度算法,在OPNET网络仿真软件中建立模型,结果表明内嵌DRR处理时延低于DRR26ms,复杂度为O(1)。同时根据卫星业务类型和网络结构,选取适用于星上的CICQ交换机结构,应用内嵌DRR算法。在OPNET中建立星载交换机单节点仿真模型,结果显示在较大的吞吐量下,内嵌DRR算法时延为6ms,复杂度低,适用于卫星交换机。 展开更多

关键词 星载交换机 内嵌DRR算法 OPNET仿真 交换机仿真模型

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基于RapidIO的星载交换机的设计与实现 被引量：2

18

作者 孟繁成 乔庐峰 陈庆华 《通信技术》 2019年第3期758-765,共8页

随着星载交换技术的发展,人们对星载交换机的交换容量、平台标准化水平的要求不断提高。RapidIO具有高带宽、低延时、高可靠性的优点,可以满足芯片间和板间的通信需求。因此,对基于RapidIO的星载交换机的体系架构进行研究,实现了包括协... 随着星载交换技术的发展,人们对星载交换机的交换容量、平台标准化水平的要求不断提高。RapidIO具有高带宽、低延时、高可靠性的优点,可以满足芯片间和板间的通信需求。因此,对基于RapidIO的星载交换机的体系架构进行研究,实现了包括协议转换、大容量交换结构在内的关键电路。最后,使用Xilinx的xc6vlx240T FPGA实现了完整的交换结构。它具有16个端口,单端口速率5 Gb/s,峰值吞吐率可以达到80 Gb/s。 展开更多

关键词 卫星通信 RAPIDIO 星载交换机 交换结构 FPGA

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日本新一代试验卫星—ETS—Ⅷ 被引量：2

19

作者 金玉兰 《电信技术研究》 2002年第4期16-25,共10页

ETS是日本用于进行卫星基础技术研究的系列试验卫星。在卫星发展的各个阶段，ETS系列都开发出了不同时期需要的卫星技术，为日本卫星技术的进步作出了贡献。跟踪ETS系列卫星，对了解日本卫星技术的发展有一定意义。本文概要介绍日本的... ETS是日本用于进行卫星基础技术研究的系列试验卫星。在卫星发展的各个阶段，ETS系列都开发出了不同时期需要的卫星技术，为日本卫星技术的进步作出了贡献。跟踪ETS系列卫星，对了解日本卫星技术的发展有一定意义。本文概要介绍日本的新一代试验卫星－ETS－Ⅷ。 展开更多

关键词 日本 试验卫星 ETS-Ⅷ 卫星移动通信 移动卫星广播 星载交换机 数字调制器

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星载IP交换机中负载平衡CIOQ交换结构的设计 被引量：1

20

作者 梅立春 乔庐峰 +2 位作者 陈庆华 杨乐 陈倩 《通信技术》 2017年第4期720-728,共9页

卫星所处的空间环境要求星载设备具有高可靠性,同时在硬件资源消耗方面也需要严格控制。针对星载设备的特殊要求,设计了一种应用于CIOQ交换结构、带有负载平衡和互连故障规避能力的级间调度技术,可提高系统的吞吐率和可靠性。改进的FIR... 卫星所处的空间环境要求星载设备具有高可靠性,同时在硬件资源消耗方面也需要严格控制。针对星载设备的特殊要求,设计了一种应用于CIOQ交换结构、带有负载平衡和互连故障规避能力的级间调度技术,可提高系统的吞吐率和可靠性。改进的FIRM迭代匹配调度算法能在较短时间内完成一次迭代匹配调度过程,实现了高效的端口交换匹配。使用Xilinx xc7vx690t FPGA实现了完整的16×16的交换结构,其峰值吞吐率可达160 Gb/s,可满足星载交换机的系统设计需求。 展开更多

关键词 星载交换机 负载平衡 CIOQ交换结构 FIRM算法 FPGA

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