空天信息網(wǎng)絡(luò)MAC層設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)和航天技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，空間在政治、經(jīng)濟(jì)和軍事等領(lǐng)域的戰(zhàn)略地位日益提高，21世紀(jì)人類(lèi)對(duì)空間信息的需求和依賴(lài)，可以與19世紀(jì)、20世紀(jì)工業(yè)革命對(duì)電和石油的需求和依賴(lài)相比擬，空間信息優(yōu)勢(shì)將成為國(guó)家和軍隊(duì)強(qiáng)大的關(guān)鍵因素。然而傳統(tǒng)的單個(gè)衛(wèi)星所采用的空地鏈路通信方式已不能滿足實(shí)際應(yīng)用需要，因此我國(guó)提出要建立和發(fā)展空天信息網(wǎng)絡(luò)。所謂空天信息網(wǎng)絡(luò)，是由不同軌道上多種類(lèi)型的衛(wèi)星系統(tǒng)，按照空間信息資源的最大有效利用原則互連互通，同時(shí)又與陸

2、、海、空基共同構(gòu)成的空、天、地一體化的三維網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
　　 本論文通過(guò)研究空天信息網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，提出了一種骨干網(wǎng)一非骨干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，并在該網(wǎng)絡(luò)模型基礎(chǔ)上對(duì)空天信息網(wǎng)絡(luò)MAC層進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。根據(jù)空天信息網(wǎng)絡(luò)的信道特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種適合空天信息網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)定長(zhǎng)MAC層幀結(jié)構(gòu)，并通過(guò)在Matlab中的仿真確定了具體的幀長(zhǎng)度。論文還闡述了空天信息網(wǎng)絡(luò)MAC層功能在Xilinx公司的FPGA芯片F(xiàn)X70T中

3、的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，MAC層功能的共有5個(gè)模塊組成，分別是MAC層成幀模塊、PKT Queue模塊、Aurora模塊、PCI Express模塊以及MAC層的解幀模塊，并對(duì)每個(gè)模塊和整個(gè)系統(tǒng)在Modelsim軟件下進(jìn)行仿真，最后在Xilinx公司的ML507開(kāi)發(fā)板和IDT公司的高速PCIExpress交換背板上實(shí)現(xiàn)MAC層數(shù)據(jù)的高速傳輸。
　　 論文中所設(shè)計(jì)的MAC層可以在不同鏈路誤比特率下，采用不同的定長(zhǎng)幀，達(dá)到了提高數(shù)據(jù)傳輸效率和網(wǎng)