空間站高性能組網技術研究及方案設計.pdf

1、信息系統(tǒng)是空間站的核心系統(tǒng)，而骨干總線網絡則是信息系統(tǒng)的軀干，連接著信息系統(tǒng)的各種電子設備。隨著航天技術的發(fā)展，空間站內需要傳輸處理的業(yè)務高速增長，對內部總線通信系統(tǒng)提出越來越高的要求，目前廣泛采用的1553B已無法滿足這種需求，因此設計新的適合空間站應用環(huán)境的網絡技術成為必須解決的問題之一。以太網是地面局域網組網的主流技術，2008年，國際空間站的Columbus空間艙已經開始使用以太網交換機，由此以太網開啟了空間的“大門”。

2、　　 本文結合實驗室承擔的科研項目——“空間站高性能交換機的研究與實現(xiàn)”，研究空間站交換系統(tǒng)的構建方案，并探討空間站交換系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)問題。本文提出一種采用千兆交換式以太網與航空全雙工交換以太網(AFDX)技術相結合的新型空間站交換網絡組網方案，給出空間站交換網絡交換機的具體設計方案，并且采用自上而下的設計方法設計與實現(xiàn)了適合本方案的MAC IP核。
　　 本文首先介紹了國際空間站已經采用的總線技術，接著介紹了幾種典型的媒質

3、接入控制(MAC)技術，以此進一步加深對現(xiàn)有空間站采用的總線技術工作原理的理解和掌握；其次，分析對比了新型高性能組網技術，并指出各種技術的優(yōu)缺點；然后提出了采用千兆交換式以太網與AFDX技術相結合的新型空間站交換網絡的設計思路，并給出設計方案。該方案既繼承了傳統(tǒng)交換式以太網的光纖傳輸、以太網交換和組網靈活等特點，又繼承了AFDX的服務質量保證和交換網絡的硬冗余熱備份機制，并且以24端口交換機設計為例，提出一種3級交換網絡結構，同時給出其