空間站高性能組網(wǎng)技術(shù)研究及方案設(shè)計(jì).pdf

1、信息系統(tǒng)是空間站的核心系統(tǒng)，而骨干總線網(wǎng)絡(luò)則是信息系統(tǒng)的軀干，連接著信息系統(tǒng)的各種電子設(shè)備。隨著航天技術(shù)的發(fā)展，空間站內(nèi)需要傳輸處理的業(yè)務(wù)高速增長，對(duì)內(nèi)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(shè)計(jì)新的適合空間站應(yīng)用環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為必須解決的問題之一。以太網(wǎng)是地面局域網(wǎng)組網(wǎng)的主流技術(shù)，2008年，國際空間站的Columbus空間艙已經(jīng)開始使用以太網(wǎng)交換機(jī)，由此以太網(wǎng)開啟了空間的“大門”。

2、　　 本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的科研項(xiàng)目——“空間站高性能交換機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn)”，研究空間站交換系統(tǒng)的構(gòu)建方案，并探討空間站交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)問題。本文提出一種采用千兆交換式以太網(wǎng)與航空全雙工交換以太網(wǎng)(AFDX)技術(shù)相結(jié)合的新型空間站交換網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案，給出空間站交換網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的具體設(shè)計(jì)方案，并且采用自上而下的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)與實(shí)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(jīng)采用的總線技術(shù)，接著介紹了幾種典型的媒質(zhì)

3、接入控制(MAC)技術(shù)，以此進(jìn)一步加深對(duì)現(xiàn)有空間站采用的總線技術(shù)工作原理的理解和掌握；其次，分析對(duì)比了新型高性能組網(wǎng)技術(shù)，并指出各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)；然后提出了采用千兆交換式以太網(wǎng)與AFDX技術(shù)相結(jié)合的新型空間站交換網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思路，并給出設(shè)計(jì)方案。該方案既繼承了傳統(tǒng)交換式以太網(wǎng)的光纖傳輸、以太網(wǎng)交換和組網(wǎng)靈活等特點(diǎn)，又繼承了AFDX的服務(wù)質(zhì)量保證和交換網(wǎng)絡(luò)的硬冗余熱備份機(jī)制，并且以24端口交換機(jī)設(shè)計(jì)為例，提出一種3級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)給出其