两类卫星ATM系统技术

介绍并比较卫星通信与ATM结合的两种方式：透明式ATM和处理式ATM，简要地说明了每种方式的工作原理，对星上处理的ATM卫星需要考虑的交换机的选择、差错控制等问题进行了研究。     

电视电话会议系统在民航ATM网络上的技术应用与实现方式

ATM网络已成为21世纪宽带通信的关键技术，并被国际电联(CCITT)确定为宽带综合业务数字网(B-ISDN)的基本传送方式。ATM(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)简称异步转移模式，是一种集传输与交换于一体的通信模式，具有传输速度快、带宽高、时延低、距离不受限制等特点。它具有集语音、图像和数据传输于一体的技术特色，并具有灵活性、高速率、多业务、高可靠性和高安全性等特点。     

ATM交换技术在载人航天器音视频通信中的应用研究

文章结合ATM技术在地面网及通信卫星领域的应用,对载人航天器的音视频通信交换进行需求分析,提出基于ATM交换技术的载人航天器音视频通信组网方案及其实现所需的关键技术。     

基于卫星ATM传输系统的LDPC码构造方法研究

在卫星ATM传输系统中,由于信道的高误码率,要求对ATM信元进行有效的误码保护。LDPC码是一种性能优越的纠错码。文章针对卫星ATM传输系统构造了一种新型的非规则LDPC纠错码,并对规则和非规则LDPC码进行仿真对比。仿真结果表明,对小于6个ATM信元进行纠错保护时,非规则LDPC码和规则LDPC码具有相似的性能;当被保护信元数超过6个时,非规则LDPC码具有更优越的性能。     

卫星ATM通信网及其业务管理策略综述

卫星 ATM 网络综合卫星通信和 ATM 网络技术的诸多优势,是国内外的研究热点之一。该文主要介绍卫星通信与 ATM 的结合方式、卫星 ATM 网络的体系结构和关键技术,并对可应用于卫星 ATM 网络的业务管理策略进行探讨。     

航天飞机空间站遥测总体设计面临的主要问题

航天飞机空间站出现,使空间飞行器遥测系统从简单的硬件设备发展到完成数据采集和格式化处理等任务的复杂计算机应用系统。文中简述了航天飞机空间站遥测总体设计遇到主要问题:信息类型多,有较多的传输动态成分;码速率高,较宽的地址分配;计算机在遥测系统中应用,使数据采集和数据传送发生了分离,数据采集仅是计算机各种服务功能之一,通讯已转为大量用户之间进行的计算机—计算机通讯;空间站的传输和通讯包括人与人之间通过声音、图象和工作站之间作用;为了共享资源,全球复盖通讯,要求实现天—地—空多目标的同时测控,也面临国际间大合作和标准化问题,以及频谱利用和管理等问题。最后,对发展我国的航天遥测技术提出了几点建议。     

基于高斯伪光谱的星际小推力转移轨道快速优化

针对星际小推力转移轨道优化问题,给出了一种基于高斯伪光谱配点的快速优化 算法。首先,基于归一化的改进春分点根数建立了星际小推力转移轨道的优化模型;然后, 采用高斯伪光谱配点策略对优化模型进行离散化处理,推力方向限制和天体星历分别作为路 径约束和事件约束,将轨道优化问题转化为一个大规模多约束参数优化问题;在此基础上, 基于高斯伪光谱的配点特性,推导出性能指标和约束方程的解析雅可比矩阵,保证了雅可比 矩阵计算的准确性和效率;最后,以利用太阳能电推进探测火星和水星为例,对所给算法进 行了数值验证。数值结果表明：高斯伪光谱方法可有效用于星际小推力轨道的优化问题,并 且与数值差分相比,解析的雅可比矩阵算法可提高计算效率67.78％。
     

基于蚂蚁算法的星上ATM交换结构

对于卫星ATM交换系统，星上ATM交换结构的设计是一个非常重要的部分。由于卫星通信具有带宽有限、时延受限、信道误码率高等特点，因而设计星上交换结构时必须尽可能降低交换时延，减少内部阻塞。为此，提出一种基于蚂蚁算法的星上ATM交换结构，并对此方案进行了分析和仿真。结果表明，该结构由于采用了蚂蚁算法和阻塞规避方案，有效改善了信元时延和信元丢失率等性能。     

东北地区ATM网络中的硬件分析及MGX设备告警处理案例

一、民航数据网(ATM网)的技术组成1.ATM异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)是一种基于信元的交换和复用技术。它采用固定长度的信元,     

论视频信息传输的多工化

本文论述了图象视频信息传送的多工化,分析了图象函数的性质及其统计特性和有关图象传送的信息量等问题。结合我国电视广播技术的发展,提出了科教文节目的电视多工传送及扩大电视网复盖,特别是发展SHF频段的卫星电视广播和UHF频段的中继,差转网络的建议方案。为适应四化及科教广播事业的发展,设计方案包括:文字及图片静止图象信息的多工广播,电视报刊的兼容传送,卫星电视的直播接收以及彩色电视的技术改进等。文章还讨论了引用电视新技术及有关数字化电视和帧同步器等问题。     

适于LEO卫星IP网络的源组播算法

为了解决LEO卫星IP网络中现有源组播算法的信道资源浪费问题，提出了一套新的组播算法。即基于核心群的特定源组播（CSSM）算法和加权的CSSM（ω-CSSM）算法。CSSM算法以源节点作为初始核心群，通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成，这样所得的树代价最小，从而大大提高了网络的传输带宽利用率和有效传输容量。在ω-CSSM算法中，所提出的加权因子可以调整组播树的树代价和端到端传播时延之间的折衷程度，因此，可以通过调整加权因子柬适度增大树代价、降低端到端传播时延，从而支持某些有严格端到端时延要求的实时组播业务。通过与LEO卫星IP网络中典型源组播算法MRA的仿真比较，可以看出CSSM和ω-CSSM算法的树代价性能比MRA有显著改善，而端到端传播时延略高。     

宽带低轨卫星网高效组播中的部分网络编码算法

通过引入逻辑位置的概念,将宽带低轨卫星通信网的动态网络拓扑等效为多个静态拓扑的循环更替。针对静态网络的高效组播,提出部分网络编码算法。该算法只在有编码增益的节点处进行网络编码,其它节点直接路由转发。从等效的多个静态网络拓扑中提取连接关系不变的恒定网络拓扑,提出在恒定网络拓扑中采用部分网络编码实施组播。该方法能克服拓扑变化引起的路由和编码方案频繁变换问题,对应的吞吐量约为组播树路由的2倍,且优于多径路由,组播目的节点数越多,优势越明显。算法对于链路的失效具有较好的健壮性。研究成果对提高宽带低轨卫星通信网的组播吞吐量和健壮性具有一定的理论意义和实用价值。     

卫星ATM网络中自适应FEC情况下的有效带宽估计

针对采用自适应前向差错控制（AFEC）的卫星异步传递模式（ATM）网络，研究了两种有效带宽估计方法。由于AFEC码率的动态特性使业务实际的传输速率具有不固定性，因此估计有效带宽时要考虑AFEC的影响。首先针对一般卫星时变信道和多码率AFEC情况下的卫星ATM，应用流体近似方法分析了有效带宽的计算，然而该方法要求的条件及计算复杂度均比较高，应用中有局限性。以此方法为基础，提出了采用修正因子的估计方法。数值结果表明采用修正因子的有效带宽估计方法比较简单可靠，适用面较广。     

卫星通信的未来发展

简要回顾了卫星通信的发展历程，介绍了静止轨道、中轨道和低轨道三种移动通信卫星的发展概况。讨论了实现空间信息高速公路的几项关键技术（如频段资源、ATM网络及其连接单元）。最后指出，窄带的移动卫星通信和宽带的空间信息高速公路，将是卫星通信未来发展的两大热点。     

High performance satellite networks

The high performance satellite communications networks of the future will have to be interoperable with terrestrial fiber cables. These satellite networks will evolve from narrowband analogue formats to broadband digital transmission schemes, with protocols, algorithms and transmission architectures that will segment the data into uniform cells and frames, and then transmit these data via larger and more efficient synchronous optional (SONET) and asynchronous transfer mode (ATM) networks that are being developed for the information “superhighway”. These high performance satellite communications and information networks are required for modern applications, such as electronic commerce, digital libraries, medical imaging, distance learning, and the distribution of science data.

In order for satellites to participate in these information superhighway networks, it is essential that they demonstrate their ability to: (1) operate seamlessly with heterogeneous architectures and applications, (2) carry data at SONET rates with the same quality of service as optical fibers, (3) qualify transmission delay as a parameter not a problem, and (4) show that satellites have several performance and economic advantages over fiber cable networks.     

卫星ATM交换系统中一种连接允许控制算法的改进

对于卫星ATM交换系统，连接允许控制（Connection Admission Control，CAC）是一个重要部分。针对卫星ATM中的一种连接允许控制算法一快速缓存分配法可能出现过高的信元丢失率提出了一种利用缓存器进行子波束再分配的改进方法，并采用流体流模型对改进后CAC算法进行了分析和仿真。结果表明，随着该改进方法所设置的缓存器容量的增加，信元丢失率明显下降。     

Is space an environment?

Expanding the human sphere of influence beyond Earth presents philosophical questions that also have important practical applications. Do we need to worry about the moral implications of our actions in the vastness of space? What kind of explorers will we be - and what kind of explorers should we be? The answers to these basic questions depend greatly on what moral status is assigned to space; how it is conceptualized. This article sets forth arguments both for and against considering space as an environment, that is, as a place deserving of ethical treatment in the same way that terrestrial environments are valued and respected in environmental ethics. It sketches some answers to how space exploration could meet high ethical standards and puts forward the notion of environmental ‘virtue ethics’.     

Astrobiology—a new opportunity for interdisciplinary thinking

During the past decade new questions in science have emerged that require broad inter-disciplinary approaches. ‘Do asteroids and comets cause extinctions?’ and ‘Was there, or is there, life on Mars?’ are just two examples of questions that cut across planetary or astronomical sciences and biological sciences. The re-emergent science of ‘astrobiology’ represents a new synthesis of inter-disciplinary thinking that in many respects bears similarities to what in the 18th and 19th century would have been called ‘Natural Sciences’. But new astrobiology offers the scientific community, including the space community, two important possibilities. First, an opportunity to galvanize diverse scientific disciplines together to answer some fundamental questions on the relationship between life and the cosmic environment and, second, a chance to create a new environment conducive to interdisciplinary thinking. This is in contrast to the general trend that occurred during the 20th century towards increasing specialization in the sciences. During the 21st century astrobiology has the potential to open rich and productive seams of research.