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题目:基于 L-DACS协议的链路层资源分配与实现

关键词:资源调度框架;资源分配;四维航迹;航空短报文

  摘要


全球经济快速一体化,民用航空随之得到高速发展,空中交通管理、机载语音和互联网等业务对机载通信服务提出了更高的要求。新型数字宽带空地通信数据链旨在实现民航客机舱内旅客语音,上网等通信业务以及新一代的现代空中交通管理信息服务,是未来天空地一体化实现的关键环节之一。

空地数据链的链路层的功能在于完成空地数据链的有效建立,维护,系统内机载设备和地面基站的有序数据交互。完整的资源调度框架和其中的高效的资源分配算法是机载设备和地面基站有序数据交互的核心。

本文主要在L波段数字航空通信系统(L-DACS1)框架下,针对系统协议的链路层展开了深入的探索和研究。在L-DACS1协议的基础上完善和细化了资源调度框架,在航空通信独特的场景下,深入研究包括四维航迹航空短报文在内的多种业务并存情况下的资源分配,最后在硬件平台上完成资源调度框架的嵌入式实现和资源分配的FPGA接口开发。论文主要从一下几个方面开展:

完成L-DACS1的前向链路和反向链路的链路层资源调度框架的整体设计,完善资源调度过程详细流程以及相关的帧结构。通过完整的资源调度框架,链路层可以完整有序的将链路资源实现有效的管理,使得前向和反向链路的数据能够高效的传输。

针对四维航迹航空短报文在内的多种通信业务的传输完成分配算法的设计,针对性的提出了两种针对航空短报文传输的资源分配算法,高效可靠的解决了航空短报文在L-DACS1系统下的传输问题。在保持了L-DACS1现有的协议框架不变的前提下,完整的实现了资源的分配算法,保证了算法的可实施性。

将链路层的资源调度的框架和资源分配算法在实物硬件平台(PowerPC+FPGA)上实现,并经过实验室内的测试和外场的跑车、机载等测试验证本文提出的资源调度框架和分配算法的可行性。