面向航天器有线无线混合场景的流调度机制研究

来源：电子与信息学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：赵国锋, 卢奕杉, 徐川, 邢媛, 何熊文, 崔钊婧

单位：1.重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 4000652.复杂环境通信重庆市重点实验室 重庆 4000653.中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部 北京 100094

摘要：随着各国深空探测任务的开展，空间站的建设需求日益增加，而航天器内部大量的数据通信总线在一定程度上影响了航天器的有效载荷。因此，该文将无线通信方式引入到航天器通信系统设计中，但传统无线通信难以保障时敏数据的端到端传输时延，该文提出了一种有线无线融合的时间敏感网络(TSN)流调度方案。设计了一种上下行时隙分离的TDMA时隙分配机制，通过对航天器内部业务类型与有线无线融合传输链路的时延关系进行建模分析，构建了以时敏业务平均端到端时延最小的目标函数，采用粒子群算法对时隙分配方案进行快速求解。最后在Pycharm平台对所提算法进行对比测试，并在EXata网络仿真平台搭建航天传感器采集网络进行验证。实验结果表明，该文所提出的有线无线融合流调度方案能为时敏业务提供稳定、有界的时延保障。

关键词：航天器, 有线无线融合, 时间敏感网络, 时隙分配

基金资助：国家自然科学基金(62171070)，国家重点研发计划(2018YFB1800301, 2018YFB1800304)