面向火星临近空间时变信道的文件可靠传输机理

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61201144
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0106.空天通信
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

While the extremely long distance between Mars to Earth and sophisticated proximity space environment, the Martian surface detectors are unable to communicate directly to Earth. In order to overcome these constraints, the Mars Proximity Networks (MPN) is proposed, which have utilized store-and-forward communications system under Delay Tolerant Network (DTN) to increase data return from resource constrained landers. The sparsity and high-speed mobility in a large scale of MPN nodes, have challenged the reliable file delivery and buffer management simultaneity. The current deep space channel coding and conventional ARQ schemes are underperforming, where the high error bit rate and huge propagation delay in MPN environment, and spacecraft storing capabilities limitations. It motivated for using long erasure coding (LEC) systems in the transmission protocol level to provide a further level of protection with respect to conventional bit-level codes. The proposal is focus on the reliable file delivery over MPN, the Mars proximity channel and the statistics of the time-varying need to be researched firstly, to maximize the number of successfully transmitted bits. As Mars obiter divided the two different relay link, the LEC schemes need to be design separately to match the different quality of the link and equipment capacity, and joint optimization with the corresponding protocol layer in DTN. This will provide MPN file delivery a higher reliability, enhance the storage and resource utilization, and a simulation platform will be developed to verify the performance of the above algorithms and offer some improvement propositions.
火星探测任务极远的通信距离和复杂的临近空间环境使得表面探测设备无法直接向地球返回探测信息,需要构建火星中继轨道器构建临近空间网络,以中继存储转发的容迟网络体制传输数据文件。而火星临近空间网络的稀疏节点大范围高速移动,同时对文件可靠传输和节点存储资源提出了挑战。深空弱链路的大传播时延以及高误码率,使得传统的深空信道编码和确认重传机制无法满足未来深空探测的需求。随着面向传输层文件分组的长纠删码技术兴起,课题以保障火星临近空间文件可靠传输为切入点,首先对火星临近空间时变信道建模并研究统计特性,以获得节点间的最大吞吐量期望策略;然后针对以火星中继轨道器划分开的两段中继链路,分别设计匹配分段链路质量的差异和设备能力的长纠删编码并与相应的深空容迟网络下存储转发体制的协议层进行联合优化。在保障火星临近空间链路传输性能的同时,保障节点存储能力和资源利用率,并建立仿真验证平台修改和完善上述算法。

结项摘要

随着我国深空探测工程的持续深入,本项目基于我国空间科学技术的发展现状和未来深空探测的网络化趋势,针对未来火星探测任务所面临的极远通信距离及火星复杂临近空间环境等难题,探索了在未来的深空容迟/容断网络体制下的文件可靠传输机制。项目针对火星临近空间的信道时变、节点稀少、动态性高等特点,以构建火星临近空间网络为切入点,重点研究设计了长纠删码以保障探测数据分段可靠传输的机制,具体如下:.1)联合考虑地球-火星各段链路的节点缺少端到端路径和不同频段的传播特性,首先对火星临近空间信道建模,然后对网络体系架构的链路预算、协议栈及数据传输机制进行全面的测算与分析;研究信道时变机理和统计特性,评估了节点间允许传输的机率、存储转发的开销,建立了LEC复杂度与非纠删ARQ传输性能及信道环境参数的量化模型。.2)以中继节点的存储转发机制为核心,针对分段链路质量的差异和设备能力,设计不同的LEC分组处理机制,验证了纠删传输机制可靠性;对LEC与DTN传输协议体系进行联合优化设计,提高了传输的可靠性能和资源利用率,保障了大衰减、大时延环境下的文件可靠传输。.3)定量分析DTN框架下通信资源开销与业务传输的收益,联合考虑信道状态、能量分配、链路可见时间、节点计算能力和存储资源,设计节点资源联合优化的高效传输机制,优化大尺度深空网络的多跳保管传输机制,提升下行吞吐量,并搭建仿真平台进行综合评估验证。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(0)
基于随机置换展开与停止集的LT码联合编译码算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    通信学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨志华;顾术实;周洁;张钦宇
  • 通讯作者:
    张钦宇
面向深空通信的中继协作喷泉码设计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    系统工程与电子技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    顾术实;焦健;杨志华;张钦宇
  • 通讯作者:
    张钦宇
基于无码率码的独立窗不等差错保护方案
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    系统工程与电子技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    焦健;李云鹤;吴绍华;张钦宇
  • 通讯作者:
    张钦宇
面向深空时变信道的数据传输策略
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    宇航学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈晨;李云鹤;吴绍华;张钦宇
  • 通讯作者:
    张钦宇
面向火星临近空间的分布式中继纠删编码机制研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    宇航学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    焦健;于淼;吴绍华;张钦宇
  • 通讯作者:
    张钦宇

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

苹果HSP90家族基因鉴定及高温胁迫下的表达分析
  • DOI:
    10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0895
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    园艺学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姚富文;王枚阁;宋春晖;宋尚伟;焦健;王苗苗;王昆;白团辉;郑先波
  • 通讯作者:
    郑先波
5-氨基乙酰丙酸提高玉米幼苗抗低温性及其生理机制
  • DOI:
    10.13292/j.1000-4890.201607.011
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    生态学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙阳;王燚;曲丹阳;李晶;焦健;曹鑫波;顾万荣;魏湜
  • 通讯作者:
    魏湜
Comparison of Water Distribution Characteristics for Two Kinds of Sprinklers Used for Center Pivot Irrigation Systems
中心支轴灌溉系统两种喷头布水特性比较
  • DOI:
    10.3390/app7040421
  • 发表时间:
    2017-04
  • 期刊:
    applied sciences
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    焦健;韩立亮;王亚东;苏德荣
  • 通讯作者:
    苏德荣
Dynamics of Water Vapor Content around Isolated Sprinklers: Description and Validation of Model
孤立喷头周围水蒸气含量的动态:模型的描述和验证
  • DOI:
    10.3390/w9050307
  • 发表时间:
    2017-04
  • 期刊:
    water
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    焦健;苏德荣
  • 通讯作者:
    苏德荣
A Rainfall Interception Model for Alfalfa Canopy under Simulated Sprinkler Irrigation
模拟喷灌下苜蓿冠层降雨拦截模型
  • DOI:
    10.3390/w8120585
  • 发表时间:
    2016-12
  • 期刊:
    Water
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    焦健;苏德荣
  • 通讯作者:
    苏德荣

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

焦健的其他基金

空间物联网的信息时效与大规模接入技术研究
  • 批准号:
    62071141
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    64 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高通量天基信息网络容量与多址技术研究
  • 批准号:
    61771158
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    16.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码