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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
波分复用 (WDM，Wavelength Division Multiplex) 光网络具有高带宽、多协议透明传输、网络结构灵活可升级等多种优点，非常适合下一代航空电子网络。以波分复用为特征的先进光网络已经成为未来航空电子网络的技术选择目标。不同于一般的WDM网络应用，航空电子WDM网络要求具有严格实时性等保证性能传输能力，有着不同的网络设计和研究方法。本文针对机载WDM网络的关键技术进行研究，重点研究了航空电子WDM体系结构、多信道强实时调度设计、多信道多类消息调度方法、实时性能分析和评价、WDM流量疏导方法、仿真和测试平台，具体完成了以下研究工作：(1) 概述了新一代航空电子网络需求和WDM网络的适应性，综述了WDM网络关键技术的研究，提出了一种航空电子WDM网络的互连体系结构和协议栈，能保证航空设备的通信需求，分析了消息的处理过程和延迟性能的关键因素。(2) 针对机载WDM网络体系结构，提出了一种多信道负载比例调度方法，建立了调度模型，进行了航空电子子系统内外消息的可调度性研究，推导了消息传输严格实时的保证条件，针对系统的资源和稳定性目标，提出了多信道航空电子网络设计方法。通过具体的航空电子应用实例，证明了该方法的有效性。(3) 未来航空电子的任务类型必将是多样性的，单一的强实时性消息已经不能满足航空电子的系统目标。对强实时和非强实时并存的多类型航空电子消息，将多信道分成强实时信道组和尽力服务信道组，改进了普通轮转调度，对强实时消息进行了可调度性分析，对非强实时消息研究了其延迟性能，通过理论分析和仿真验证，证明了该方法满足了强实时消息的低资源占用和非强实时消息的低延迟特性；周期和非周期消息并存的多类型航空电子消息，分析了其特定的调度结构，对周期消息和非周期消息采用不同的调度策略，提出了基于剩余带宽循环序列矩阵的剩余带宽占用法的非周期调度方法，并提出了准入条件，通过具体的航空电子应用实例，验证了该方法有效的提高了信道利用率。(4) 实时性是航空电子网络的关键性能要求之一，以网络演算理论为基础，分析了航空电子WDM网络中的波长路由网络的时延性能，建立了多跳WDM波长路由网络的通信模型，推导了周期消息经过单个波长路由器及多个波长路由器的最大延迟公式，并在航空电子环境下，对其进行了修正，得到了更紧密的上限。通过OPNET环境下的仿真，证明了该方法切实可行，有较强的通用性。(5) 航空电子子系统间网络存在波长通道传送速率和消息需求速率不匹配的题目，应用电层和光层上的流量疏导算法可以解决该题目并提高资源利用率。电层疏导方式上，建立了WDM网络模型和延迟及跳数表达式下的强实时约束条件，得到了航空电子保证性能传输的最小费用优化非线性和线性模型，并针对具体的网络实例求解了该模型。对规模较大的网络，建立了链路归类辅助图模型，提出了航空电子保证性能的节约费用启发式算法；光层疏导方式上，建立了TDM-WDM网络模型，提出了改进最大波长、时隙占用法的固定时隙分配和动态时隙分配相结合的疏导算法，仿真表明了该算法的低阻塞率特性。针对多任务模式要求的WDM网络的重构特性，提出了节约费用的航空电子WDM重构优化设计方法，建立了非线性重构模型，实例证明了该模型节约了重构网络的总费用。(6) 设计和开发了航空电子WDM专用仿真平台，针对航空电子WDM网络各设备进行建模，针对不同的网络设计和参数配置，采用离散事件调度机制进行仿真，仿真得到的网络性能数据能够在一定程度上反映网络设计的优劣。实际搭建了航空电子网络性能测试的硬件平台，设计和开发了测试软件，实际测试数据表明基于WDM网络的航空电子网络的吞吐量水平和消息的延迟性能水平良好，适应了未来航空电子网络的需求。 |
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发表于 2022-9-28 16:26:03
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