[發(fā)明專利]一種面向“服務(wù)”的新型航空自組織協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510046629.4
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104618477B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方正;丁勇飛;仇啟明;李金喜;靳超;龔誠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W84/18
• 代理公司: 上海和躍知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31239
• 代理人: 楊慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空電子信息的無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是一種面向“服務(wù)”(相對傳統(tǒng)面向“連接”)、支持多數(shù)據(jù)鏈融合的航空自組織網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)的實現(xiàn)方法，應(yīng)用于航空自組織網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈領(lǐng)域。

技術(shù)背景

航空自組織網(wǎng)絡(luò)(Aeronautical Ad Hoc Network,AANET)正朝著平臺通用化、任務(wù)協(xié)同化的技術(shù)方向發(fā)展。作為航空自組織網(wǎng)絡(luò)的核心系統(tǒng)，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在軍用、民用航空自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方面正發(fā)揮著越來越重要的作用。

如果將整個信息化網(wǎng)絡(luò)體系比喻成“人體”，那么數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)就是整個信息化網(wǎng)絡(luò)體系的“骨骼”，通信技術(shù)則是“血管”。目前的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)大多采用面向連接的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，通過基于應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層、物理層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)開展跨層聯(lián)合設(shè)計，完成數(shù)據(jù)鏈中各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信息交互和態(tài)勢感知共享，最終達(dá)到互聯(lián)互通和協(xié)同目的。隨著近年來航空自組織網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大、協(xié)同需求的越發(fā)多樣化，以及在不同協(xié)同任務(wù)中對性能“服務(wù)”要求的差異化，受限于“控制面”和“數(shù)據(jù)面”的緊耦合，面向連接的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈將無法完全涵蓋或滿足多Qos及差異化服務(wù)需求，需要同時使用異構(gòu)平臺下的多數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)加以滿足，這對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的互聯(lián)互通造成阻礙的同時，還對整個機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備的總體重量、功耗、可靠性等提出挑戰(zhàn)。采用面向“服務(wù)”的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來設(shè)計可重構(gòu)的自組織協(xié)同“靈巧”網(wǎng)絡(luò)，將在很大程度上解決上述問題。

近年來國家在航空自組織網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈方面的大力投入與目前我國在該領(lǐng)域的自主技術(shù)還相對落后，是目前迫切需要解決的矛盾之一。以軍事領(lǐng)域為例，當(dāng)西方主要國家的著眼點逐漸從“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”(NCW)轉(zhuǎn)變到“知識中心戰(zhàn)”(KCW)，開始著手于將面向“服務(wù)”、軟件定義、計算通信等全新架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)引入航空自組織網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)時，我們還在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上的路由、MAC等技術(shù)細(xì)節(jié)方面投入了大量的研究精力，大的思路方向不明確導(dǎo)致了投入產(chǎn)出比不高。而如何打破國外在該領(lǐng)域技術(shù)上的壟斷，通過自主創(chuàng)新，提升我國在航空自組織網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的綜合實力，是促使我們進(jìn)行研究的主要激勵。

發(fā)明內(nèi)容

為突破傳統(tǒng)航空自組織網(wǎng)絡(luò)不同數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)之間互聯(lián)互通困難的協(xié)同工作瓶頸，實現(xiàn)異構(gòu)平臺通用化、多鏈融合的動態(tài)可重構(gòu)軟件定義網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種面向“服務(wù)”的新型航空自組織協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提高數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)間互操作性的同時提升了整個機(jī)載協(xié)同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重量、功耗和可靠性等性能。

本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種面向“服務(wù)”的新型航空自組織協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包含任務(wù)域、服務(wù)域、技術(shù)域和資源池；

所述任務(wù)域負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)，構(gòu)建具有特征化的任務(wù)域需求；

所述服務(wù)域負(fù)責(zé)將所述任務(wù)域需求分解出無差別的服務(wù)域需求；

所述技術(shù)域負(fù)責(zé)針對所述服務(wù)域需求提供軟件波形技術(shù)模塊作為支撐服務(wù)；

所述資源池通過軟件定義無線電技術(shù)構(gòu)建通用化硬件平臺完成數(shù)據(jù)的發(fā)射。

本發(fā)明中有以下兩個主要的技術(shù)要點。

(1)采用面向“服務(wù)”的軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)具備動態(tài)可重構(gòu)特點。傳統(tǒng)航空自組織網(wǎng)絡(luò)是面向“連接”的，受限于控制面和數(shù)據(jù)面的緊耦合，無法在多數(shù)據(jù)鏈之間形成互聯(lián)互通和有效協(xié)同。而本發(fā)明基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將控制面和數(shù)據(jù)面解耦，并將差異化的協(xié)同任務(wù)需求分解為通用化的性能服務(wù)需求，使網(wǎng)絡(luò)具備動態(tài)重構(gòu)能力。

(2)采用軟件定義無線電技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)具備平臺通用化特點。傳統(tǒng)航空自組織網(wǎng)絡(luò)的軟件波形和硬件平臺深度耦合，針對軟件波形設(shè)計硬件，無法實現(xiàn)波形的動態(tài)加載。而本發(fā)明基于軟件定義無線電設(shè)計，將硬件平臺和軟件波形解耦，使得整個網(wǎng)絡(luò)可以運行在通用化的硬件平臺“資源池”上。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)支持航空自組織協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的可重構(gòu)性，可實現(xiàn)多數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的融合，提升協(xié)同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通能力。

(2)支持航空自組織協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的平臺通用性，可實現(xiàn)硬件平臺上的波形動態(tài)加載，提升協(xié)同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的通用化能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種面向“服務(wù)”的新型航空自組織協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例中典型數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)按新型航空協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的分解示意圖。

具體實施方式