[发明专利]一种面向“服务”的新型航空自组织协同网络架构

说明书

技术领域

本发明属于航空电子信息的无线自组织网络技术，是一种面向“服务”(相对传统面向“连接”)、支持多数据链融合的航空自组织网络架构技术的实现方法，应用于航空自组织网络数据链领域。

技术背景

航空自组织网络(Aeronautical Ad Hoc Network,AANET)正朝着平台通用化、任务协同化的技术方向发展。作为航空自组织网络的核心系统，数据链系统在军用、民用航空自组织网络协同方面正发挥着越来越重要的作用。

如果将整个信息化网络体系比喻成“人体”，那么数据链系统就是整个信息化网络体系的“骨骼”，通信技术则是“血管”。目前的数据链系统大多采用面向连接的传统网络，通过基于应用层、网络层、链路层、物理层的网络架构开展跨层联合设计，完成数据链中各网络节点的信息交互和态势感知共享，最终达到互联互通和协同目的。随着近年来航空自组织网络规模越来越大、协同需求的越发多样化，以及在不同协同任务中对性能“服务”要求的差异化，受限于“控制面”和“数据面”的紧耦合，面向连接的传统数据链将无法完全涵盖或满足多Qos及差异化服务需求，需要同时使用异构平台下的多数据链系统加以满足，这对网络应用层的互联互通造成阻碍的同时，还对整个机载网络系统设备的总体重量、功耗、可靠性等提出挑战。采用面向“服务”的新型网络架构来设计可重构的自组织协同“灵巧”网络，将在很大程度上解决上述问题。

近年来国家在航空自组织网络数据链方面的大力投入与目前我国在该领域的自主技术还相对落后，是目前迫切需要解决的矛盾之一。以军事领域为例，当西方主要国家的着眼点逐渐从“网络中心战”(NCW)转变到“知识中心战”(KCW)，开始着手于将面向“服务”、软件定义、计算通信等全新架构和关键技术引入航空自组织网络领域和数据链系统时，我们还在传统网络架构基础上的路由、MAC等技术细节方面投入了大量的研究精力，大的思路方向不明确导致了投入产出比不高。而如何打破国外在该领域技术上的垄断，通过自主创新，提升我国在航空自组织网络数据链系统关键技术领域的综合实力，是促使我们进行研究的主要激励。

发明内容

为突破传统航空自组织网络不同数据链系统之间互联互通困难的协同工作瓶颈，实现异构平台通用化、多链融合的动态可重构软件定义网络，本发明的发明目的在于提供一种面向“服务”的新型航空自组织协同网络架构，提高数据链系统间互操作性的同时提升了整个机载协同网络系统的重量、功耗和可靠性等性能。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种面向“服务”的新型航空自组织协同网络架构，包含任务域、服务域、技术域和资源池；

所述任务域负责接收数据链系统发送的数据，构建具有特征化的任务域需求；

所述服务域负责将所述任务域需求分解出无差别的服务域需求；

所述技术域负责针对所述服务域需求提供软件波形技术模块作为支撑服务；

所述资源池通过软件定义无线电技术构建通用化硬件平台完成数据的发射。

本发明中有以下两个主要的技术要点。

(1)采用面向“服务”的软件定义网络架构技术，使网络具备动态可重构特点。传统航空自组织网络是面向“连接”的，受限于控制面和数据面的紧耦合，无法在多数据链之间形成互联互通和有效协同。而本发明基于软件定义网络架构，将控制面和数据面解耦，并将差异化的协同任务需求分解为通用化的性能服务需求，使网络具备动态重构能力。

(2)采用软件定义无线电技术，使网络具备平台通用化特点。传统航空自组织网络的软件波形和硬件平台深度耦合，针对软件波形设计硬件，无法实现波形的动态加载。而本发明基于软件定义无线电设计，将硬件平台和软件波形解耦，使得整个网络可以运行在通用化的硬件平台“资源池”上。

本发明的有益效果为：

(1)支持航空自组织协同网络的可重构性，可实现多数据链系统的融合，提升协同网络互联互通能力。

(2)支持航空自组织协同网络的平台通用性，可实现硬件平台上的波形动态加载，提升协同网络数据链系统的通用化能力。

附图说明

图1为本发明一种面向“服务”的新型航空自组织协同网络架构的结构示意图；

图2为实施例中典型数据链系统按新型航空协同网络架构的分解示意图。

具体实施方式