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空天地一体化的军民航通信话务组网技术研究

发布时间:2020-05-19 21:48 论文编辑: 价格: 所属栏目:毕业论文

军民航的话务网络类型颇多。这些网络在实际运行中各自为政,通信协议和设备接口也不尽相同。本文讨论的核心是如何通过当今通信业前沿网络技术,以及优秀的结构、自定义的通信协议等手段,建设能够使多平台、多制式异构平台间的话音互联互通,并能保证安全性、

摘要: 军民航的话务网络类型颇多。这些网络在实际运行中各自为政,通信协议和设备接口也不尽相同。本文讨论的核心是如何通过当今通信业前沿网络技术,以及优秀的结构、自定义的通信协议等手段,建设能够使多平台、多制式异构平台间的话音互联互通,并能保证安全性、实时性、稳定性的空天地一体化网络的技术方案。

关键词: 空天地通信、军民航话务网、全交换网络、双网并行、RealLan交换协议

Abstract: the JunMinHang communications network type quite a lot. These networks in the actual operation of the fragmented, and communication protocol and device interface are also different. This paper discusses how to use the core of the telecommunication industry advanced network technology, and the fine structure, from the definition of the communication protocol means, construction can make more platform, more heterogeneous type platform of the interchange between voice, and can guarantee the safety, real-time, and stability of the empty integrated network technique scheme of heaven and earth.

Keywords: empty heaven and earth, JunMinHang telephone communication network, the exchange network, and double nets parallel, RealLan exchange agreement

中图分类号:TU248.6 文献标识码:A 文章编号:

概述

随着我国民航业的持续快速发展和新时期军队军事训练指导思想的转变,军民航对相互交流与协同决策提出了更高的要求要求,组建一个语音共享网络,将成为军民航协调工作的必然趋势。

军民航话务系统包括军民航专用系统、VHF系统、卫星系统等等。这些系统的接口各不相同、传输方式也不尽相同。目前,各地普遍采用集群构架对各系统接口进行简单的集成和集中控制。这样的平台不但容量存在局限性、传输带宽不稳定,而且容易造成整个系统的瘫痪,给飞行安全带来威胁。

空天地一体化的话务网络平台利用先进的网络通信技术,基于双网并行的全交换网络平台。采用自行研究的RealLan协议,能够保证话音共享的安全性、稳定性和实时性。另外提供可重用、松耦合的信息接口,能为信息管理提供统一的、标准的信息服务,可以降低新建应用和现有应用间接口的复杂度。利用这些手段就能够实现军民航话务信息的充分共享,共享构建一个\"空天地\"一体化的3D话务网络平台。

1. 网络架构

双网并行的全交换系统的特点是:容量大、数据延迟特别小、数据传输准确、占用带宽小,并且平台冗余工作。不但能够保证军民航通信的质量,也实现了异地间的资源合理利用,既可以级联成为一个完整的大型调度平台。也可以在应急情况下互为备份。

全交换网络是新型的数字信号交换技术,是随着网络技术的飞速发展应运而生的,它的主要设计思想是业务/控制与传送/接入分离,各实体之间通过协议进行连接和通信,全交换网络是一个基于软件的分布式交换/控制平台。

若系统中存在10个节点,每个节点都是全双工10M交换能力,那么上下行的速度就为10*2*10M=200M,这样的网络交换方式也称为\"无阻塞\"交换,这种交换技术有着交换容量大、传输带宽高、控制灵活等特点,尤其是采用容错编码技术的全交换网络结构,在数据交换过程中具有数据传输准确、及时的特点,更符合军民航通信对系统安全性和可靠性的特殊要求。

双网并行交换架构是由物理分开、结构相同的两个交换网络构成。每个端口都通过两条链路分别链接到两个交换网络中。数据通过两个网络同时传输,而在硬件传输交换时,两个网络中的数据顺序并不一定完全相同,这样接收端收到的信息就可能秩序混乱,现有的网络技术无法将乱序的信息序列化,通过智能处理技术在输出端将两个带有时间戳的信息流进行判优合并,然后输出,解决了双网数据并行传输要求与交换数据顺序传输规则之间的矛盾。双网并行交换方式,取消了主备机转换造成的数据中断,有效地提高了平台运行的可靠性和扩容能力。整个平台采用分布式处理方式,取消了传统的核心处理单元,避免了因传统设备核心主机故障造成的全平台失效,充分地提高了军民航话务通信的可靠性。

2. 通信协议

共享话务平台上运载自主研制的RealLan交换协议,通过协议规定的通信形式,数据报分发方式,以及信息保护手段,使平台具有抗攻击和防监听的能力,使军民航的话音信息在安全性上得到充分的保证。平台通信协议为三层结构,包括物理层、数据链路层、网络层。  物理层协议采用RTL8019构成冗余的全交换网络。

数据链路层主要描述数据封装结构,包括同步头、目的物理地址、源物理地址、数据区及CRC 校验等,主要用于硬件功能板之间的通讯。数据帧结构如下:

网络层包括各节点之间的网络层通信,主要指功能板与功能板之间的通信。网络层协议数 据区包含了各功能板状态、控制命令以及交互式语音等数据,是整个平台数据交换的核心。数据帧结构如下:


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