机载骨干网络组网协议研究

论文摘要

机载骨干网络(机载骨干网络)定义为具有飞行能力的通信节点,提供基于IP的通信传送服务的网络基础设施。是服务于空中大型平台,具备高带宽、低时延的一体化传输网络。机载骨干网将为飞行平台用户提供基于IP的普遍及确定的通信服务,可作为信息栅格空中部分的延伸。在全球信息栅格通信架构中,通信卫星系统网络提供天基连接,可部署战区通信系统等提供地面连接,而机载骨干网络则提供空中连接功能。机载骨干网将由不同种类的链路和子网构成,组成链路包括:点对点、广播、Ad hoc、半双工等各种类型。网络成员基本特点是高速移动性,随时进入或离开某个子网。机载骨干网络的构建和综合集成将面临许多技术挑战,包括:企业级网络管理、网络建模仿真、信息安全、网络攻防、新型无线网络与链路协议等。其中机载骨干网络协议体系及方案设计是构建机载机载骨干网络的核心。本课题来源于中电十所承担的国家预先研究项目。该项目主要通过研究机载骨干通信网络架构及特点,分析机载骨干网络协议功能需求及关键技术,提出一种适合于机载骨干网络的组网协议可选方案,支持空中指挥控制平台、大型无人平台、空中侦察平台组网应用,具有稳定性、灵活性、健壮性、实时性等特点,实现端到端QoS能力,为解决空中大容量情报获取和分发的难题,提升空中平台的网络中心战能力具有重要意义本文的研究对于后续机载骨干网络协议设计提出了可选的方案,为工程实现提供了参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 项目概述
• 1.2 研究现状与发展趋势
• 1.2.1 国外情况概述
• 1.2.2 典型项目发展情况
• 1.2.1.1 C2 星座网
• 1.2.1.2 MP-CDL
• 1.2.1.3 MR-TCDL
• 1.2.1.4 DirecNet
• 1.2.3 国内发展情况
• 1.3 研究目的和意义
• 1.4 论文研究内容
• 第二章 机载骨干网络体系架构
• 2.1 机载骨干网络概念
• 2.2 机载骨干网络体系架构
• 2.2.1 网络拓扑结构
• 2.2.2 网络功能分析
• 2.2.2.1 节点间的连通性
• 2.2.2.2 信息服务保证
• 2.2.2.3 网络管理
• 2.2.2.4 链路管理
• 2.2.2.5 网络服务
• 2.2.3 网络节点分析
• 2.2.3.1 节点分类及功能描述
• 2.2.3.2 网络节点性能描述
• 2.3 机载骨干网络链路分析
• 2.3.1 宽带骨干网络链接
• 2.3.2 战术子网链路
• 2.3.3 广域网接入链路
• 2.3.4 传统节点接入链路
• 2.4 机载骨干网络拓扑结构分析
• 2.4.1 扁平式自组网（Ad-Hoc）
• 2.4.2 层级式自组网（Ad-Hoc）
• 2.4.3 持久稳固的骨干网
• 第三章 机载骨干网络组网协议功能分析
• 3.1 节点间通信
• 3.1.1 路由选择/切换
• 3.1.2 业务质量（QoS）/业务等级（CoS）
• 3.1.2.1 QoS-感知应用接口
• 3.1.2.2 QoS/CoS 机制
• 3.1.2.3 基于QoS 的路由选择/切换
• 3.1.2.4 QoS 管理器
• 3.2 信息安全
• 3.2.1 网络安全
• 3.2.1.1 用户最小权限
• 3.2.1.2 通信安全
• 3.2.1.3 策略分发
• 3.2.1.4 网络管理
• 3.2.1.5 网络控制
• 3.2.2 基于策略的安全管理
• 3.2.3 数据加密
• 3.2.4 密钥管理
• 3.2.5 身份验证
• 3.2.6 协议安全
• 3.3 网络管理
• 3.3.1 网络管理功能需求
• 3.3.2 基于簇的管理体系结构
• 3.4 链路管理
• 3.4.1 链路管理主控程序
• 3.4.2 链路管理程序
• 3.4.3 链路管理代理
• 3.5 网络服务
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 网络服务功能
• 3.5.2.1 服务器选择
• 3.5.2.2 服务通告
• 3.5.2.3 服务发现
• 3.5.2.4 簇维护
• 3.5.3 名称解析服务
• 3.5.4 网络授时业务
• 第四章 机载骨干网络协议关键技术研究
• 4.1 可靠通信跨层设计技术研究
• 4.1.1 设计面临的问题
• 4.1.2 跨层设计中的一些考虑
• 4.1.2.1 路由选择
• 4.1.2.2 拓扑控制
• 4.1.2.3 拥塞控制
• 4.1.2.4 域间路由选择
• 4.1.2.5 服务质量信息采集
• 4.1.3 跨层设计初步方案
• 4.1.4 传输层自适应和优化
• 4.1.4.1 自适应带宽估算
• 4.1.4.2 区分信息包损失原因
• 4.1.4.3 带宽非对称的ACK 拥塞控制
• 4.1.5 性能仿真评估
• 4.1.5.1 高丢包率链路仿真
• 4.1.5.2 间歇通断链路仿真
• 4.1.5.3 仿真结果分析
• 4.1.6 小结
• 4.2 综合化网络服务架构研究
• 4.2.1 设计目标
• 4.2.2 综合化服务框架
• 4.2.2.1 地址自动配置
• 4.2.2.2 命名服务
• 4.2.3 性能仿真
• 4.2.3.1 地址配置机制的评价
• 4.2.3.2 命名服务机制的评价
• 4.2.4 小节
• 4.3 路由协议设计研究
• 4.3.1 路由协议设计目标
• 4.3.2 协议概述
• 4.3.2.1 AHDR 路由
• 4.3.2.2 体系架构
• 4.3.2.3 网络自适应性
• 4.3.2.4 低开销控制
• 4.3.2.5 QoS 路由
• 4.3.3 协议评估
• 4.3.3.1 网络开销
• 4.3.3.2 网络可用性
• 4.3.4 小结
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历