蔡全旺，黃治華（中國船舶重工集團(tuán)公司 第七二二研究所，湖北　武漢 430079）

海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)架構(gòu)研究

蔡全旺，黃治華
（中國船舶重工集團(tuán)公司 第七二二研究所，湖北武漢 430079）

通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)化已成為傳統(tǒng)通信向信息網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的重要規(guī)范和基本途徑。本文針對(duì)海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)化問題，分析海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及服務(wù)需求，提出一種海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)和服務(wù)架構(gòu)，并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行初步研究。

戰(zhàn)術(shù)通信；SOA；統(tǒng)一通信；QoS

0　引　言

隨著面向服務(wù)、云計(jì)算［1］、大數(shù)據(jù)［2］等信息技術(shù)在軍事領(lǐng)域的逐步應(yīng)用，軍事信息系統(tǒng)正在由網(wǎng)絡(luò)中心向數(shù)據(jù)中心、信息中心轉(zhuǎn)變。美國國防部早在 2011 年9 月發(fā)布的《信息技術(shù)企業(yè)戰(zhàn)略與路線圖》中就明確提出構(gòu)建聯(lián)合信息環(huán)境（Joint Information Environment，JIE）［3］，以實(shí)現(xiàn)各層次、各領(lǐng)域的信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)等資源的全面整合，為美軍在全球范圍內(nèi)的軍事行動(dòng)提供無縫、可互操作的信息服務(wù)。JIE 將逐步替代全球信息柵格（Global Inforamtion Grid，GIG），其各類資源和能力以服務(wù)的方式進(jìn)行呈現(xiàn)和提供，各類用戶的能力來源于 JIE 的通信、計(jì)算和存儲(chǔ)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、應(yīng)用和數(shù)據(jù)等各類服務(wù)［4］，其中，通信服務(wù)主要是提供一個(gè)穩(wěn)定的、動(dòng)態(tài)的、邏輯的通信基礎(chǔ)設(shè)施，用于將所有需要的信息和服務(wù)傳輸給所有授權(quán)的用戶。

由于海上作戰(zhàn)任務(wù)越來越多樣化、傳輸需求越來越差異化、業(yè)務(wù)類型越來越綜合化，海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)如何支撐各類用戶和上層服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)”，成為構(gòu)建海上聯(lián)合信息環(huán)境的關(guān)鍵。本文針對(duì)海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)化問題，分析海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和服務(wù)需求，提出一種海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)和服務(wù)架構(gòu)，并對(duì)服務(wù)化的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行初步研究。

1　網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)以各類艦艇、飛機(jī)為通信節(jié)點(diǎn)，通過綜合運(yùn)用衛(wèi)星、短波、超短波、數(shù)據(jù)鏈等多種無線通信手段，組成具有移動(dòng)和自組織特點(diǎn)的海上網(wǎng)絡(luò)，用于保障作戰(zhàn)平臺(tái)履行聯(lián)合作戰(zhàn)及非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事任務(wù)時(shí)指揮控制、情報(bào)態(tài)勢(shì)、戰(zhàn)勤保障等信息的高效傳輸。海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

按照信息精度和信息實(shí)時(shí)性等要求的不同，傳統(tǒng)海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)可分為武器控制、兵力控制和計(jì)劃協(xié)調(diào) 3 類層次［5］。其中，武器控制類網(wǎng)絡(luò)主要傳輸精確傳感器數(shù)據(jù)、武器控制等信息，節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少，信息精度高，傳輸時(shí)延為亞秒級(jí)，業(yè)務(wù)類型為數(shù)據(jù)；兵力控制類網(wǎng)絡(luò)主要傳輸情報(bào)態(tài)勢(shì)、目標(biāo)航跡和指揮命令等信息，節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，信息精度中等，傳輸時(shí)延為秒級(jí)，業(yè)務(wù)類型主要為數(shù)據(jù)；計(jì)劃協(xié)調(diào)類網(wǎng)絡(luò)主要傳輸作戰(zhàn)方案、兵力協(xié)調(diào)、行政管理和后勤支援保障等信息，節(jié)點(diǎn)數(shù)量大，信息精度較低，傳輸時(shí)延為分鐘級(jí)，業(yè)務(wù)類型包括數(shù)據(jù)、話音、視頻和圖形等。

圖 1　海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1　Topology structure of maritime tactical communication network

一般海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)主要由各類無線通信手段組成，具有通信手段差異大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓瘡?fù)雜、傳輸帶寬有限、容量可變、鏈路質(zhì)量穩(wěn)定性差等特點(diǎn)。

1）通信手段差異大

由于傳播方式、信道特性、使用條件各不相同，各無線通信手段在覆蓋范圍、傳輸性能、承載能力等方面存在較大差異。例如，衛(wèi)星通信依托天基中繼，覆蓋范圍廣、傳輸速率高，可承擔(dān)大容量業(yè)務(wù)信息的傳輸；短波通信主要通過海面波傳輸，可提供超視距的基本連通性保障；而超短波通信只能視距傳播，可承載中高流量信息的傳輸。

2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓瘡?fù)雜

海上作戰(zhàn)平臺(tái)具有高度機(jī)動(dòng)性和能力綜合性的特征，各作戰(zhàn)平臺(tái)可根據(jù)任務(wù)類別、編組隊(duì)形、協(xié)同動(dòng)作等需要隨時(shí)加入或退出網(wǎng)絡(luò)。此外，由于無線傳播條件隨時(shí)間和空間不斷變化，作戰(zhàn)平臺(tái)也將隨著無線傳播條件的變化動(dòng)態(tài)加入或退出網(wǎng)絡(luò)，這都使得海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓浅?fù)雜。

3）傳輸帶寬有限、容量可變

不同頻段無線鏈路傳輸帶寬不一，且受信道固有容量限制，傳輸帶寬相對(duì)有線傳輸非常有限。同時(shí)，考慮到無線信道的信號(hào)衰減、噪聲干擾、組網(wǎng)協(xié)議開銷等因素，海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的吞吐量可變，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它的最大傳輸速率。

4）鏈路質(zhì)量穩(wěn)定性差

無線信道一般處于開放空間，除了自然環(huán)境影響外，還容易受到平臺(tái)機(jī)動(dòng)過程中的路徑遮擋、平臺(tái)內(nèi)及平臺(tái)間電磁干擾甚至敵對(duì)干擾等影響，造成信號(hào)誤碼、時(shí)延、抖動(dòng)和信號(hào)中斷，鏈路質(zhì)量穩(wěn)定性較差，非有線信道可以比擬。

2　服務(wù)需求

盡管可通過采取無線寬帶傳輸、自適應(yīng)組網(wǎng)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連、自動(dòng)路由控制等技術(shù)措施不斷提高無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力，實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)向靈活的、開放的 IP統(tǒng)一承載過渡，但是隨著作戰(zhàn)使用需求的日益增長以及綜合電子信息系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)化技術(shù)尤其是服務(wù)質(zhì)量保障能力仍然面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

1）作戰(zhàn)樣式對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)需求

海上編隊(duì)以多平臺(tái)機(jī)動(dòng)、協(xié)同作戰(zhàn)為主要作戰(zhàn)樣式，隨著作戰(zhàn)任務(wù)不同、作戰(zhàn)階段轉(zhuǎn)換，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)需求有著較大的差異。例如，一般巡航編隊(duì)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的需求是以計(jì)劃協(xié)調(diào)類網(wǎng)絡(luò)為主、兵力控制類網(wǎng)絡(luò)為輔；編隊(duì)履行反艦作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，則需要同時(shí)開通計(jì)劃協(xié)調(diào)類網(wǎng)絡(luò)和兵力控制類網(wǎng)絡(luò)；而執(zhí)行防空作戰(zhàn)的編隊(duì)，除了同時(shí)開通計(jì)劃協(xié)調(diào)類、兵力控制類網(wǎng)絡(luò)外，還需要快速組織武器控制類網(wǎng)絡(luò)如編隊(duì)多平臺(tái)協(xié)同防空網(wǎng)絡(luò)，以最大化發(fā)揮不同平臺(tái)不同傳感器及打擊武器效能，贏得作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。由于戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)瞬息萬變，各類網(wǎng)絡(luò)的開通和各種信息的分發(fā)必須滿足及時(shí)、準(zhǔn)確和不間斷的基本要求。

2）業(yè)務(wù)特性對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)需求

作戰(zhàn)使用中的業(yè)務(wù)類型一般包括數(shù)據(jù)、話音和視頻等，不同的業(yè)務(wù)類型對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬、時(shí)延及抖動(dòng)、丟包率、誤碼率等方面的需求不同。例如，視頻業(yè)務(wù)對(duì)傳輸帶寬和時(shí)延抖動(dòng)要求較高，話音業(yè)務(wù)對(duì)丟包率、誤碼率要求較高。即使是同一類業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)的服務(wù)需求也可能存在差異，如同屬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，目標(biāo)位置、航向、航速等信息對(duì)時(shí)效性要求較高，但允許一定的丟包；而兵力協(xié)調(diào)信息對(duì)可靠性要求較高，但允許一定的時(shí)延。海上戰(zhàn)術(shù)環(huán)境下綜合的業(yè)務(wù)特性與有限的承載能力矛盾突出，通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用業(yè)務(wù)控制和傳輸控制機(jī)制，合理調(diào)度資源，以提供差異化、按需的服務(wù)質(zhì)量保障。

3）信息體系發(fā)展對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)需求

隨著面向服務(wù)、云計(jì)算等信息技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，軍事信息系統(tǒng)將逐步采用云計(jì)算的體系架構(gòu)和面向服務(wù)的技術(shù)體制，以滿足業(yè)務(wù)及服務(wù)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、彈性部署的要求，提供高可靠性的按需服務(wù)。在云計(jì)算體系架構(gòu)中，從底層的信息基礎(chǔ)設(shè)施到上層的業(yè)務(wù)應(yīng)用，服務(wù)可分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù) Iaas、平臺(tái)即服務(wù)Paas 和軟件即服務(wù) Saas 三種形式。無論是 JIE 中的通信服務(wù)還是美海軍統(tǒng)一漂浮網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)服務(wù)（Consolidated Afloat Network and Enterprise Service，CANES）［6］的公共計(jì)算環(huán)境（Common Computing Environment，CCE）組件，其功能都相當(dāng)于 Iaas。通信網(wǎng)絡(luò)作為信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，必將由傳統(tǒng)的分離、煙囪式網(wǎng)絡(luò)向一張網(wǎng)演進(jìn)，其所采用的服務(wù)架構(gòu)必須與此演進(jìn)相適應(yīng)，通過實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)，為上層應(yīng)用提供面向服務(wù)、無縫交聯(lián)和安全可靠的信息傳輸環(huán)境。

3　服務(wù)體系

3.1功能結(jié)構(gòu)

圖 2　海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)Fig. 2　Function structure of maritime tactical communication network

其中，通信網(wǎng)絡(luò)按照功能可劃分為通信傳輸層、網(wǎng)絡(luò)交換層和通信服務(wù)層。其中，通信傳輸層主要包括短波、超短波、衛(wèi)星、數(shù)據(jù)鏈等通信手段，對(duì)上為網(wǎng)絡(luò)交換層提供可靠、保密的數(shù)據(jù)傳輸信道；網(wǎng)絡(luò)交換層采用 IP 統(tǒng)一承載、路由交換、傳輸 Qos 保障等技術(shù)，對(duì)上屏蔽通信傳輸層的差異性，對(duì)下實(shí)現(xiàn)對(duì)多種手段、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的綜合運(yùn)用和融合；通信服務(wù)層定位于網(wǎng)絡(luò)交換層與通信應(yīng)用層（包含面向作戰(zhàn)應(yīng)用的各類應(yīng)用系統(tǒng)和面向用戶的各類用戶界面）之間，基于網(wǎng)絡(luò)交換層提供的 IP 統(tǒng)一承載、路由交換控制能力，采用業(yè)務(wù)控制和傳輸控制技術(shù)，為各類通信應(yīng)用提供通信服務(wù)。

3.2服務(wù)架構(gòu)

根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)，其相應(yīng)的服務(wù)架構(gòu)如圖 3 所示。其中通信服務(wù)層是綜合的核心控制平臺(tái)和開放的應(yīng)用支撐平臺(tái)，可提供通信基礎(chǔ)服務(wù)、信息傳輸服務(wù)和統(tǒng)一通信服務(wù)。

圖 3　通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)架構(gòu)Fig. 3　Service architecture of communication network

1）通信基礎(chǔ)服務(wù)

通信基礎(chǔ)服務(wù)主要面向通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)通信態(tài)勢(shì)、資源計(jì)算與調(diào)度、通信目錄服務(wù)等功能，對(duì)上提供標(biāo)準(zhǔn)化、可重用的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)能力。其中，通信態(tài)勢(shì)功能主要通過采集網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、安全防護(hù)、業(yè)務(wù)流量和頻率使用等信息，融合形成集網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)、安全態(tài)勢(shì)、業(yè)務(wù)態(tài)勢(shì)和電磁頻譜態(tài)勢(shì)于一體的通信態(tài)勢(shì)；資源計(jì)算與調(diào)度功能主要實(shí)現(xiàn)傳輸資源的虛擬化，將不同鏈路的傳輸能力封裝成不同帶寬、不同時(shí)延和誤碼率的傳輸資源，支持資源的統(tǒng)一分配、動(dòng)態(tài)組合和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)控制，以適應(yīng)各類業(yè)務(wù)的傳輸需求；目錄服務(wù)功能主要實(shí)現(xiàn)用戶信息管理、域名管理和目錄資源管理。

通信基礎(chǔ)服務(wù)對(duì)上通過資源訪問接口，為應(yīng)用系統(tǒng)、信息傳輸服務(wù)和統(tǒng)一通信服務(wù)提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一訪問能力，對(duì)下通過數(shù)據(jù)傳輸接口、網(wǎng)絡(luò)控制接口實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度和轉(zhuǎn)發(fā)控制。

燃燒爐內(nèi)生成的有機(jī)硫是硫磺回收裝置有機(jī)硫的主要來源，而常用控制方案是將其在一級(jí)克勞斯反應(yīng)器內(nèi)最大限度地水解生成H 2 S，殘余有機(jī)硫在尾氣處理單元加氫水解反應(yīng)器中進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在硫磺回收單元各級(jí)反應(yīng)器中，通常一級(jí)反應(yīng)器床層溫度為280～360℃，后續(xù)各級(jí)反應(yīng)器床層溫度略低于此值，而現(xiàn)有工業(yè)催化劑性能存在局限性，在較低的反應(yīng)溫度下對(duì)有機(jī)硫的水解催化性能均較差。尾氣處理單元加氫水解反應(yīng)器床層溫度往往在240～330℃，可實(shí)現(xiàn)一定的末級(jí)催化加氫水解作用，現(xiàn)有主流尾氣處理工藝對(duì)加氫反應(yīng)器后的殘余有機(jī)硫幾乎不再進(jìn)行更深度的轉(zhuǎn)化，將直接被帶入灼燒爐燃燒轉(zhuǎn)化為SO2后，通過煙囪排入大氣。

2）信息傳輸服務(wù)

信息傳輸服務(wù)主要面向應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息感知和傳輸優(yōu)化等功能，為不同類型、不同優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用提供不同等級(jí)的端到端傳輸服務(wù)，提升網(wǎng)絡(luò)資源的傳輸效率和利用率。其中，信息感知功能主要指通過分析協(xié)議報(bào)頭識(shí)別協(xié)議類型、業(yè)務(wù)類型，并通過分析報(bào)頭的服務(wù)類型（Type Of Service，TOS）字段，感知業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)信息和用戶屬性信息。傳輸優(yōu)化功能主要指根據(jù)各類業(yè)務(wù)屬性與傳輸需求，采用不同的控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的傳輸優(yōu)化。例如，情報(bào)態(tài)勢(shì)信息的特點(diǎn)是對(duì)時(shí)效性要求較高，但由于周期性更新的原因允許一定程度的丟包，因此，對(duì)于情報(bào)態(tài)勢(shì)信息的傳輸可采用在應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈間搭建虛擬通道的方式實(shí)現(xiàn)，減少傳輸中間環(huán)節(jié)，以保證傳輸?shù)臅r(shí)效性；作戰(zhàn)方案信息的特點(diǎn)是對(duì)可靠性要求較高，且所需帶寬較大，但允許一定的時(shí)效延遲，因此，對(duì)于作戰(zhàn)方案信息的傳輸可采用多路并發(fā)傳輸、斷點(diǎn)續(xù)傳和應(yīng)答確認(rèn)等機(jī)制，以保證傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

信息傳輸服務(wù)對(duì)上通過信息傳輸接口為應(yīng)用系統(tǒng)、統(tǒng)一通信服務(wù)提供差異化、按需的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，對(duì)下通過資源訪問接口調(diào)用通信基礎(chǔ)服務(wù)。

3）統(tǒng)一通信服務(wù)

統(tǒng)一通信服務(wù)主要面向用戶（人），實(shí)現(xiàn)話音、視頻、消息、會(huì)議和用戶狀態(tài)呈現(xiàn)等功能，為用戶提供豐富的融合通信能力，提升用戶體驗(yàn)。其中，話音、視頻功能主要指話音、視頻業(yè)務(wù)的會(huì)話控制、媒體資源管理功能，為用戶提供語音和視頻體驗(yàn)；消息服務(wù)主要指電子郵件、即時(shí)消息、傳真等業(yè)務(wù)的處理功能，提供用戶消息離線存儲(chǔ)和用戶在線推送功能；會(huì)議功能主要指會(huì)議的呼叫控制、媒體協(xié)商和會(huì)議管理功能，提供文件共享、應(yīng)用共享、白板等業(yè)務(wù)，支撐遠(yuǎn)程信息共享和作戰(zhàn)研討；用戶狀態(tài)呈現(xiàn)功能主要指用戶狀態(tài)通告、用戶狀態(tài)訂閱以及用戶狀態(tài)推送功能，提供用戶狀態(tài)、位置等信息的訪問。

統(tǒng)一通信服務(wù)對(duì)上通過用戶接口為用戶提供統(tǒng)一的訪問服務(wù)，對(duì)下通過資源訪問接口調(diào)用通信基礎(chǔ)服務(wù)，通過信息傳輸接口調(diào)用信息傳輸服務(wù)。

4　關(guān)鍵技術(shù)

4.1統(tǒng)一通信服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)

統(tǒng)一通信服務(wù)，也可稱融合通信服務(wù)［7］，其主要目標(biāo)是通過對(duì)傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)與 IT 信息應(yīng)用的整合，充分發(fā)揮電信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合的優(yōu)勢(shì)，在安全和高可用性的 IP 基礎(chǔ)上為作戰(zhàn)人員或要素提供融合語音、視頻和數(shù)據(jù)等應(yīng)用的泛在通信服務(wù)，以提高作戰(zhàn)效能。統(tǒng)一通信服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括業(yè)務(wù)交付平臺(tái)技術(shù)、ESB 服務(wù)總線技術(shù)和服務(wù)組合技術(shù)等。

1）業(yè)務(wù)交付平臺(tái)技術(shù)

業(yè)務(wù)交付平臺(tái)技術(shù)通過軟件基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)來快速開發(fā)并交付話音、視頻、數(shù)據(jù)和移動(dòng)內(nèi)容提交等新型服務(wù)，并以SOA架構(gòu)將新服務(wù)與現(xiàn)有服務(wù)系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)向開放標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)的轉(zhuǎn)移。業(yè)務(wù)交付平臺(tái)技術(shù)能夠很好地支持不同系統(tǒng)之間多媒體業(yè)務(wù)的互通和相互滲透，并可引入更多的業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的靈活組合、打包、深度集成等，可大大豐富通信系統(tǒng)為用戶提供的電信及多媒體業(yè)務(wù)。

2）ESB 服務(wù)總線技術(shù)

ESB 服務(wù)總線技術(shù)改變了傳統(tǒng)的軟件架構(gòu)，可以提供比傳統(tǒng)中間件產(chǎn)品更為廉價(jià)的解決方案，同時(shí)它還可以消除不同應(yīng)用之間的技術(shù)差異，讓不同的應(yīng)用服務(wù)器協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了不同服務(wù)間的通信和整合。通過 ESB 服務(wù)總線技術(shù)可以將話音、視頻、數(shù)據(jù)等通信基礎(chǔ)能力以服務(wù)的形式開放給終端，從而實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)的融合，以適應(yīng)業(yè)務(wù)的靈活部署、業(yè)務(wù)互通和業(yè)務(wù)擴(kuò)展性的需要。

3）服務(wù)組合技術(shù)

服務(wù)組合技術(shù)可以利用較小的、較簡(jiǎn)單的、且易于執(zhí)行的輕量級(jí)服務(wù)來創(chuàng)建功能更為豐富、更易于用戶定制的復(fù)雜服務(wù)，從而能夠?qū)⑺缮Ⅰ詈系?、分散的各類相關(guān)服務(wù)有機(jī)地組織成一個(gè)更為可用的系統(tǒng)，支持系統(tǒng)內(nèi)、外部的應(yīng)用集成和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等。

4.2信息傳輸服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)

信息傳輸服務(wù)主要實(shí)現(xiàn)信息感知和傳輸優(yōu)化功能，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)優(yōu)化技術(shù)、TCP 優(yōu)化技術(shù)［8］和基于服務(wù)的 Qos 調(diào)度技術(shù)等。

1）數(shù)據(jù)優(yōu)化技術(shù)

數(shù)據(jù)優(yōu)化技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化傳輸功能，通過數(shù)據(jù)緩存、文件壓縮和數(shù)據(jù)塊壓縮等方法，從源頭上減少業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的占用，在提升業(yè)務(wù)傳輸效率的同時(shí)提高通信資源的利用效率。

2）TCP 優(yōu)化技術(shù)

TCP 優(yōu)化技術(shù)主要對(duì)無線信道上的 TCP 業(yè)務(wù)進(jìn)行連接控制、擁塞控制改進(jìn)和連接復(fù)用。通過采用 TCP代理機(jī)制，建立 3 段連接的方式，實(shí)現(xiàn)在長時(shí)延和低速鏈路上的 TCP 業(yè)務(wù)傳輸能力。對(duì)于不是因擁塞丟包的無線鏈路，采用改進(jìn)的擁塞控制機(jī)制和選擇重傳確認(rèn)提高數(shù)據(jù)吞吐量。

3）基于服務(wù)的 Qos 調(diào)度技術(shù)

基于服務(wù)的 Qos 調(diào)度技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)不同等級(jí)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)排隊(duì)、流量整形、擁塞管理，保證業(yè)務(wù)的按需傳輸。此外，為保證業(yè)務(wù)傳輸?shù)母咝院涂煽啃裕刹捎枚嗦窂睫D(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的并發(fā)傳輸和負(fù)載均衡，以提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

4.3通信基礎(chǔ)服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)

通信基礎(chǔ)服務(wù)主要實(shí)現(xiàn)通信基礎(chǔ)服務(wù)封裝以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制功能，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)分析、融合技術(shù)，資源虛擬化與調(diào)度技術(shù)等。

1）數(shù)據(jù)分析、融合技術(shù)

無論是通信態(tài)勢(shì)還是網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，都需要采用數(shù)據(jù)分析、融合技術(shù)對(duì)來自不同信息源的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后才能形成。數(shù)據(jù)分析、融合技術(shù)是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)按時(shí)序獲取的若干觀測(cè)信息，在一定的準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、綜合，以完成決策和評(píng)估任務(wù)而進(jìn)行的信息處理技術(shù)。它包括對(duì)各種信息源提供的有用信息的采集、傳輸、過濾、相關(guān)及合成，以輔助人們進(jìn)行態(tài)勢(shì)/環(huán)境判定、規(guī)劃、探測(cè)、驗(yàn)證及診斷。

2）資源虛擬化與調(diào)度技術(shù)

海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)由多種無線通信手段組成，各無線通信手段的傳輸特性各不相同，為滿足不同作戰(zhàn)應(yīng)用的傳輸需求，需實(shí)現(xiàn)傳輸資源的虛擬化，將不同鏈路的傳輸能力封裝成不同帶寬、不同時(shí)延和誤碼率的傳輸資源，根據(jù)業(yè)務(wù)傳輸需求，計(jì)算、維護(hù)滿足業(yè)務(wù)需求的端到端可行路徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效控制，達(dá)成資源的統(tǒng)一分配和動(dòng)態(tài)組合。

5　結(jié)　語

隨著海軍作戰(zhàn)模式由“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”向“數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)”的轉(zhuǎn)變，作戰(zhàn)應(yīng)用對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高的服務(wù)需求。同時(shí)，隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，其可支撐的服務(wù)質(zhì)量也有了更大的提高。本文在分析海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和服務(wù)需求的基礎(chǔ)上，提出了一種海上戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)和服務(wù)架構(gòu)，并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了初步研究，旨在為我海軍通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供一定參考。

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Research on service architecture in maritime tactical communication network

CAI Quan-wang，HUANG Zhi-hua
（The 722 Research Institute of CSIC，Wuhan 430079，China）

Communication network service has been the important norm and basic way to make communication network evoluting from traditional communication to information network. In order to realize the service of maritime tactical communication network，the network feature and service demand of martime tactical communication network are analyzed. Then，the function structure and service framework of martime tactical communication network are proposed. Finally，the key techniques are studied preliminarily.

tactical communication；SOA；unified communication；Qos

TN97

A

1672 - 7619（2016）08 - 0095 - 05

10.3404/j.issn.1672 - 7619.2016.08.020

2016 - 01 - 26；

2016 - 03 - 04

蔡全旺（1965 - ），男，研究員，從事艦艇通信和網(wǎng)絡(luò)通信總體設(shè)計(jì)。