韓雨桐,穆 暉,岳 瑋,王曉鵬

(北京宇航系統(tǒng)工程研究所,北京 100076)

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)載火箭通信設(shè)備也向智能化、模塊化和集成化前進(jìn)，隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，現(xiàn)役型號(hào)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在節(jié)點(diǎn)數(shù)量、傳輸速率和實(shí)時(shí)性、安全性等方面已經(jīng)不能滿足于當(dāng)前數(shù)據(jù)通信需求。因此，有必要開展多網(wǎng)融合架構(gòu)設(shè)計(jì)，將有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)全網(wǎng)架構(gòu)，并在實(shí)時(shí)性、安全性等方面進(jìn)行深入研究，以解決箭上及地面等各個(gè)復(fù)雜電氣系統(tǒng)之間高可靠性、高效率、高實(shí)時(shí)性、建立復(fù)雜數(shù)據(jù)集成網(wǎng)絡(luò)的需要，進(jìn)而為全箭飛行試驗(yàn)成功奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

對(duì)于地面測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)階段仍是基于以太網(wǎng)的冗余交換機(jī)模式，隨著智能終端大規(guī)模運(yùn)用及發(fā)展，有必要采取多網(wǎng)融合的方式進(jìn)行地面測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。有線網(wǎng)采用實(shí)時(shí)以太網(wǎng)和非實(shí)時(shí)以太網(wǎng)相結(jié)合，部分測(cè)試網(wǎng)絡(luò)采用基于SDN的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)淇刂?，兩者通過(guò)交換機(jī)進(jìn)行通信交互，保證全網(wǎng)架構(gòu)具有高實(shí)時(shí)性、強(qiáng)自適應(yīng)能力、抗毀頑存等特點(diǎn)。

1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 集中式標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案

采用集中式標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)與我國(guó)現(xiàn)役運(yùn)載火箭地面測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相同，由四臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)成主干網(wǎng)，交換機(jī)F、G互為冗余，交換機(jī)H、I互為冗余，前端、后端參與測(cè)控的設(shè)備通過(guò)雙冗余方式連在主干網(wǎng)上。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 集中式標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)

為使各設(shè)備連接到交換機(jī)后不會(huì)發(fā)生互相干擾，又方便管理，需要在交換機(jī)配置中給各設(shè)備分配特定的端口：端口命名、端口IP、VLAN劃分、靜態(tài)路由、各系統(tǒng)間的控制訪問(wèn)限制等。

本方案優(yōu)缺點(diǎn)：現(xiàn)有的運(yùn)載火箭地面測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)均是基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，以太網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)成熟，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接口較多、可靠性高。但是其利用CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)及沖突檢測(cè))的機(jī)理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，這種基于以太網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)不是實(shí)時(shí)性、確定性的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸量大、網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠性、實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合存在一定隱患。此外，前后端設(shè)備必須連接在主干交換機(jī)上，對(duì)于分布在發(fā)射平臺(tái)不同位置的設(shè)備需要較長(zhǎng)的線纜連接，不利于布線和維護(hù)。

1.2 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案

目前，重型運(yùn)載火箭箭上通信總線擬選用實(shí)時(shí)以太網(wǎng)方案，因此地面測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)選用實(shí)時(shí)以太網(wǎng)可與箭上網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫對(duì)接，構(gòu)建箭地一體的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用TTE實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的設(shè)計(jì)架構(gòu)，與普通以太網(wǎng)架構(gòu)的主要區(qū)別為采用TTE實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)代替商用以太網(wǎng)交換機(jī)?；谠摷軜?gòu)采用雙冗余四臺(tái)TTE交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模搭建設(shè)計(jì)，系統(tǒng)架構(gòu)如圖2。

圖2 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)

本方案優(yōu)缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案信息傳輸具備實(shí)時(shí)性，具備最高等級(jí)的安全性、可靠性及確定性的網(wǎng)絡(luò)。但是實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建，必須使用TTE交換機(jī)，入網(wǎng)設(shè)備必須使用網(wǎng)絡(luò)TTE接口卡，降低了系統(tǒng)的靈活性，而且目前TTE交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量受限，不能滿足測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接入設(shè)備數(shù)量的需求，且TTE交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)接口卡成本較高。

2 多網(wǎng)融合架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 總體設(shè)計(jì)思路

2.1.1 簡(jiǎn)化架構(gòu)，整合實(shí)時(shí)網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)

通常情況根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型不同，重要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和非關(guān)鍵的非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離。因此在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)將含不同用途、且相互分離的多種網(wǎng)絡(luò)。鑒于TTE時(shí)間觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)從原理上能夠兼容以太網(wǎng)協(xié)議，支持普通以太網(wǎng)設(shè)備接入及數(shù)據(jù)發(fā)送，解決了不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需要兩套網(wǎng)絡(luò)的局限性。因此可以整合實(shí)時(shí)網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)，統(tǒng)一用TTE交換機(jī)代替，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

2.1.2 融入無(wú)線，增加網(wǎng)絡(luò)靈活性擴(kuò)展性

目前靶場(chǎng)前端有部分溫度、壓力、溫濕度等參數(shù)測(cè)點(diǎn)已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)有有線模式，包括可能會(huì)臨時(shí)增加、靶場(chǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)難以迅速配置的測(cè)點(diǎn)，安裝拆卸困難的測(cè)量參數(shù)等。如新增的地面安控管控制壓力、整流罩溫濕度測(cè)量參數(shù)等。因此前端地面測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)融合無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)末梢觸及發(fā)射塔架的各個(gè)所需位置，實(shí)現(xiàn)關(guān)于溫度、壓力以及圖像等參數(shù)采集，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)及安全設(shè)備接入到核心網(wǎng)中，便于統(tǒng)一數(shù)據(jù)分析和處理。

2.1.3 減少設(shè)備數(shù)量，集中管控系統(tǒng)資源

目前大部分傳統(tǒng)型號(hào)的各系統(tǒng)設(shè)備仍然是獨(dú)立的，這樣既導(dǎo)致地面測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備繁多，過(guò)于龐大，又會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)。通過(guò)采用云平臺(tái)技術(shù)對(duì)服務(wù)器系統(tǒng)與存儲(chǔ)系統(tǒng)的改造，將火箭各分系統(tǒng)業(yè)務(wù)整合到多臺(tái)一體化的服務(wù)器中。實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬資源的使用，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)資源的集中管控，并且各系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)系統(tǒng)資源的申領(lǐng)和使用，對(duì)各系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)將更加便利。

2.2 多網(wǎng)融合系統(tǒng)構(gòu)成

多網(wǎng)融合的地面測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在可靠性、實(shí)時(shí)性、冗余、動(dòng)態(tài)組網(wǎng)、信息安全等要求方面，按照一體化的技術(shù)方向，開展地面網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)框架、業(yè)務(wù)流程、硬件接口等設(shè)計(jì)?；诙嗑W(wǎng)融合的地面測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外工業(yè)以太網(wǎng)和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)飛現(xiàn)狀，選取了時(shí)間觸發(fā)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)作為突破口，研制實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)融合的地面測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)原型系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，地面高可靠動(dòng)態(tài)組網(wǎng)設(shè)計(jì)總體架構(gòu)如圖3所示。

圖3 基于多網(wǎng)融合的地面測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

地面測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組成如下：

1)核心網(wǎng)包含TTE交換機(jī)和普通以太網(wǎng)交換機(jī)組成，能夠兼容普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。測(cè)控設(shè)備中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都能夠通過(guò)核心網(wǎng)傳輸，且能夠確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的有效傳輸，見圖4所示，多網(wǎng)融合實(shí)時(shí)以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)實(shí)時(shí)性設(shè)計(jì)，使用專用硬件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)協(xié)議棧，時(shí)鐘同步協(xié)議和實(shí)時(shí)調(diào)度算法，使得系統(tǒng)為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)留出了一條邏輯上的專用通道，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，確定性和可靠性；

圖4 時(shí)間觸發(fā)的以太網(wǎng)(TTEthernet)協(xié)議

2)前端地面測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)融合無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)末梢觸及發(fā)射塔架的各個(gè)所需位置，實(shí)現(xiàn)關(guān)于溫度、壓力以及圖像等參數(shù)采集，特別是支持未來(lái)在需要前端上人的特殊情況下的移動(dòng)式的靈活入網(wǎng)需求；

3)后端采用云平臺(tái)技術(shù)，包括兩部分。一部分是進(jìn)行了運(yùn)算資源一體化設(shè)計(jì)的核心運(yùn)算資源區(qū)，另一部分是通過(guò)“桌面云”技術(shù)，通過(guò)瘦客戶進(jìn)行接入訪問(wèn)的各系統(tǒng)終端機(jī)。

3 多網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)方案

采用多網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的地面測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是將實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行混合組網(wǎng)的多網(wǎng)融合設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)根據(jù)關(guān)鍵程度、實(shí)時(shí)性要求進(jìn)行傳輸通路選擇，重要程度高、實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù)通過(guò)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)傳輸；實(shí)時(shí)性要求低的數(shù)據(jù)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。并且不同于傳統(tǒng)集中式交換設(shè)計(jì)，地面測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)前端采用分布式交換設(shè)計(jì)，即根據(jù)前端設(shè)備的不同部署位置，就近配置網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入。

其中實(shí)時(shí)以太網(wǎng)和非實(shí)時(shí)以太網(wǎng)前端交換機(jī)均采用分布式架構(gòu)，按照系統(tǒng)、設(shè)備地點(diǎn)等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備劃分，不同系統(tǒng)、不同地點(diǎn)的設(shè)備按照就近原則連接到不同的網(wǎng)絡(luò)交換組中。前端測(cè)發(fā)控網(wǎng)絡(luò)將延伸到發(fā)射平臺(tái)、臍帶塔、勤務(wù)塔、地面加注系統(tǒng)等不同位置。各前端交換機(jī)組統(tǒng)一通過(guò)光纖連接到后端的核心交換機(jī)中，前端交換機(jī)互為冗余，后端交換機(jī)互為冗余，前端、后端非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)終端通過(guò)雙冗余方式連在主干網(wǎng)上。

實(shí)時(shí)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)TTE交換機(jī)進(jìn)行傳輸，前端交換機(jī)E、F互為冗余，后端交換機(jī)G、H互為冗余，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)TTE終端連接到前后端TTE交換機(jī)上。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)交換機(jī)和TTE交換機(jī)互聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)終端和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)終端的通信，但在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)交換機(jī)和TTE交換機(jī)通信情況下，只能傳輸非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

前后端之間還將采用無(wú)線通信方式將前端整流罩環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、發(fā)射平臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等通過(guò)無(wú)線通信方式傳輸至后端?；赟DN的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中，普通節(jié)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn)功能，將拓?fù)湫畔⑸蟼鞯娇刂破鞴?jié)點(diǎn)，采集環(huán)境中的溫濕度信息和視頻信息并進(jìn)行處理，并可根據(jù)控制器節(jié)點(diǎn)計(jì)算的全網(wǎng)路由將溫濕度信息及視頻信息傳輸?shù)娇刂破鞴?jié)點(diǎn)。控制器節(jié)點(diǎn)可進(jìn)行全網(wǎng)拓?fù)涞膮R總及定時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)路由計(jì)算及流表下發(fā)功能，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變換及時(shí)調(diào)整全網(wǎng)路由，并實(shí)現(xiàn)控制器節(jié)點(diǎn)側(cè)的軟件定義路由功能。控制器端的網(wǎng)管系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)拓?fù)滹@示、全網(wǎng)路由顯示、溫度信息實(shí)時(shí)顯示、溫度信息歷史顯示及多路視頻實(shí)時(shí)顯示功能。

3.1 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)架構(gòu)

實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的一體化傳輸，同時(shí)保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的可靠性、實(shí)時(shí)性和確定性。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中使用冗余熱備傳輸(采用兩條獨(dú)立的鏈路傳輸)來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。?shí)時(shí)數(shù)據(jù)采用基于時(shí)間觸發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性和實(shí)時(shí)性。數(shù)據(jù)在進(jìn)入模塊后，按照其類型被分為3類：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、時(shí)統(tǒng)數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，分別交由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊、時(shí)統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊。時(shí)統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊用于完成時(shí)間同步，以使網(wǎng)絡(luò)中的所有實(shí)時(shí)以太網(wǎng)交換機(jī)具有相同的時(shí)間(在一定誤差內(nèi))。非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊完成對(duì)非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理和交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募嫒菪浴?/p>

1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通路：調(diào)度表格是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的核心，所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)需按照調(diào)度表格的規(guī)定進(jìn)行收發(fā)操作。調(diào)度表格定義了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收時(shí)間窗口和發(fā)送時(shí)間點(diǎn)(接收時(shí)間窗口指明了該數(shù)據(jù)應(yīng)該在該區(qū)間內(nèi)到達(dá)，發(fā)送時(shí)間點(diǎn)指明該數(shù)據(jù)應(yīng)該在該時(shí)間點(diǎn)被發(fā)出)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)幀在進(jìn)入通路后，首先被檢查是否按照規(guī)定時(shí)間窗口內(nèi)到達(dá)，如果是則繼續(xù)處理，否則丟棄?；谡{(diào)度表格規(guī)定的發(fā)送時(shí)間點(diǎn)，該數(shù)據(jù)幀在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通路內(nèi)緩存，并在發(fā)送時(shí)間點(diǎn)到達(dá)后被發(fā)出；

2)時(shí)統(tǒng)數(shù)據(jù)通路：為保證不同交換機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通路步調(diào)一致，需要對(duì)所有參與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕粨Q機(jī)進(jìn)行時(shí)間同步。該模塊在接收到時(shí)統(tǒng)數(shù)據(jù)幀后，將對(duì)本機(jī)時(shí)間進(jìn)行同步，并轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)統(tǒng)數(shù)據(jù)幀。該模塊為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通路提供時(shí)間信息；

3)非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通路：非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通路完成傳統(tǒng)二層交換等功能，例如，基于MAC地址的轉(zhuǎn)發(fā)；

4)仲裁模塊為保證數(shù)據(jù)以“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)>時(shí)統(tǒng)數(shù)據(jù)>非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)度，確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的發(fā)送不受其他數(shù)據(jù)的干擾，以保證其實(shí)時(shí)性和確定性。

3.2 基于SDN的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

軟件定義網(wǎng)絡(luò)—SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以通用、可編程網(wǎng)絡(luò)硬件為基礎(chǔ)設(shè)施。以南北向接口協(xié)議將網(wǎng)絡(luò)控制平面與轉(zhuǎn)發(fā)平面有效分離。控制層通過(guò)南向接口(控制基礎(chǔ)設(shè)施層網(wǎng)絡(luò)硬件)。用戶編寫應(yīng)用程序經(jīng)北向接口(調(diào)用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng))。從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可管可控成為可能。

由軟件定義的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可分為兩個(gè)層面:1)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面：由終端傳感節(jié)點(diǎn)構(gòu)成；2)控制層面：由控制器構(gòu)成。控制器一般選擇大存儲(chǔ)空間、強(qiáng)計(jì)算能力的計(jì)算機(jī)或控制器，用以存儲(chǔ)全網(wǎng)的拓?fù)湫畔?節(jié)點(diǎn)信息和鏈路信息)，并集中地處理和運(yùn)算獲取的全網(wǎng)拓?fù)湫畔ⅲㄟ^(guò)相關(guān)算法計(jì)算出最優(yōu)路由策略、節(jié)能策略和負(fù)載均衡策略等，并生成相應(yīng)的流表，分配給各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，同時(shí)維護(hù)全網(wǎng)信息，監(jiān)控流量，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算策略；功能越簡(jiǎn)化則傳感節(jié)點(diǎn)體積越小，故終端節(jié)點(diǎn)任務(wù)簡(jiǎn)單，只需執(zhí)行控制節(jié)點(diǎn)下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)、丟棄等操作。

圖5表述了SDN的分層解耦合概念，SDN架構(gòu)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面，包括通用的基礎(chǔ)硬件層、硬件抽象層；控制層面包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、上層應(yīng)用。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面與控制層面通過(guò)一種標(biāo)準(zhǔn)的交互協(xié)議來(lái)解耦合，表明網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用(如路由控制協(xié)議等) 也可以運(yùn)行在外部系統(tǒng)(如X86架構(gòu)的服務(wù)器)內(nèi)，非必須在物理設(shè)備上，進(jìn)而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)控制靈活可編程的目的。

圖5 SDN的分層架構(gòu)

3.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

采用多網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的地面測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將實(shí)時(shí)以太網(wǎng)和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)進(jìn)行混合組網(wǎng)的多網(wǎng)融合設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)根據(jù)關(guān)鍵程度、實(shí)時(shí)性要求進(jìn)行傳輸通路選擇，重要程度高、實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù)通過(guò)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)傳輸；實(shí)時(shí)性要求低的數(shù)據(jù)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。

推廣無(wú)線通信、無(wú)線傳感方式，實(shí)現(xiàn)箭地測(cè)控系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，增強(qiáng)地面測(cè)發(fā)控的末端感知能力，更為未來(lái)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)冗余、動(dòng)態(tài)重構(gòu)提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)。無(wú)線方式還有部署靈活方便，避免出現(xiàn)因走線不方便而不能部署的優(yōu)勢(shì)，方便設(shè)備部署撤收，縮短設(shè)備恢復(fù)時(shí)間，減少射前的工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文研究的基于多網(wǎng)融合的測(cè)發(fā)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),大力推動(dòng)了運(yùn)載火箭多網(wǎng)融合實(shí)時(shí)性的發(fā)展，促進(jìn)了無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性、大規(guī)模、高帶寬、低時(shí)延的發(fā)展趨勢(shì)，推進(jìn)了未來(lái)運(yùn)載火箭測(cè)發(fā)控一體化，進(jìn)而提升我國(guó)火箭測(cè)發(fā)流程效率，降低發(fā)射成本，對(duì)我國(guó)運(yùn)載火箭通信系統(tǒng)的智能化發(fā)展具有重要的應(yīng)用價(jià)值和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。