天地一体化网络服务支撑平台共性业务控制能力的设计与实现

发布时间：2020-11-06 13:18

　　 为满足中国军事、民用等战略需求,我国在积极探索一个可缩放、可扩展的天地一体化网络,提供更全面有效的天基服务。针对天地一体化网络服务支撑平台中不同网络服务能力相对孤立且整合困难的问题,论文基于面向资源体系架构,将常用的网络服务能力抽象为可无状态操作的资源,并封装为报文服务资源、用户状态资源与对话服务资源等等,从而实现了共性业务控制能力的资源化操作。并且,论文解决了在卫星计算存储性能有限、海量异质终端接入困难与网络拓扑结构动态可变等条件下的基本业务控制,数据持续通信,数据迁移等关键问题。论文首先介绍了天地一体化网络服务支撑平台的背景和意义,根据平台工作场景进行需求分析,并根据需求分析提出组网模型和共性业务控制能力的总体功能结构,划分各个模块应具备的能力。之后对各个模块进行详细的功能模块设计,制定消息结构及相关业务的接口定义,对共性业务控制能力的主体交互流程进行设计,定义所需的数据结构。最后,论文对天地一体化网络服务支撑平台的共性业务控制能力进行详细设计与实现,给出总体类图结构及具体模块类图设计,并完成系统功能测试,验证共性业务控制能力的可行性。在论文的结尾,对论文工作进行了总结并对未来工作进行了展望。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP311.52
【部分图文】：

空基终端海基服务?地基服务??图３－１天地一体化网络平台工作场景??如图３－１是天地一体化网络服务支撑平台的工作场景示例。天地一体化网??络服务支撑平台由三部分组成，最基本的一层是由海量的异质终端组成的。其??包括处于高速移动中的空基终端如客机、战斗机、预警机等等，大量行至偏远??的海基终端如民用航轮，军用舰船等等，海量地基终端如公交巴士，军用坦克??等等，以及海陆空三个方面的服务基站等大型服务中心等等这些不同结构，不??同制式的终端。这些异质终端均需要连接低轨接入卫星子网络。??低轨接入卫星网一般由低轨卫星组成的不同子网构成。也可以是低轨卫星??组成星座网络共同构建低轨卫星网。低轨卫星运行速度快，并且性能不强，无??法承担高性能复杂的计算任务。而复杂的业务处理应交由天地一体化网络服务??支撑平台的相对稳定的高轨核心骨干卫星网络。骨干卫星网络相比较低轨卫星??而言，运行速度较慢，动态拓扑结构变化相对缓和，可承载复杂业务的处理。??因此对于天地一体化网络服务支撑平台共性能力而言，大部分业务在高轨核心??网部分进行处理和计算。??１１??

异质终端１／?Ｉ）?＜／、??图３－２共性业务控制能力抽象??如图３－２所示，组网能力是天基网的管理，业务控制是实际业务的支持。??在实际业务需求方面，天地一体化网络服务支撑平台共性业务控制能力主要包??含三种能力，其一是消息报文转发能力，主要解决动态终端于动态服务中应用??层面消息控制与转发。其二是用户状态呈现能力，主要解决骨干卫星性能有限??情况下，用户数据分布式存储之后的用户数据的状态订阅、推送、好友管理与??数据迁移。其三是对话管理能力，主要是为终端提供在移动状态中的会话建??立，用户数据持续交互能力。接入服务主要需要提供用户不同协议接入以及消??息报文转发能力。??３．２应用控制模型设计??为降低业务系统实现的复杂度，屏蔽底层终端和网络能力差异，便于在终??端和网络节点持续移动过程中

应用侧?｜?终端劁??图３－３应用控制模型??如图３－３根据天地一体化网络应用需求，基于ＲＥＳＴ和ＰＵＢ／ＳＵＢ混合模??型，设计面向资源体系架构的应用服务接口。包括终端管理类能力、点到点对??话类能力、点到点或点到多点报文按需分发类能力，屏蔽底层网络差异，支持??分布式网络与服务组织方式，保证上层应用系统的快速响应处理。终端绑定类??控制模型、点到点对话类控制模型和报文按需分发类控制模型如图３－３所示。??其中，支持ＲＥＳＴ和ＰＵＢ／ＳＵＢ模型的控制协议将由共性服务支撑平台网络接??入层实现，终端管理类控制模型将由共性服务支撑平台网络资源层实现，对话??类和按需分发类控制模型将由共性服务支撑平台融合通信控制层实现。为支持??分布式计算，微卫星平台的网络控制能力将提供对ＲＥＳＴ和ＰＵＢ／ＳＵＢ模型控??制协议的寻址转发功能，骨干卫星平台的星基服务应用提供完整的对话类、报??文类服务控制能力。??当前
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本文编号：2873187