面向航空集群云网络的航空数据链MAC协议

作者： 吕娜   陈柯帆   来源： 系统工程与电子技术 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群　　云网络　　数据链　　媒体接入控制协议　　可变带宽信道分配　　正交频分多址  

描述： 针对未来航空集群作战的全新网络需求,提出了“航空集群云网络”的概念,设计了网络通信层面与任务需求层面耦合机制,为航空集群网络的具体通信技术研究提供了参考,并在此基础上结合基于正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)的可变带宽信道分配技术设计了一种面向航空集群云网络的媒体接入控制协议(aeronautic swarm cloud network oriented media access control protocol,ASCN-MAC)。详细设计了协议的任务需求认知机制,为智能化任务规划决策提供了通信支撑,并从需求出发,基于OFDMA的特点,提出了面向任务需求的层次化信道资源预约方式和信道资源贪婪预约算法。仿真结果表明,ASCN-MAC协议在任务规划决策的通信支撑能力、吞吐量性能和实时性上均具备较强的优势,可以满足新的作战样式下大量面向任务需求信息的可靠低时延传输。对全新作战样式下新一代航空数据链的研究具有一定的参考、借鉴意义。

面向软件定义航空集群机载网络的更新策略

作者： 吕娜   邹鑫清   陈柯帆   朱海峰   来源： 系统工程与电子技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群   机载网络   软件定义网络   可靠性   网络更新  

描述： 软件定义网络（software-defined networking , SDN）的出现为突破机载网络在航空集群作战应用背景下存在的性能瓶颈提供了全新的思路。针对航空集群机载网络的更新问题，提出适用于软件定义架构下航空集群机载网络的更新策略——可靠性增强的两阶段提交更新策略（reliability-enhanced two-phase commit, RE-TPC）。首先设计最高可靠性算法以及多路径算法搜索下发指令消息的高可靠路径。然后引入基于ACK消息的确认机制和ACK消息高效融合传输机制，进一步提升网络更新过程的可靠性和实时性。仿真结果表明，与已有经典网络更新策略相比，本文所提更新策略有效提高更新的可靠性，同时更新持续时间更低、开销更小。

面向软件定义航空集群机载网络的更新策略

作者： 吕娜   邹鑫清   陈柯帆   朱海峰   来源： 系统工程与电子技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群   机载网络   软件定义网络   可靠性   网络更新  

描述： 面向软件定义航空集群机载网络的更新策略

一种面向航空集群的集中控制式网络部署方法

作者： 吕娜   刘创   陈柯帆   曹芳波   来源： 航空学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群   机载网络   软件定义网络   控制器部署   控制平面架构  

描述： 软件定义网络(SDN)的发展为机载网络构建提供了全新的设计思想。针对航空集群环境下控制平面的可扩展性问题,研究了混合层次式架构下的多控制器部署问题。首先,为实现对底层传输节点的弹性管控,通过扩展控制层级定义了本地控制器资源池。然后,为减少时间复杂度,实现本地控制器的快速部署,将传统的多控制器直接部署转化为子域划分和域内部署两个步骤,提出了基于节点密度排序的子域划分算法和基于改进多目标模拟退火的域内控制器部署算法。实验结果表明:与已有算法相比,所提算法在保证控制器的负载均衡基础上,可以有效减少网络控制链路的平均时延和平均失连率,同时时间复杂度更低,能够适用于大规模及动态网络环境下的控制器部署场景。

面向航空集群网络的改进型AODV路由协议

作者： 张步硕   陈柯帆   迟晓燕   吕娜   赵鹏博   来源： 重庆邮电大学学报(自然科学版) 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 路由协议   航空集群网络   AODV  

描述： 航空集群作战是未来空战重要作战模式,作战的场景、对象、态势更加复杂多变,经典的AODV(ad hoc ondemand distance vector routing)路由协议由于存在网络节点资源耗费不均以及无法适应网络拓扑结构快速变化等问题,不能很好地适应航空集群网络。提出一种基于资源可用模型和断裂链路快速修复模型的改进型AODV路由协议。协议通过设计资源可用模型改善航空集群网络中节点存储资源、计算资源、带宽资源耗费不均的问题,提高节点生存时间,并且通过设计断裂链路快速修复模型,降低重启路由发现频率,使其能更好地适应网络拓扑快速变化的航空集群网络。仿真表明,与经典的AODV协议相比,该协议在降低网络中死亡节点数目以及重启路由发现频率方面都有显著提升,对航空集群网络具有较强的适应能力。

软件定义航空集群机载战术网络

作者： 赵尚弘   陈柯帆   吕娜   王翔   赵静   来源： 通信学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 网络服务   航空集群   软件定义网络   任务规划   机载战术网络  

描述： 航空集群是受生物集群行为启发而产生的一种全新航空作战力量体系,在引发未来航空作战力量运用方式产生新变革的同时,也将给作为集群成员间联系与沟通纽带的机载战术网络(ATN,airborne tactical network)带来全新的挑战。基于航空集群作战应用需求,对航空集群机载战术网络(ATNAS,airborne tactical network of aeronautic swarm)进行了介绍,分析了航空集群作战应用对航空集群机载战术网络的基本能力需求,总结了将软件定义网络(SDN,software defined network)设计思想运用于航空集群机载战术网络构建的优势;在此基础上,提出软件定义航空集群机载战术网络(SDATN-AS,software defined airborne tactical networking for aeronautic swarm),并对其基本架构进行了阐述;归纳总结了软件定义航空集群机载战术网络的未来研究方向和挑战。对支持未来航空集群成员间高效信息交互的机载战术网络形态进行了探索,为明确未来机载战术网络的演进方向提供了参考和借鉴。

航空集群网络可靠性估计路由选择策略

作者： 曹芳波   吕娜   陈柯帆   张步硕   刘创   来源： 计算机工程与应用 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空数据链   航空集群网络   移动预测   可靠性   路由选择  

描述： 针对未来航空集群网络中节点间通信可靠性保障问题,提出一种基于移动预测的链路可靠性估计路由选择策略。首先,使用基于地理位置的移动预测方法对邻居节点的位置进行准确预测。其次,根据预测结果对当前节点的通信范围进行分区,对不同邻居节点所在区域的链路可靠性分别估计得到相应的可靠性估计函数值。根据得到的可靠性函数值使用概率选择模型并结合跳数因子进行路由选择。最后,以优化链路状态路由协议(Optimized Link State Routing protocol,OLSR)为基础对路由选择策略细节进行描述,并仿真验证了提出的路由选择策略的有效性。实验结果表明,该策略在适用于航空集群网络的基础上,能有效提高网络中节点间通信的可靠性。

面向任务的航空数据链动态组网策略

作者： 张步硕   吕娜   陈柯帆   梁晓龙   刘创   曹芳波   来源： 火力与指挥控制 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 智能体   组网策略   航空数据链网络   面向任务   体系结构  

描述： 针对现有航空数据链网络对实际任务需求耦合不紧密的问题,结合未来航空作战集群化、智能化的特点,设计了面向任务的智能化航空数据链网络体系结构。描述了面向任务的智能化航空数据链网络信息类型与信息处理传递机制,并基于所设计体系结构提出了一种面向任务的航空数据链动态组网策略。通过组网实例分析,说明在面向任务的智能化航空数据链网络体系结构下所提组网策略对实际任务需求具有较好的支撑能力。