一种战术通信网络智能开通方法与流程

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种战术通信网络智能开通的方法。

背景技术：

在战术通信网络中，由于网络的特殊性，需要网络能够实现快速的智能化开通，目前的战术通信网络中也有实现利用卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、电台信道来进行参数分发的技术和软件实体。利用此技术的前提往往是需要实现卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、电台信道的有效开通，然而卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、电台信道的开通需要各类子网内部的终端设备统一到一套一致的参数上才能够进行正常通信。战术通信节点管理人员需要相互沟通卫星、指挥无线局域网车载台、电台的通信参数，然后配置各类终端设备开启初始化广播信道。目前这些设备配置的参数沟通采用第三方通信手段（例如民用电话网络）进行沟通，然而在特定的战术通信网络环境中，这些通信手段无法使用或者不能使用，无法进行有效沟通，导致网络开通效率低；另一方面，在沟通中需要人工记录通信参数或依靠人工进行参数转移传达，并通过人工的方式配置或加注终端设备开通参数，整个过程繁琐，难免出错，无法有效保证终端设备快速入网，增加了操作难度。

在战术通信网络中，北斗几乎已经全节点覆盖，完全可以依靠北斗短信息通道进行参数的传递。

技术实现要素：

战术通信网络的开通一般是先期利用网络规划软件规划生成全网的参数文件（一个数据文件），再将全网的参数文件分发给各个通信节点。战术通信网络的网络快速开通往往依赖与参数快速分发，参数快速分发又依赖于卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、高速电台/超短波电台信道等；在卫星子网、指挥所无线局域网、高速数据电台子网、超短波电台子网的开通过程中，人工配置卫星终端、指挥所无线局域网车载台、高速数据电台、超短波电台参数，不仅增加了沟通环节，需要人工记录/转移参数并手动配置，还增加了对操作人员的专业技能要求，降低了战术通信网络的开通效率。北斗终端目前已经在战术通信网络中全覆盖使用，技术成熟可靠。本发明提出了一种战术通信网络智能开通方法，其总体思路如图1所示。首先利用北斗短信息通道传递卫星终端、指挥所无线局域网、高速数据电台、超短波电台的初始信道开通参数，辅助开通控制系统软件实现卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、高速电台初始信道、超短波电台初始信道智能化开通的方法，然后借助开通的卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、高速电台初始信道、超短波电台初始信道来分发全网所有装备的实际工作参数，实现整个战术通信网络的快速、智能化开通。

为实现战术通信网络的快速智能开通，本系统首先需要保证各通信节点上的链路通道保持良好联通状态。如图2所示。在车载通信节点（分发源），通常默认为卫星主站车，在该节点内部，首先需要保证参数分发软件所在PC机要与北斗终端进行有效通信连接，用于北斗命令的发送，同时需要与卫星主站的管理口连接，用于参数分发时发送参数文件和卫星设备的参数加注。在车载通信节点（卫星）上，这类节点只需要接收参数分发命令和参数文件，因此需要参数分发软件所在PC机与北斗终端和卫星终端保持有效连接。在车载通信节点（卫星、电台复合）上，需要保证参数分发软件所在PC机与北斗终端、卫星终端、电台设备保持有效连接。在车载通信节点（卫星、指挥所复合）上，需要保证参数分发软件所在PC机与北斗终端、卫星终端、指挥所无线局域网车载台保持有效连接。在车载通信节点（指挥所）上，需要保证参数分发软件所在PC机与北斗终端、指挥所无线局域网车载台保持有效连接。在车载通信节点（指挥所、电台复合）上，需要保证参数分发软件所在PC机与北斗终端、指挥所无线局域网车载台、电台设备保持有效连接。在背负电台节点上需要保证参数分发软件所在手持终端与北斗通信模块和背负电台保持有效连接。以上连接中北斗终端侧通常是串口，其他设备通常是以太网管理接口。

为实现本发明的最终效果，需要研制一套开通控制系统软件，开通控制系统软件分为开通控制中心软件和开通控制终端软件。系统软件模块图如图3所示。

开通控制中心软件由参数配置管理、业务处理模块、工作参数注入模块、北斗短信息通信模块、通信设备适配模块、北斗适配模块、规划预案库和基础通信/资源模块组成。各模块功能如下：

参数配置管理模块：用于在控制端配置某一次战术通信网络开通的初始化信道通信参数，涵括了卫星广播信道初始化参数、指挥所无线局域网初始化参数、电台（高速、超短波）初始化信道参数，该参数可能是通信装备工作的具体参数（例如频率、工作模式、跳频表号等信息），也可能是启用规划预案库中的某一套参数的序号；这些参数的设置依据是根据实际组网情况做出的规划参数，通常将开通中心分发源连接的卫星主站主台，车载通信节点（卫星、指挥所复合）上的指挥所无线局域网车载台配置成主台，车载通信节点（卫星、电台复合）、车载通信节点（指挥所、电台复合）上的电台配置成主台，其他节点配置成属台；参数配置管理模块还用于录入各终端节点的北斗ID号，用于通信的身份鉴定，因北斗ID可以先行固化，该信息可在系统开通前期完成；

业务处理模块：负责接收界面的规划配置参数，首先需要通过北斗短信息信道发送参数分发信道初始化命令，在信道初始化完成之后需要通过卫星广播信道、指挥所无线局域广播信道、电台信道、北斗信道来分发战术通信网络中各通信设备的实际工作参数，这其中还涉及到参数的拆分、数据的分包发送等；本模块还负责实现分发参数的转发，例如在车载通信节点（卫星、指挥所复合）上当收到来自于卫星信道侧的参数分发数据时，自动从指挥所无线局域网信道向下转发，其他复合节点也是类似处理；本模块还负责参数数据的拆分；

北斗短信息通信模块：负责北斗短信息的发送和接收功能；

工作参数注入模块：负责将接收到的通信设备参数解析出来，并将各通信设备的参数加注到设备中，完成设备的工作参数配置；

北斗适配模块：负责软件与北斗终端/北斗模块通信的基本功能；

通信设备适配模块：负责软件与通信设备管理口通信的基本功能，本处的通信设备涵括了交换、传输、电台、卫星等各类战术通信设备；

规划资源预案库：在战术通信网络的预开设中，因涉及到卫星、指挥所无线局域网、电台等多种设备，设备的工作参数相对较多，为了简化参数传递，提升开通效率，通常在开通控制系统中制作多套默认的开通参数，形成预案库，在实际使用时，可以直接选用预案库中的参数开通卫星子网、指挥所无线局域网、电台子网等网络；

基础通信/资源模块：为软件提供计算机中可用的计算、存储、通信端口等资源的调用；本模块需要负责实现基于卫星广播信道的通信功能、基于指挥所无线局域网广播信道的通信功能、基于电台信道的通信功能。

开通控制终端软件由业务处理模块、工作参数注入模块、北斗短信息通信模块、通信设备适配模块、北斗适配模块、规划资源预案库和基础通信/资源模块组成。各模块功能如下：

业务处理模块：主要负责接收开通控制中心的规划配置参数，从北斗短信息报文中解析出卫星终端、指挥所无线局域网车载台、电台设备等参数，或者是规划资源预案参数启用序号，并调用北斗短信息通信模块发送应答报文给开通控制中心应用软件；同时按照通信设备的工作参数格式模板将开通控制中心下发的参数填写到对应字段，形成通信设备工作参数，并调用工作参数注入模块将工作参数下发给通信设备；本模块还负责实现分发参数的转发，例如在车载通信节点（卫星、指挥所复合）上当收到来自于卫星信道侧的参数分发数据时，自动从指挥所无线局域网信道向下转发，其他复合节点也是类似处理；本模块还负责参数数据的拆分；

工作参数注入模块、北斗短信息通信模块、电台适配模块、北斗适配模块、规划资源预案库和基础通信/资源模块的功能与开通控制中心中相应的模块功能类似，此处不再赘述。

本发明利用北斗短信息来传递通信设备的开通参数，由于北斗短信息是一个通用的信道，为与其他普通北斗短信息进行有效区分，需要定义一套报文格式标准，其报文封装格式如图6所示，报文头定义示例如图7所示。为有效区分通信设备开通参数报文与普通北斗短信息报文，将报文标示头设为四个字节，例如将该四个字节设定为0xAB 、0xAC、0xAD、0xAE，在收到北斗短信息时，只有前四个字节的内容与标示头完全匹配，才进入战术通信网络开通处理的后续处理流程。报文类型主要用于区分报文的实际意义，用一个字节表示，例如0xF0表示下发战术通信信道预开通完整参数、0xF1表示下发启用规划资源预案库中相应参数的序号、0xF2表示下发战术通信设备的实际工作参数、0xF3表示请求重传报文、0xFE表示终端成功收到报文的应答。报文包数用于标示开通参数总共需要发送多少个数据包，当开通控制系统采用北斗信道进行战术通信设备的工作参数下发时，报文长度较大，一个报文不足以传输完整内容，采用多个报文的方式进行发送，以实现完整参数的发送。报报文序号是针对报文包数的计数，表示当前是第几个报文，从1开始计数。校验码完成对当前包中所有数据进行循环校验，判断数据包在网络传输过程中是否损坏。报文长度是指本包报文的数据长度，因目前北斗短信息单个信息的报文长度支持有限，因此只用1个字节来描述报文长度即可。有效数据载荷中依次填写电台的开通参数。

本发明的有益技术效果是：网络中有一个开通控制中心，首先利用北斗短信息通道传递卫星终端、指挥所无线局域网、高速数据电台、超短波电台的初始信道开通参数，辅助开通控制系统软件实现卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、高速电台初始信道、超短波电台初始信道智能化开通的方法；然后借助开通的卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、高速电台初始信道、超短波电台初始信道来分发全网所有装备（涵括交换、传输、电台、卫星等）的实际工作参数。整个过程中采用参数的自动转发和加注，极大程度地减少人工干预，实现整个战术通信网络的快速、智能化开通。

附图说明

图1、本发明系统总体部署示意图

图2、本发明中各节点装备部署连接示意图

图3本发明中网络开通流程示意图

图4、本发明中开通控制系统软件模块示意图

图5、本发明中参数分解示意图

图6、本发明中的北斗信息报文封装格式示意图

图7、本发明中的报文头定义示例说明图。

具体实施方式

本发明提出了一种战术通信网络智能开通方法，其总体思路如图1所示。首先利用北斗短信息通道传递卫星终端、指挥所无线局域网、高速数据电台、超短波电台的初始信道开通参数，辅助开通控制系统软件实现卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、高速电台初始信道、超短波电台初始信道智能化开通的方法，然后借助开通的卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、高速电台初始信道、超短波电台初始信道来分发全网所有装备的实际工作参数，实现整个战术通信网络的快速、智能化开通。

为保证本发明正常工作，需要研发一套开通控制系统软件，并且北斗卫星终端/北斗模块、开通控制系统、通信装备需要按照一定的约束关系进行部署（参见图2）。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图，对本发明作进一步详细说明。主要包括如下步骤：

1)设计开发开通控制中心软件，将其安装部署到计算机终端系统中；

2)设计开发开通控制终端软件，将其安装部署到计算机终端系统中（计算机终端支持台式终端和便携式手持终端）；

3) 将开通控制中心计算机终端与卫星主站部署在同一个节点内，作为整个战术通信系统的参数分发源；

4)将开通控制终端计算机终端与其它分发线路中的支撑装备（卫星终端、指挥所无线局域网车载台、高速数据电台、超短波电台）部署在同一个节点内；

5)在车载通信节点（分发源），首先需要保证参数分发软件所在PC机要与北斗终端进行有效通信连接，用于北斗命令的发送，同时需要与卫星主站的管理口连接，用于参数分发时发送参数文件和卫星设备的参数加注；

6) 在车载通信节点（卫星）上，需要保证参数分发软件所在PC机与北斗终端、卫星终端保持有效连接；

7) 在车载通信节点（卫星、电台复合）上，需要保证参数分发软件所在PC机与北斗终端、卫星终端、电台设备保持有效连接；

8) 在车载通信节点（卫星、指挥所复合）上，需要保证参数分发软件所在PC机与北斗终端、卫星终端、指挥所无线局域网车载台保持有效连接；

9)在车载通信节点（指挥所）上，需要保证参数分发软件所在PC机与北斗终端、指挥所无线局域网车载台保持有效连接；

10)在车载通信节点（指挥所、电台复合）上，需要保证参数分发软件所在PC机与北斗终端、指挥所无线局域网车载台、电台设备保持有效连接；

11)在背负电台节点上需要保证参数分发软件所在手持终端与北斗通信模块和背负电台保持有效连接；

12)保证需要参数加注的装备的参数加注接口/管理接口与开通控制系统所在PC机保持有效连接，以上连接中北斗终端侧通常是串口，其他设备通常是以太网管理接口；

13)各个开通控制系统软件上配置自己的身份信息；

14) 收集各电台节点的北斗ID信息，并将该信息录入到开通控制中心；

15) 开通控制中心利用北斗短信息信道发送全网参数分发信道初始化命令；

16)各开通控制终端接收到信道初始化命令后，结合自身节点的实际情况，分别开通卫星广播信道、指挥所无线局域网广播信道、电台初始信道；

17)开通控制中心将全网规划参数文件利用卫星广播信道分发给各卫星节点；

18)在车载通信节点（卫星、指挥所复合）上，开通控制终端软件自动接收该文件并通过指挥所无线局域网广播信道进行参数的转发；

19)在车载通信节点（卫星、电台复合）上，开通控制终端软件自动接收该文件并通过电台初始信道进行参数的转发；

20)在车载通信节点（指挥所、电台复合）上，开通控制终端软件自动接收该文件并通过电台初始信道进行参数的转发；

21)车载通信节点（卫星）通过卫星广播信道接收分发的参数文件；

22) 车载通信节点（指挥所）通过指挥所无线局域网广播信道接收分发的参数文件；

23) 背负电台节点通过电台信道接收分发的参数文件；

24)各通信节点在接收到参数文件后，解析出本节点的战术通信设备的工作参数文件，并通过加注接口给通信设备加注参数；

25)各战术通信设备接受开通控制系统软件加注的工作参数，并启用配置工作参数，使战术通信网络建立连接。

步骤13)中还包括：开通控制系统软件配置在各型通信节点平台上，具有身份配置功能，用于各个节点设置自己的身份，包含了该节点所属部队建制和节点名称等，便于参数分发时的节点识别，分发端可以根据节点身份进行指定节点的参数发送，接收节点也可以根据自己的身份进行参数文件识别，提取自身节点的参数。节点身份必须要保持全网唯一。

步骤16）中还包括：为提高开通效率，首先基于北斗短信息在卫星主站节点上分发卫星广播参数（主/备站号、载波速率、载波频率、编码方式），其它装备有卫星TDMA终端的通信节点在收到这几个参数后，根据卫星参数文件的标准格式制作出一套广播信道通信参数（其它参数采用默认值），通过参数分发软件实现对卫星TDMA终端的节点内注参的方式开通卫星的广播信道，实现流程的自动化，提升卫星广播信道开通的效率。

步骤16）中还包括：指挥所无线局域网也需要开通无线信道才能够进行参数分发，类似地在各指挥所主站节点上将指挥所无线局域的广播信道参数（频率、网号、节点号）通过北斗短信息的方式通知给本网系（网系的识别可依据规划组网关系或者默认的部队组织应用组网关系）内的其它节点车，各节点收到信息后，按照指挥所无线局域网车载台的参数格式组装成参数文件（其它参数可以采用默认），利用在线参数分发配置软件加注给指挥所无线局域网车载台，实现指挥所无线局网广播信道的开通。

步骤16）中还包括：营以下单位的参数可以通过高速电台、超短波电台进行，该模式需要电台支持相应的分发模式，可在电台内部预置一套通播的参数信息，当各电台子网通信节点收到参数分发信道初始化命令后，可以给电台发送一条切换到分发信道的命令，使电台切换到分发信道，由此打通电台分发信道。

步骤19)、20）中还包括：参数分发信道的资源是相当有限的，特别是超短波信道、北斗短信息信道，在该信道下进行参数分发，尽量只发送与之相关的参数文件，减少在空中传递的数据量，提升参数分发效率，加快分发速度。因此需要对参数文件进行分解拆分，参数文件拆分按照部队作战编成编组的规则进行拆分，如图5所示，将每一个单位内部的每一个节点车内部的网络运行参数都拆分出来，在后续参数分发的时候，可以根据实际的情况由针对性地发送部分参数，例如XX1营则可以只发送“XX1营”分割块下的参数内容。

步骤24)中还包括：各战术通信设备的参数加注接口与开通控制系统软件保持正常连接，且通信设备的参数加注模块处于正常工作状态。

步骤24)中还包括：如果对战术通信设备的参数加注单次失败，则自动启用重新加注流程，保证参数的正常加注。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。