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第47卷第7期通信技术 Vol.47 No.7
2014年7月 CommunicationsTechnology Jul. 2014
自适应的宽带战术网络波形技术研究
宋 滔,周 冰,丛 键
中国电子科技集团公司第30研究所,四川成都610041
摘 要:首先对美军DARPA美国国防部先进计划研究局基于骨干网的自适应宽带战术电台演示
系统进行研究,侧重分析基于宽带骨干网应用的波形应具备的特点及发展趋势。然后结合军用战术
电台应用,提出基于OFDMTurbo的自适应宽带网络波形物理层方案,并给出性能仿真分析结果。
针对MAC层采用了基于USAP统时隙分配协议的基本思想并根据实际战术电台应用情况,加
以改进的MDL移动数据链路层协议。
关键词:宽带战术网络波形 正交频分多址 统时隙分配协议 移动数据链路
中图分类号:TN924 文献标志码:A 文章编号:1002-0802201407-0728-05
功演示了通过陆地骨干网和空中骨干网之间的切换
0 引 言
来实现互连互通的能力。该系统既提供了高数据速
随着世界各国的军事通信系统的建设和发展,
率,也可以自适应的调整网络拓扑及波形速率来确
对信息种类的需求不再局限于语音、文本。大量的
保较大范围的通信 。
反应战场实际情况的图片信息、实时的视频信息、地
图及导航信息为指挥作战提供必不可少的支撑。另
1 宽带网络波形技术发展趋势
外主干网的传输要求大的数据传输速率、用户容量、
联网功能强、保密性好、能提供分组数据业务等储多宽带网络波形在美军中的地位日趋重要。其在
需求,新型的宽带网络电台成为发展的必然。而宽 DAPRA基于骨干网的宽带战术电台系统中的应用
带网络波形技术作为宽带互联业务承载实现的就是个很好的例子。宽带网络波形能够对网络中
载体,是基于主干网的宽带电台实现的关键技术心战提供框架支撑。提供不同种类网络电台的无缝
之。连接,提供实时的战术语音,视频以及态势感知信息
美军方DAPRA早在2006年就对基于骨干网以及部队指令及战术任务安排等信息的安全传输。
应用的自适应的宽带战术电台系统进行了实验。成每个网络中心结点可以作为陆地战术骨干网的车
收稿日期:2014-03-11;修回日期:2014-05-19 Receiveddate:2014-03-11;Reviseddate:2014-05-19
728第47卷第7期通信技术 Vol.47 No.7
第240714卷年7月宋滔,周冰,丛键Co:m自m适un应ica的tio宽ns带T战ec术hno网lo络gy波形技术研究 Jul. 2第0174期
载doi、:空10中.3中96继9节j.i点ssn。.1通00过2-中08继02节.2点01可4.以07确.0保05视距范点波形采用基于OFDM的波形体制,地对空链路通
围及超视距范围的通信。信距离超过62km。采用了14个中心电台网络节并
图1是电台骨干网系统的应用。其网络中心节且分布在100km100km范围内。
自适应的宽带战术网络波形技术研究
宋 滔,周 冰,丛 键
中国电子科技集团公司第30研究所,四川成都610041
摘 要:首先对美军DARPA美国国防部先进计划研究局基于骨干网的自适应宽带战术电台演示
系统进行研究,侧重分析基于宽带骨干网应用的波形应具备的特点及发展趋势。然后结合军用战术
电台应用,提出基于OFDMTurbo的自适应宽带网络波形物理层方案,并给出性能仿真分析结果。
针对MAC层采用了基于USAP统时隙分配协议的基本思想并根据实际战术电台应用情况,加
以改进的MDL移动数据链路层协议。
关键词:宽带战术网络波形 正交频分多址 统时隙分配协议 移动数据链路
中图分类号:TN924 文献标志码:A 文章编号:1002-0802201407-0728-05
图1 美军电台骨干网系统的应用框
通过对美军电台骨干网系统的调研,宽带网络
的波形的发展趋势总结如下:
s1tra高te带the宽e、x高cel速len率t、p高erf吞orm吐a量nce。. USAPUnifyingDynamicDistributedMultichannelTDMASlotAssign-
2波形具备自适应的能力。自适应能力包括
波形速率自适应能力及网络自适应能力。既能够根
据地形地势的改变,自适应的调整波形速率以确保
功演示了通过陆地骨干网和空中骨干网之间的切换
0端 到引端 的最言大通信距离。
来实现互连互通的能力。该系统既提供了高数据速
3提升波形的抗干扰能力。
随着世界各国的军事通信系统的建设和发展,
率,也可以自适应的调整网络拓扑及波形速率来确
4提升波形的动中通能力。
对信息种类的需求不再局限于语音、文本。大量的
图2 2波形实现平台框
保较大范围的通信 。
反应战场实际情况的图片信息、实时的视频信息、地 Fig.2Waveformrealizationplatformdiagram
2 宽带网络波形物理层技术
图及导航信息为指挥作战提供必不可少的支撑。另
1 宽带网络波形技术发展趋势
外主干网的传输要求大的数据传输速率、用户容量、
2.2 速率自适应的宽带波形建模及仿真
2.1 波形实现平台
联网功能强、保密性好、能提供分组数据业务等储多宽带网络波形在美军中的地位日趋重要。其在
系统具有自适应的调节速率的能力,在所有的邻
波形实现平台采用红黑隔离设计见图2。黑
需求,新型的宽带网络电台成为发展的必然。而宽 DAPRA基于骨干网的宽带战术电台系统中的应用
居节点之间维系最高的数据速率,ADR自适应速率
边FPGA实现数字上下变频以及基于OFDM的调制
带网络波形技术作为宽带互联业务承载实现的就是个很好的例子。宽带网络波形能够对网络中
调整模块通过实时的调整节点到节点间的速率来达
解调。黑边DSP实现MAC媒体接入控制层和数
载体,是基于主干网的宽带电台实现的关键技术心战提供框架支撑。提供不同种类网络电台的无缝
到最大的吞吐量以及最大的通信范围。自适速率调
据链路层LLC。 MANET在红边GPP上实现。在
之。连接,提供实时的战术语音,视频以及态势感知信息
整算法利用接收节点的接收端信噪比以及链路包质
红边和黑边之间保留加密卡的位置。用户数据以及
美军方DAPRA早在2006年就对基于骨干网以及部队指令及战术任务安排等信息的安全传输。
量的闭环控制方式,从而选择不同的波形号,进而实
数据收集引擎通过以太网集线器接入红边。
应用的自适应的宽带战术电台系统进行了实验。成每个网络中心结点可以作为陆地战术骨干网的车
现波形速率的调整。其中QPSK、16QAM映射用来传
每个节点根据GPS进行全网同步。当GPS不
业务,walsh扩频用来传信令以及邻居协议 。其波
起作用时,采用电台晶振时钟,并通过自同步法进行
形定义如表1和表2所示以10MHz带宽为例。
同步。收稿日期:2014-03-11;修回日期:2014-05-19 Receiveddate:2014-03-11;Reviseddate:2014-05-19
728 729第47卷第7期通信技术 Vol.47 No.7
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