航空電信網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)初探

李琦

摘 要

本文圍繞航空電信網(wǎng)這一中心問題，分別從數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、FastByte技術(shù)、以及安全保障技術(shù)這三個方面入手，就航空電信網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)特點及其實施問題展開了分析，希望能夠通過對功能的完善，使整個航空電信網(wǎng)乃至新航行系統(tǒng)的通信以及管制能力得到更加有效的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】航空電信網(wǎng) 數(shù)據(jù)壓縮 FastByte 安全 技術(shù)

在新航行系統(tǒng)發(fā)展過程當(dāng)中，為了促進(jìn)地地、地空的一體化發(fā)展，就需要依托于相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建專用數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)，即本文所研究的航空通信網(wǎng)。航空通信網(wǎng)最大的特點在于將工業(yè)服務(wù)通信以及交通服務(wù)通信聯(lián)合起來，在應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)格式下支持路由轉(zhuǎn)發(fā)，從而使網(wǎng)絡(luò)利用更加的合理，傳輸數(shù)據(jù)更加的融合。本文即嘗試對航空電信網(wǎng)中所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)展開分析探討，具體總結(jié)如下：

1 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

在整個航空電信網(wǎng)中，地空移動通信技術(shù)占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。但需要注意的一點是，航空電信網(wǎng)中所覆蓋的地空數(shù)據(jù)鏈具有帶寬限制方面的特點，主要構(gòu)成為頻繁性的短消息，同時，網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議所對應(yīng)的報頭開銷較大，航空通信面臨著比較沉重的負(fù)擔(dān)。從這一角度上來說，在地空移動通信作業(yè)期間，為了能夠使數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量更加穩(wěn)定，傳輸速率更加理想，就需要關(guān)注對帶寬資源的節(jié)省工作，實現(xiàn)這一目標(biāo)的主要技術(shù)手段即為數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。

結(jié)合相關(guān)研究來看，整個航空電信網(wǎng)中的數(shù)據(jù)壓縮功能集中在子網(wǎng)相關(guān)匯聚功能層上反映，該功能層作為網(wǎng)絡(luò)層的重要構(gòu)成部分之一，其主要功能是為通信自網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)路由協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議的連接提供必要的接口支持。在地空移動過程當(dāng)中，子網(wǎng)相關(guān)匯聚功能層首先將上層傳遞的網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議數(shù)據(jù)包進(jìn)行壓縮處理，然后由子網(wǎng)進(jìn)行發(fā)送。在這一過程當(dāng)中，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的關(guān)注要點主要可以概括為以下幾個方面：首先，從數(shù)據(jù)報頭壓縮的角度上來說，其主要是在移動子網(wǎng)平臺上，在兩側(cè)分別設(shè)置報頭目錄，將數(shù)據(jù)包報頭替代為目錄號格式的報頭，此項技術(shù)措施對于控制地空移動通信數(shù)據(jù)傳輸期間的報頭重復(fù)性傳送問題而言有重要意義。在具體實踐中，對于網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層而言，由于所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)執(zhí)行點長度為 20字節(jié)，故而子網(wǎng)相關(guān)匯聚功能層所對應(yīng)的地址長度達(dá)到40字節(jié)，報頭長度在50字節(jié)以上。而通過應(yīng)用壓縮技術(shù)的方式，經(jīng)過壓縮處理后的功能層報頭長度內(nèi)取值可控制在4～10字節(jié)范圍內(nèi)，效果相當(dāng)確切；其次，在完成對數(shù)據(jù)包報頭的壓縮工作以后，還需要利用基于Deflat的算法對通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流模式進(jìn)行壓縮處理。壓縮過程當(dāng)中主要流程為：報頭目錄處理下進(jìn)行數(shù)據(jù)流壓縮，傳遞至移動子網(wǎng)。接收端下對數(shù)據(jù)流以及數(shù)據(jù)報頭進(jìn)行解壓處理。在數(shù)據(jù)接收方確認(rèn)所接受數(shù)據(jù)為可壓縮的網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議數(shù)據(jù)包后，直接在報頭目錄中進(jìn)行數(shù)據(jù)查找。查找有一致記錄的情況下，對報頭進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整為壓縮后格式，查找無一致記錄的情況下，直接對記錄進(jìn)行新建處理。

2 FastByte技術(shù)

由于空地空中交通管制功能的實現(xiàn)都是以簡單的短報文為基礎(chǔ)所實現(xiàn)的，傳輸層基本可以滿足短報文傳輸對于相關(guān)服務(wù)的要求。需要注意的一點是，在航空電信網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中，空地應(yīng)用較少涉及到ISO相關(guān)的會話以及表示層功能，但對于帶寬較低的數(shù)據(jù)鏈而言，數(shù)據(jù)傳輸中的開銷有明顯的增大趨勢。因此，在航空電信網(wǎng)建設(shè)過程當(dāng)中，從地面應(yīng)用的角度上來說，直接沿用常規(guī)意義上對ISO會話層以及表示層協(xié)議的執(zhí)行模式，而從空地應(yīng)用的角度上來說，則對原有的表示層以及會話層加以直接移除，替代為建立在FastByte基礎(chǔ)之上的協(xié)議技術(shù)。

在一個完整的航空電信網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，F(xiàn)astByte技術(shù)的應(yīng)用特點表現(xiàn)為：在會話層當(dāng)中，協(xié)議執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為空協(xié)議。僅在涉及到數(shù)據(jù)連接的情況下使用部分殘留的協(xié)議信息。通過此方式，除能夠是建立在FastByte技術(shù)之上的會話層與常規(guī)會話層區(qū)分開來，同時也能夠會話層與執(zhí)行其協(xié)議相對應(yīng)的地面系統(tǒng)建立起相互匹配的關(guān)系。而在表示層中，協(xié)議執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為最少協(xié)議，其目的在于合理控制通信傳輸期間的協(xié)議開銷問題。

3 安全保障技術(shù)

結(jié)合相關(guān)的實踐工作經(jīng)驗來看，會對航空電信網(wǎng)運(yùn)行安全性產(chǎn)生不良影響的主要因素包括：私自篡改管理服務(wù)，偽裝信息庫數(shù)據(jù)，信息庫數(shù)據(jù)未授權(quán)更改。為了能夠避免航空電信網(wǎng)受到惡意攻擊，確保其運(yùn)行安全與可靠，就需要重視對相關(guān)安全保障技術(shù)的實施工作，致使航空電信網(wǎng)交換機(jī)、數(shù)據(jù)鏈正常運(yùn)行，信息傳輸功能理想。

結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展形勢來看，航空電信網(wǎng)相關(guān)的安全保障技術(shù)主要包括以下幾個方面：其一為數(shù)字簽名技術(shù)。此項技術(shù)以身份認(rèn)證為主要特點，配合具有完整性以及不可抵賴性的數(shù)據(jù)特點，建立在非對稱加密算法基礎(chǔ)之上來保障網(wǎng)絡(luò)安全；其二為加密機(jī)制。此項技術(shù)的主要價值在于確保傳輸數(shù)據(jù)的機(jī)密性，主要實現(xiàn)算法為建立在公鑰基礎(chǔ)之上的非對稱加密算法；其三為密鑰協(xié)商機(jī)制。此項技術(shù)的主要價值在于構(gòu)建以私鑰為基礎(chǔ)的非對稱加密算法；其四為信息認(rèn)證碼機(jī)制。此項技術(shù)的主要價值是建立在帶密鑰的哈希函數(shù)基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)對身份的認(rèn)證工作。

從航空電信網(wǎng)的角度上來說，應(yīng)當(dāng)綜合對上述四類安全保障機(jī)制的綜合應(yīng)用，以達(dá)到滿意的安全保障效果。同時，在安全保障技術(shù)應(yīng)用中，還需要特別注意一個方面的問題，即端系統(tǒng)ES要進(jìn)行對等端系統(tǒng)身份認(rèn)證，應(yīng)用報文源認(rèn)證，確保應(yīng)用報文的完整性；邊界路由器要進(jìn)行對等邊界路由器身份認(rèn)證，路由信息源的認(rèn)證，確保路由信息的完整性。

4 結(jié)束語

在新航行系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展過程當(dāng)中，航空電信網(wǎng)的重要意義是不言而喻的。為了確保航空電信網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量理想，同時確保其能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，就需要依賴于對相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，為整個系統(tǒng)的發(fā)展提供動力支持。本文重點探討了航空電信網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)要點，希望能夠引起各方關(guān)注與重視。

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