军队无线电台组网应用与设计

杨颖

摘 要：电子通信技术的快速发展有力地促进了军队作战指挥信息化，已经开发了许多的信息化系统，比如军用物资调度系统、战场实时指挥系统等。军队作战指挥时多处于野外，需要使用分组无线网络将各类型的作战设备连接在一起，实现通信传输。文章详细地分析了军队电台无线通信组网的架构，设计了通信组网过程中终端节点、网关节点，研究了通信网络路由策略，探讨了分组无线网络中路由表、关键技术互联互通等关键技术。

关键词：军队；无线电台；通信网络；路由表

战争信息化是电子技术、通信技术等发展的产物，也是电子战的一种重要形态。电子战争中，窃取敌方通信内容、破坏敌方通信设施已经成为电子反对抗的重要手段，也是打赢信息站的重要因素[ 1 ]。军队电台是作战指挥过程中语音和数据传输、接收的重要设备，提高军队电台无线通信的带宽及安全性，可以保证通信的质量和机密[2]。军队电台分布地域广，通常采用分组无线网（PRN）进行传输分组交换，分组无线网络主要包括3种类型，分别是集中式的星形拓扑架构、全分布式拓扑结构或分层式网络结构。集中式上行数据、下行数据都采用一跳原则完成通信；全分布式拓扑结构要求无线电设备具有相同功能，不使用中心控制站，每个节点都需要具备较大的存储转发能力，无线传输可以经过多跳完成通信[3]。分层式网络结构集成了集中和分布式网络结构的两种优势，是一种自组织无线通信网络，该网络中的每个节点都可以自行管理、自行组网，适应拓扑结构的变化，能够将网络节点划分为两层连接分群网络，群中的节点分别是普通节点、群首节点和网关节点，群首节点可以与群内其他节点采用一跳通信，群首节点具有控制中心最哦用，各群通过网关节点互联互通。

1 军队电台无线通信组网总体设计

1.1 通信组网方式

军队电台采用分组无线网络可以采用全分布式网络拓扑结构，分组无线网络在通信传输过程中，电台网络拓扑架构如图1所示。

无线电台分组无线网络中，其节点包括2种，分别是终端节点和网关节点。终端节点需要完成数据发送、数据接收的功能，因此终端节点的硬件部分主要由电源模块、电源管理模块、时钟模块、射频天线单元、LED显示模块、信号调理模块和传感器模块共同构成。网关节点的主要作用是实现数据汇聚和转发功能，并且在分组无线网络中，网关节点可以自由灵活放置，主要有电源模块、时钟模块、处理器、射频天线单元、LED显示模块共同组成。

1.2 通信网络路由策略

1.2.1 路由发现

簇成员节点需要发送数据分组时，该节点归属簇的簇头可以使用专有信道向其邻居簇头广播路由请求包RREQ，RREQ格式及内容为：源簇头IP地址、目的地IP地址、随机数、中继簇头IP地址、中继簇的簇成员数、中继簇的簇成员IP地址。RREQ使用源簇头IP地址、目的地IP地址和随机数3项内容组成的序列号作为路由新鲜度的标识。中继簇头节点收到RREQ包之后，其可以查询自己的路由表中是否包含到达目的地节点的有效路由，如果没有查询到，中继簇头节点则需要更新其所维护的簇成员归属列表和簇头图等信息；如果查询到到达目的地节点的路由或者该节点就是目的地节点，节点就回复且发送一个路由响应包RREP到源节点，更新RREP的序列号和反向路由路径，转发数据包RREP的中间节点可以根据簇头图计算下一跳地址，并且使用最短路径Floyd-Warshall算法求解最优路径，转发数据包到源节点。

1.2.2 路由维护

目的节点的归属簇头发生变动时，导致原有的路由不可用，则目的节点的簇头重新发起路由发现，直至寻找到能够转发数据包到达目的节点的中继簇头。

中继节点在转发数据信息的过程中，如果发现某一个数据链路已经断掉，则可以删除包含改链路的路由，并且同时以自身节点为源节点，再次执行路由发现，将数据包缓存在本地网络；在设置的时间内，如果没有收到RREP数据包，则丢弃路由发现传输的数据。

2 军队电台无线通信分组关键技术

2.1 分组无线网及路由表设计

军队电台构成的分组无线网络采用分层式网络拓扑结构，其可以将电台连接在一起，选取一个集中控制中心，使用IP协议进行通信传输，分组无线网络之间的通信可以采用直达路由、多跳路由方式完成通信[4]。分组无线网络通信过程中，路由表是非常关键，其可以记录网络拓扑架构，以便能够实现节点之间的通信是完全可达的。电台定期发送路由公告信息，获取路由拓扑结构，如表1所示。

2.2 与其他网络互连互通设计

分组无线网络与其他网络互联互通过程中，分组数据存储转发需要使用网络控制设备进行，以便能够实现不同网间的中继路由、转换协议等[5]。一般情况下，中继路由采用静态路由，互联网控制设备收到的IP报文可以发送给分组无线网络时，可以使用控制设备将IP报文进行封装成隧道IP报文，按照隧道出口地址可以将报文发送至分组无线网，分组无线网络接收之后，可以将隧道IP报文解封，转换为分组无线网可以识别的数据。

3 结语

随着无线网络、电子设备的快速发展和应用，战场信息化通信比较得到更多的研究，可以设计更快、更可靠的无线网络进行数据转发，能够实现战电台等多种指挥设备进行信息共享。

[参考文献]

[1]苏俭，郭伟，任青春，等.一种基于软件无线电台的组网方案设计[J].电子科技大学学报，2003（5）：560-563.

[2]罗林，陈砚圃，张长青，等.基于多信号干扰的无线电台频率指配算法[J].现代电子技术，2015（5）：39-42.