探析美軍JTRS通信體系結構的發(fā)展
論文摘要：本文介紹了美軍JTRS通信體系結構——SCA的發(fā)展過程，由JTRS的目標和需求入手引出SCA標準的必要性，對其組成、意義、未來發(fā)展給予著重的介紹，并提出了SCA應該由軍事和商業(yè)共同開發(fā)研制的未來趨勢。
論文關鍵詞：一體化
一、引言
近幾十年，世界各國的軍事通新系統建設都取得了顯著的成就，大大提升的了部隊的戰(zhàn)斗力。然而在技術不斷發(fā)展更新的同時，也暴露了許多問題，不同的指揮控制系統的技術體制相互獨立，導致不能實現互聯互通互操作，各種信息系統與指揮、武器控制系統沒有實現信息交聯，信息資源無法共享，協同處理能力差等等。這些問題的暴露都急迫的需要一體化的體系結構框架。
軟件無線電的內在特性是通過在一套無線電硬件中更換波形軟件就可重新定義無線電功能。這樣就可以實現各軍種、本國部隊和盟軍部隊之間的通信互操作能力。工業(yè)部門需要一種明確定義的硬件、軟件和網絡體系結構，以便為實現波形互操作提供一個標準化的環(huán)境。
為了指導未來軍用通信體系的建設，解決軍事電子信息系統的“三通”和一體化問題，美國防部將JTRS（聯合戰(zhàn)術無線電系統）作為一個信息站通信系統的國防部聯合項目，開始從頂層設計著手，制定了開放式和模塊化的頂層設計題寫結構標準——SCA。
二、SCA的發(fā)展及組成
JTRS計劃于1997年8月獲得美軍TROC(聯合需求審查委員會)批準，由投資最多的陸軍作為該計劃的牽頭兵種，國防部成立了JTRS辦公室(JPO)負責制定和監(jiān)督JTRS的發(fā)展進程和過渡計劃。SCA的發(fā)展直接體現在JTRS計劃的各個建設進程中，發(fā)展階段可以分為：
JTRS第1步是MSRC（模塊化軟件可編程無線電聯盟）成員開發(fā)初始體系結構。
JTRS第2步是可行性研究階段，MSRC成員通過交付樣機，進行調試實驗使技術不斷完善，在JTRSJPO的支持下使商家接受SCA。
JTRS第3是體系結構確認階段，各公司按照合同設計交付樣機。
JTRS第4是加固可現場部署無線電臺，在這一階段中，選擇BAE公司交付的無線電臺來現場評估。
現在，所有涉及NCO或NCW的美國防部項目都強制要求遵循SCA，包括JTRS集群、先進超視距終端系列，以及未來戰(zhàn)斗系統等。關于SCA的標準化工作一直分兩個方面在進行：SCA技術體系結構組（TAG）負責軍用的JTRS項目；SDR論壇和目標管理組（OMG）基于軟件的通信域特別工作組負責商用軟件無線電。
軟件通信體系結構（SCA）是一種開放式體系結構框架，它可以指導設計師如何使硬件和軟件各部分協調工作，實現通信平臺的組件可移植性、可互換性、互操作性、軟件重用性、體系結構可縮放性的一種標準，最終目的是開發(fā)一種適用于所有軍種要求的電臺系列，它可覆蓋2MHz-2GHz頻段，兼容主要傳統技術體制，并實現多種新的先進波形，用于海陸空各軍兵種系列電臺，支持話音、數據和視頻通信，具有保密和抗干擾功能。為了實現上述目標，SCA以按照下述要求來構造：
·軟件可控制且可重編程
·模塊化且可縮放
·可廣泛應用商用現貨（COTS）技術
·可快速進行系統改進
基于上述構造要求，使用SCA以技術的軟件無線電系統可以通過靈活的應變能力，提高通信業(yè)務的質量，同時簡化硬件的組成，提供快速適應新標準的管理方式;而且SCA已能保證基于該規(guī)范的各種無線電系統間實現互連、互通和互操作，能大大減少系統的種類;同時，它還為不同的SCA波形應用提供了可移植的平臺，并通過充分采用COTS技術減少了開發(fā)成本，通過軟件重用等技術減少了新波形的開發(fā)周期。
SCA包括一系列命令接口。行為規(guī)范與要求。該體系結構利用和使用其他商業(yè)上能夠接受的開放標準，如CORBA、CORBAservices、CORBA組件模型、POSIX。SCA定義了一個通用操作環(huán)境，由以下幾部分構成：
·核心框架（CF）
·CORBA中間件
·基于POSIX的操作系統（OS）
·設備驅動程序
核心框架提供了應用層和與底層處理硬件有關的操作系統之間的接口，核心框架接口描述語言為應用程序開發(fā)者定義了從接入點到操作系統的接口標準集，可提供分布式嵌入式系統的使用、管理、互聯以及內部軟件應用組件的相互通信。
CORBA作為通信的中間件，它位于應用層和頂層硬件、協議棧和操作系統之間，CORBA把應用程序所依附的系統較低層細節(jié)隔開，屏蔽了異構平臺見操作系統和網絡協議的不同，屏蔽了處理器通訊方式的不同，屏蔽了底層系統平臺的實現細節(jié)，從而支持不同語言開發(fā)組件見的無縫通信。
無線電系統有實時要求，數據經常需要從固定的一段時間內從一點傳送到另一點或者從一種格式轉換成另一種格式，對實時操作系統的選擇要符合POSIX標準。
SCA規(guī)范要求為可移植的組件提供通用的信息，這種信息叫做域描述文件(domain
profile)。域描述支持資源組合來創(chuàng)建應用。域管理功能使用這些在域描述文件中組件配置信息來對己安裝到SCA兼容系統中的應用進行開始、初始化和維護。域描述文件是由一系列XML文件構成，描述了軟件應用的單個組件、組件間如何互聯、組件特性、硬件設備抽象的特性。
SCA軟件體系結構圖
三、SCA的重要意義
JTRS項目的關鍵要求之一是美國及其盟軍部隊通信系統的互操作性，最終設想將構成一個世界范圍的SDR網絡，該網絡與電話網類似，分別由各國管理。
論文關鍵詞：一體化
一、引言
近幾十年，世界各國的軍事通新系統建設都取得了顯著的成就，大大提升的了部隊的戰(zhàn)斗力。然而在技術不斷發(fā)展更新的同時，也暴露了許多問題，不同的指揮控制系統的技術體制相互獨立，導致不能實現互聯互通互操作，各種信息系統與指揮、武器控制系統沒有實現信息交聯，信息資源無法共享，協同處理能力差等等。這些問題的暴露都急迫的需要一體化的體系結構框架。
軟件無線電的內在特性是通過在一套無線電硬件中更換波形軟件就可重新定義無線電功能。這樣就可以實現各軍種、本國部隊和盟軍部隊之間的通信互操作能力。工業(yè)部門需要一種明確定義的硬件、軟件和網絡體系結構，以便為實現波形互操作提供一個標準化的環(huán)境。
為了指導未來軍用通信體系的建設，解決軍事電子信息系統的“三通”和一體化問題，美國防部將JTRS（聯合戰(zhàn)術無線電系統）作為一個信息站通信系統的國防部聯合項目，開始從頂層設計著手，制定了開放式和模塊化的頂層設計題寫結構標準——SCA。
二、SCA的發(fā)展及組成
JTRS計劃于1997年8月獲得美軍TROC(聯合需求審查委員會)批準，由投資最多的陸軍作為該計劃的牽頭兵種，國防部成立了JTRS辦公室(JPO)負責制定和監(jiān)督JTRS的發(fā)展進程和過渡計劃。SCA的發(fā)展直接體現在JTRS計劃的各個建設進程中，發(fā)展階段可以分為：
JTRS第1步是MSRC（模塊化軟件可編程無線電聯盟）成員開發(fā)初始體系結構。
JTRS第2步是可行性研究階段，MSRC成員通過交付樣機，進行調試實驗使技術不斷完善，在JTRSJPO的支持下使商家接受SCA。
JTRS第3是體系結構確認階段，各公司按照合同設計交付樣機。
JTRS第4是加固可現場部署無線電臺，在這一階段中，選擇BAE公司交付的無線電臺來現場評估。
現在，所有涉及NCO或NCW的美國防部項目都強制要求遵循SCA，包括JTRS集群、先進超視距終端系列，以及未來戰(zhàn)斗系統等。關于SCA的標準化工作一直分兩個方面在進行：SCA技術體系結構組（TAG）負責軍用的JTRS項目；SDR論壇和目標管理組（OMG）基于軟件的通信域特別工作組負責商用軟件無線電。
軟件通信體系結構（SCA）是一種開放式體系結構框架，它可以指導設計師如何使硬件和軟件各部分協調工作，實現通信平臺的組件可移植性、可互換性、互操作性、軟件重用性、體系結構可縮放性的一種標準，最終目的是開發(fā)一種適用于所有軍種要求的電臺系列，它可覆蓋2MHz-2GHz頻段，兼容主要傳統技術體制，并實現多種新的先進波形，用于海陸空各軍兵種系列電臺，支持話音、數據和視頻通信，具有保密和抗干擾功能。為了實現上述目標，SCA以按照下述要求來構造：
·軟件可控制且可重編程
·模塊化且可縮放
·可廣泛應用商用現貨（COTS）技術
·可快速進行系統改進
基于上述構造要求，使用SCA以技術的軟件無線電系統可以通過靈活的應變能力，提高通信業(yè)務的質量，同時簡化硬件的組成，提供快速適應新標準的管理方式;而且SCA已能保證基于該規(guī)范的各種無線電系統間實現互連、互通和互操作，能大大減少系統的種類;同時，它還為不同的SCA波形應用提供了可移植的平臺，并通過充分采用COTS技術減少了開發(fā)成本，通過軟件重用等技術減少了新波形的開發(fā)周期。
SCA包括一系列命令接口。行為規(guī)范與要求。該體系結構利用和使用其他商業(yè)上能夠接受的開放標準，如CORBA、CORBAservices、CORBA組件模型、POSIX。SCA定義了一個通用操作環(huán)境，由以下幾部分構成：
·核心框架（CF）
·CORBA中間件
·基于POSIX的操作系統（OS）
·設備驅動程序
核心框架提供了應用層和與底層處理硬件有關的操作系統之間的接口，核心框架接口描述語言為應用程序開發(fā)者定義了從接入點到操作系統的接口標準集，可提供分布式嵌入式系統的使用、管理、互聯以及內部軟件應用組件的相互通信。
CORBA作為通信的中間件，它位于應用層和頂層硬件、協議棧和操作系統之間，CORBA把應用程序所依附的系統較低層細節(jié)隔開，屏蔽了異構平臺見操作系統和網絡協議的不同，屏蔽了處理器通訊方式的不同，屏蔽了底層系統平臺的實現細節(jié)，從而支持不同語言開發(fā)組件見的無縫通信。
無線電系統有實時要求，數據經常需要從固定的一段時間內從一點傳送到另一點或者從一種格式轉換成另一種格式，對實時操作系統的選擇要符合POSIX標準。
SCA規(guī)范要求為可移植的組件提供通用的信息，這種信息叫做域描述文件(domain
profile)。域描述支持資源組合來創(chuàng)建應用。域管理功能使用這些在域描述文件中組件配置信息來對己安裝到SCA兼容系統中的應用進行開始、初始化和維護。域描述文件是由一系列XML文件構成，描述了軟件應用的單個組件、組件間如何互聯、組件特性、硬件設備抽象的特性。
SCA軟件體系結構圖三、SCA的重要意義
JTRS項目的關鍵要求之一是美國及其盟軍部隊通信系統的互操作性，最終設想將構成一個世界范圍的SDR網絡，該網絡與電話網類似，分別由各國管理。
關鍵字：社會科學
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