DE19809398A1 - Verfahren zum gemeinsamen Betreiben einer Vielzahl militärischer Führungssysteme, sowie ein System zur Durchführung dieses Verfahrens und eine Nutzerschnittstelle hierfür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gemeinsamen Betrei­ ben einer Vielzahl militärischer Führungssysteme in einem aus einer Vielzahl heterogener Teilnetze bestehenden Netzwerk- Verbund nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein System mit einer Vielzahl militärischer Führungssysteme in einem aus einer Vielzahl heterogener Teilnetze bestehenden Netzwerk-Verbund nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 und eine Nutzerschnitt­ stelle für ein System mit einer Vielzahl militärischer Füh­ rungssysteme in einem aus einer Vielzahl heterogener Teilnetze bestehenden Netzwerk-Verbund nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Im militärischen Bereich werden unterschiedliche Netzwerke (Fernmeldemittel) für den Nachrichtentransport verwendet. Neben großen Unterschieden in der Übertragungskapazität, Übertra­ gungsgüte und Reichweite bieten diese Netzwerke auch unter­ schiedliche Netzwerkdienste an verschiedenen elektrischen Schnittstellen an. Dadurch und weil zudem in der Regel unter­ schiedliche Vermittlungs- und Adressierungssysteme verwendet werden, ist eine Kopplung der Netzwerke ohne Modifikation oder externe Zusätze nicht möglich.

Nutzer an verschiedenen Netzwerken können deshalb zwangsläu­ fig auch nicht miteinander kommunizieren.

Heutige Führungssysteme sind jeweils an eines oder an n Netz­ werke angepaßt und können nur diese Netzwerke für ihre Rechner- Rechner-Kommunikation verwenden. Häufig sind auch schon die An­ passungen der Führungssysteme an das gleiche Netzwerk unter­ schiedlich, da sie unabhängig voneinander für die einzelnen Sy­ steme ausgelegt wurden. Kommunikation ist deshalb auch zwischen Führungssystemen an gleichen Netzwerken nicht garantiert.

Die ISO/OSI- und INTERNET-Protokolltechniken bieten Lösungen, unterschiedliche Netzwerke zu einem heterogenen Netzwerk- Verbund zu integrieren. Im folgenden werden die einzelnen Netz­ werke deshalb Teilnetze genannt.

Die Abkürzung OSI steht für Open Systems Interconnection, was man mit Kommunikation offener Systeme übersetzen kann. Ein Ba­ sis-Referenzmodell für solche offenen Systeme wurde von der ISO (International Standardization Organization) in Zusammenarbeit unter anderem mit dem CCITT entwickelt. Übersichten über das OSI-Modell sind häufig zu finden; beispielhaft wird verwiesen auf: "Lehrbuch der Fernmeldetechnik", K. Bergmann, 1986, Fach­ verlag Schiele & Schön, Berlin, Seiten 883-889.

Beim OSI-Referenzmodell wurde die Kommunikationsdienstlei­ stung in 7 Teilaufgaben kategorisiert und in Schichten hierar­ chisch übereinander angeordnet, wobei die Schicht 1 die unter­ ste und die Schicht 7 die oberste ist.

Über dem eigentlichen, rein physikalischen Übertragungsmedi­ um, hier dem jeweiligen Teilnetz, liegt zunächst die Schicht 1, die Übertragungs- oder auch Bitübertragungsschicht. Es folgen die Schicht 2 als Sicherungsschicht, die Schicht 3 als Vermitt­ lungsschicht, die Schicht 4 als Transportschicht, die Schicht 5 als Kommunikations- oder Sitzungsschicht, die Schicht 6 als Darstellungsschicht und die Schicht 7 als Anwendungsschicht.

Jeder Schicht sind verschiedene Funktionen und damit auch ein entsprechendes Protokoll zugeordnet. Je nach Bedarf sind die einzelnen Schichten noch in weitere Teilschichten unterteilt. Für die vorliegende Erfindung ist vor allem die Schicht 3 wich­ tig, die in die Teilschichten 3a für SNAcP (Subnetwork Access Protocol), 3b für SNDCF (Subnetwork Dependent Convergence Function) und 3c für SNICP + Routing (SNICP = Subnetwork Inde­ pendent Convergence Protocol), (Routing = Verbindungslenkung) unterteilt werden kann.

Andererseits können bei der gerätemäßigen und programmier­ technischen Gestaltung die einzelnen Schichten und deren Funk­ tionen ineinandergreifen und gemeinsam realisiert werden. Beim Anwender können dabei alle Schichten von 1-7 in einem einzi­ gen Gerät realisiert sein, zwischen den Anwendungen, im Tran­ sitsystem, alle dort vorkommenden Schichten von 1-3.

Die Kopplung der Teilnetze erfolgt über Zwischensysteme, die an mindestens zwei vorhandene Nutzerschnittstellen von Teilnet­ zen angepaßt sind. In der Schicht 3c sind nach Fig. 1 das Netzwerkprotokoll (hier CLNP = Connectionless Network Protocol) und die Funktionen der Verbindungslenkung (hier dynamic Rou­ ting) implementiert, mit denen die Verbindung zwischen den Teilnetzen hergestellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kommunikati­ onsmöglichkeit einer Vielzahl militärischer Führungssysteme in einem aus einer Vielzahl heterogener Teilnetze bestehenden Netzwerk-Verbund zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach der Lehre des Anspruchs 1, ein System nach der Lehre des Anspruchs 2 und eine Nutzerschnittstelle nach der Lehre des An­ spruchs 3.

Gemäß der Erfindung wird eine einheitliche Nutzerschnittstel­ le geschaffen; dabei wird auf dem OSI/ISO-Schichtenmodell auf­ gebaut und die Protokollfunktionen bis zur Schicht 3c werden in einem separaten Hardware-Modul implementiert.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprü­ chen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung unter Zuhilfenahme der bei­ liegenden Zeichnungen weiter erläutert:

Fig. 1 zeigt, wie oben erwähnt, die schichtenmäßige Darstel­ lung der Kopplung von Teilnetzen über Zwischensysteme.

Fig. 2 zeigt die Protokollfunktionen der Schichten 1-7.

Fig. 3 zeigt die schichtenmäßige Darstellung eines Netzwerk­ dienste-Adapters, der einen Netzwerkdienste- Zugangspunkt zur Verfügung stellt.

Fig. 4 zeigt einen heterogenen Netzwerk-Verbund, bestehend aus einer Vielzahl einzelner Teilnetze.

Anhand der Fig. 1 wird zunächst nochmals kurz die schichten­ mäßige Darstellung der Kopplung von Teilnetzen über Zwischensy­ steme beschrieben: Über den Teilnetzen SN1, SN2, . . ., SNn lie­ gen jeweils die teilnetzspezifischen Schichten 1, 2, 3a und 3b und darüber die für alle Teilnetze gleiche und diese verbinden­ de Schicht 3c. Diese Schicht 3c enthält das Netzwerkprotokoll CLNP und die Verbindungslenkung.

Endsysteme gemäß ISO/OSI enthalten alle in Fig. 2 gezeigten Protokollfunktionen der Schichten 1-7. Bis zur Schicht 3c sind sie identisch mit denen in einem Zwischensystem. Darüber liegen die anwendungsspezifischen Schichten 4-7.

Erfindungsgemäß wird nun gemäß Fig. 3 mittels eines Netz­ werkdienste-Adapters NDA ein Netzwerkdienste-Zugangspunkt NSAP (Network Service Access Point) zur Verfügung gestellt. Der Netzwerkdienste-Adapter ist grundsätzlich gleich aufgebaut wie ein Zwischensystem nach Fig. 1, ist jedoch schon mit einer einzigen Anpassung an ein einziges Teilnetz SN betriebsbereit. Es soll aber eine Anpassung an mehrere Teilnetze entsprechend Fig. 1 nicht ausgeschlossen werden. Dies erhöht die Performan­ ce des am Netzwerkdienste-Zugangspunkt NSAP angeschlossenen Führungssystems.

Der erfindungsgemäße Netzwerkdienste-Adapter NDA enthält die Mittel zur Durchführung der Funktionen für die teilnetzspezifi­ schen Schichten 1-3b und Mittel zur Durchführung der Funktio­ nen der Schicht 3c. Diese Schicht 3c enthält, wie schon ge­ nannt, das Netzwerkprotokoll CLNP und die Verbindungslenkung (Routing). Zum Netzwerkdienste-Zugangspunkt NSAP hin wird eine übliche genormte Rechnerschnittstelle zur Verfügung gestellt, beispielsweise eine V.24-, eine SCSI- oder eine PCMCIA-Schnitt­ stelle. Selbstverständlich können auch mehrere Schnitt­ stellen angeboten werden.

Führungssystemrechner können dann mit ihren Transportfunktio­ nen über diese (bidirektionale) Schnittstelle auf dem Netzwerk­ dienste-Zugangspunkt NSAP aufsetzen. Es ist nicht zwingend er­ forderlich, daß die Anwendungskommunikationsdienste der Füh­ rungssystemrechner gemäß ISO/OSI genormt sind; es können also auch nicht-ISO/OSI-konforme Transportfunktionen eingesetzt wer­ den. Sie müssen lediglich auf dem Netzwerkdienste-Zugangspunkt NSAP als Nutzerschnittstelle aufsetzen können.

Wie Fig. 4 zeigt, ist der Netzwerkdienste-Adapter NDA Be­ standteil des heterogenen Netzwerk-Verbunds. Der heterogene Netzwerk-Verbund verhält sich gegenüber einem Führungssystem­ rechner wie ein homogenes Netzwerk. Er ist ein Overlay-Netzwerk bezüglich der Teilnetze mit einer eigenen standardisierten Adressierung. So hat jeder Netzwerkdienste-Adapter NDA mit dem zugehörigen Netzwerkdienste-Zugangspunkt NSAP seine eigene Num­ mer in einem einheitlichen, den gesamten Netzwerk-Verbund über­ greifenden Numerierungsplan. Führungssystemrechner sehen nur diese Adressierung, d. h. diese Nummer, unabhängig davon, über welches Teilnetz sie Zugang zum heterogenen Netzwerk-Verbund haben. Der Zugang über verschiedene Teilnetze unterscheidet sich nur in der Performance.

Der in Fig. 4 gezeigte heterogene Netzwerk-Verbund enthält Teilnetze A, B, C, D, E, F, sowie ein erst noch vorgesehenes Teilnetz G, mit dem angedeutet ist, daß dieser Netzwerk-Verbund leicht geändert und auch später erweitert werden kann. Diese Teilnetze sind übliche militärische Netze, wie beispielsweise ein taktisches VHF-Funknetz, ein Ethernet, ein taktisches HF-Hee­ res-Funknetz, ein militärisches ISDN-Netz, ein Satelliten­ netz (Satcom) oder ein analoges Telefonnetz (AUTOKO). Weiter ist (rechts oben) der Übergang zu anderen Netzen N angedeutet. Die Teilnetze sind untereinander, teils mehrfach, über Zwi­ schensysteme IS verbunden. Die einzelnen Führungssystemrechner können nun miteinander über die jeweils geeigneten und freien Wege über die verschiedenen Teilnetze hinweg miteinander kommu­ nizieren.

Die oben genannten einzelnen Mittel zum Durchführen der ver­ schiedenen Funktionen der einzelnen Schichten sind an sich dem Fachmann geläufig und brauchen nicht besonders beschrieben zu werden. Letztlich können die einzelnen Schichten-Darstellungen auch als Blockschaltbilder angesehen werden, wobei jede einzel­ ne Schicht einem an sich bekannten Block entspricht. Durch die erfindungsgemäße Zusammenstellung dieser Mittel werden moder­ nen, computergestützten militärischen Führungssystemen für ihre Rechner-Rechner-Kommunikation leistungsfähige, flexible und standardisierte Netzwerke zur Verfügung gestellt.

Standardisiert heißt hier, daß die Netzwerke alle die glei­ chen Netzwerkdienste an der gleichen elektrischen Nutzer­ schnittstelle anbieten und die Netzwerke als Teilnetze nahezu beliebig zu einem heterogenen Netzwerk-Verbund gekoppelt werden können.

Claims (4)

1. Verfahren zum gemeinsamen Betreiben einer Vielzahl militä­ rischer Führungssysteme in einem aus einer Vielzahl hete­ rogener Teilnetze (A, B, . . ., G) bestehenden Netzwerk- Verbund, mit den Schritten:

• - Aufbereiten der Information in einer Weise, die geeignet ist, um gemäß dem OSI/ISO-Schichtenmodell von der Schicht 4 an die Schicht 3c übergeben zu werden,
• - Durchführung der Funktionen der Schichten 3c-1 gemäß dem OSI/ISO-Schichtenmodell,
• - Weiterleitung der Information im Netzwerk-Verbund mit­ tels der Funktionen der Schichten 1 bis 3c des OSI/ISO-Schich­ tenmodells,
• - Durchführung der Funktionen der Schichten 1-3c gemäß dem OSI/ISO-Schichtenmodell,
• - Weiterbearbeitung der Information gemäß dem Protokoll des jeweiligen Führungssystems,
  dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang zwischen den Schichten 3c und 4 für alle Führungssysteme und Teilnetze genormte Protokolle gelten.

2. System mit einer Vielzahl militärischer Führungssysteme in einem aus einer Vielzahl heterogener Teilnetze (A, B, . . ., G) bestehenden Netzwerk-Verbund, mit Mitteln zum Aufbereiten der Information in einer Weise, die geeignet ist, um gemäß dem OSI/ISO-Schichtenmodell von der Schicht 4 an die Schicht 3c übergeben zu werden, mit Mitteln zur Durchführung der Funktionen der Schichten 3c-1 gemäß dem OSI/ISO-Schichtenmodell, mit Mitteln zur Weiterleitung der Information in Netzwerk-Verbund mittels der Funktionen der Schichten 1 bis 3c des OSI/ISO-Schichtenmodells, mit Mit­ teln zur Durchführung der Funktionen der Schichten 1-3c gemäß dem OSI/ISO-Schichtenmodell und mit Mitteln zur Wei­ terbearbeitung der Information gemäß dem Protokoll des je­ weiligen Führungssystems, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel derart ausgestaltet sind, daß am Übergang zwischen den Schichten 3c und 4 für alle Führungssysteme und Teil­ netze genormte Protokolle gelten.

3. Nutzerschnittstelle (NDA) für ein System mit einer Viel­ zahl militärischer Führungssysteme in einem aus einer Vielzahl heterogener Teilnetze (A, B, . . ., G) bestehenden Netzwerk-Verbund, mit Mitteln zur Durchführung der Funk­ tionen der Schichten 3c-1 gemäß dem OSI/ISO-Schich­ tenmodell und mit Mitteln zur Durchführung der Funk­ tionen der Schichten 1-3c gemäß dem OSI/ISO-Schich­ tenmodell, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel derart ausgestaltet sind, daß an der Schicht 1 eine Anpas­ sung an das jeweilige Teilnetz gegeben ist und an der Schicht 3c für alle Führungssysteme und Teilnetze genormte Protokolle gelten.

4. Nutzerschnittstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils mehr als ein Mittel der genannten Art vorhanden ist, derart, daß eine Anpassung an mehr als ein Teilnetz gegeben ist.