JP2008536453A - 安全なネットワークプロセッサ - Google Patents

Abstract

複数の入力からデータを受信するインターフェイス、インターフェイスに動作可能に接続され、入力のセキュリティ特性に基づいてセキュリティレベルをデータに割り当て、仮想インターネットプロトコルアドレスをデータに割り当てるポリシーベースのルータ、インターネットプロトコルアドレスとともにデータを保持し、ポリシーベースのルータに動作可能に接続されているメモリ、データを標準フォーマットに変換する翻訳器、データをネットワークに送信するネットワークスタックをネットワーク間でデータを共有する方法およびシステムが具備する。方法は、入力のセキュリティ特性に基づいてセキュリティレベルをデータに割り当てること、仮想インターネットプロトコルアドレスをデータに割り当てること、インターネットプロトコルアドレスとともにデータを保存すること、データを標準フォーマットに変換すること、データをネットワークに送信することを含む。
【選択図】 図１

Description

発明の背景

発明の分野
本発明は、ネットワーク通信のためのシステムおよび方法に関し、より詳細には、レガシー無線信号を処理するシステムおよび方法に関する。

背景
航空機（または他の輸送システム）は、ネットワーク運営センター（“ＮＯＣ”）に設置されている中央ネットワーク計算システムにより監視されている。地上であろうと大気中であろうと、ＮＯＣがさまざまな（軍事のおよびまたは民間の）航空機に関してグローバルな視界を有することが望まれる。それ故に、輸送システム（例えば、航空機）が複数のデータ入力を効率的に受け取って処理することが重要である。

過去においては、輸送ユニットとＮＯＣとの間の通信のために、多重単帯域無線システムが使用されてきた。このような無線システム（“レガシー無線システム”と呼ばれる）は、互いにおよび最近の無線システムと互換性がないことが多い。

米国国防省は、無線システム設計を創造したが、それらは最近のおよびレガシープラットフォームに対してインターネットプロトコル（ＩＰ）無線インターフェイスを提供する共同戦術無線システム（ＪＴＲＳ）のようなものである。しかしながら、これらのシステムは、高価な旧型装置の改装プログラムと新しいアビオニクスソフトウェアの開発とを必要とする。

従来のシステムは、受託開発のソフトウェア／ハードウェアインターフェイスを使用して、複数の無線リンクからの入力を処理する。新しいリンクが航空機に追加される度に、新しい特定用途向けハードウェア／ソフトウェアが、データ入力を処理するために必要とされる。

従来の軍事システムは、互換性のないネットワーク間でデータ共有を容易にするために使用可能なウェブ（またはインターネット）サービスソフトウェア技術を有していない。標準ソフトウェアインターフェイスがなければ、レガシー無線リンクは、高価な特定用途／プラットフォーム向けのソフトウェアを必要とし、それにより１つのプラットフォーム／ネットワークと別のプラットフォーム／ネットワークとの間（すなわち、機械対機械のインターフェイスの間）で、情報を交換できるだろう。レガシーシステムのためのこの機械対機械インターフェイスの欠乏により、これらの異種のシステム／ネットワークが、これら自身と他との間で迅速に情報を共有することが大いに妨げられている。

従来のシステムは、レガシー無線リンクからのデータ入力を効率的に処理できる統合ソリューションを提供しない。また、特に航空システムにおいて、通信を安全にすることは大変重要である。従来のシステムは、データ入力のセキュリティレベルに基づいてデータ入力を分類して、それに応じてデータ入力を処理することができない。

それ故に、望まれるものは、レガシー無線リンクおよび／または他の入力源からのデータ入力を効率的に処理できる方法およびシステムである。

発明の概要

本発明の１つの観点において、複数の入力からデータを受信するインターフェイスと、インターフェイスに動作可能に接続されたポリシーベースのルータであり、ポリシーベースのルータは、入力のセキュリティ特性に基づいてセキュリティレベルをデータに割り当て、仮想インターネットプロトコルアドレスをデータに割り当てるポリシーベースのルータと、データを標準フォーマットに変換する翻訳器と、データをネットワークに送信するネットワークスタックとを、ネットワーク間でデータを共有するシステムが具備する。

本発明の別の観点において、複数の入力からデータを受信することと、入力のセキュリティ特性に基づいて、セキュリティレベルをデータに割り当てることと、仮想インターネットプロトコルアドレスをデータに割り当てることと、インターネットプロトコルアドレスとともにデータを保存すること、データを標準フォーマットに変換することと、データをネットワークに送信することとを、ネットワーク間でデータを共有する方法が含む。

本発明の本質を直ちに理解できるように、この簡潔な概要を提供した。添付図面と関連して、それらの好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明の参照により、本発明のより完全な理解を得ることができる。

好ましい実施形態の図面に関連して、本発明の先の特徴および他の特徴をこれから記述する。図面において、同一の構成部品は、同一の参照数字を有する。図示された実施形態は実例的であるが、本発明を限定しないことが意図されている。

好ましい実施形態の詳細な説明

以下の詳細な説明は、本発明を実行する現在最高の意図されたモードに関するものである。詳細な説明は、限定的な意味においてとらえるべきではなく、本発明の範囲は添付された特許請求の範囲により最もよく規定されているので、詳細な説明は、本発明の一般的な原理を説明する目的で作成されているに過ぎない。

好ましい実施形態の理解を容易にするために、オンボード計算システムの一般的なアーキテクチャおよび動作を記述する。一般的なアーキテクチャに関連して、好ましい実施形態の特定のアーキテクチャおよび動作を次に記述する。

ネットワーク中心動作（ＮＣＯ）アーキテクチャ
図１は、ネットワーク間でデータを通信するシステム１０のブロック図である。オフボード通信領域は、見通し線を越えたデータ入力源１２と見通し線データ入力源１４とを含む。

見通し線を越えたデータ入力源１２は、極超短波および超短波の衛星通信（ＵＨＦ／ＶＨＦサットコム）、国際海事および海事衛星通信（ＩＮＭＡＲＳＡＴ）、航空機通信アドレス指定および報告システム（ＡＣＡＲＳ）、最新の見通し線を越えた端末（ＦＡＢ−Ｔ）のファミリー、およびこれらに類似するもののような、範囲において約６００マイル（約９６６キロメータ）を超える衛星ベース源を含む。

見通し線データ入力源１４は、ＬＩＮＫ−１６（軍事コンピュータ内データ交換フォーマット）、飛行ローカルエリアネットワーク（ＦＬＡＮ）、共同戦術無線システムの広帯域ネットワーク波形（ＪＴＲＳ ＷＮＷ）、およびこれらに類似するもののような、範囲において約０−３０マイル（約４８．２８キロメータまで）を有する源を含む。

見通し線を越えたデータ入力源１２および見通し線データ入力源１４は、オンボード計算システム１６と通信し、その計算システムは安全なネットワークプロセッサ１８を含む。

本発明は、特定の数のオンボード計算システム１６に限定されないことに注意すべきである。インターネット２０または他のいずれかのコンピュータネットワークに接続できる任意の数のオンボード計算システム１６を使用してもよい。

宇宙船、航空機、タンク、自動車、船、およびこれらに類似するような、ビークル（示していない）の中にオンボード計算システム１６をインストールしてもよい。以下の記述は、例示的な実施形態として航空機を使用するが、すべてのタイプのビークルにより、または徒歩で本発明が実施できることを理解すべきである。例えば、オンボード計算システム１６を自動車の中にインストールしてもよい。

さらに、静止または可動の位置において本発明が実施できることを理解すべきである。例えば、動くビークルの中にオンボード計算システム１６をインストールするだけではなく、地上ベースの空港交通管制局のような不動の建物にインストールしてもよい。

用語“データ”は、任意のタイプの情報を含むように記述中で理解すべきである。例えば、通信されるまたは交換されるデータは、制御データ、オーディオ、音声、画像、およびビデオからなるグループのうちの１つを含む、任意のタイプの情報であってもよい。

見通し線を越えたデータ入力源１２、見通し線データ入力源、およびオンボード計算システム１６は、いずれかのネットワーク、例えば、インターネット２０を通してネットワーク運営センター２２とデータを交換してもよい。

コンピュータシステムアーキテクチャ
図２は、安全なネットワークプロセッサ１８を除外した、オンボード計算システム１６の内部の機能的なアーキテクチャを示すブロック図である。安全なネットワークプロセッサ１８は、図３に関して以下で記述する。図２中に示すように、システム１６は、コンピュータ実行可能プロセスステップを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）２６を含む。ＣＰＵ２６は、コンピュータバス２４とインターフェイスする。また、安全なネットワークプロセッサインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２８が図２中に示されており、それは、安全なネットワークプロセッサ１８（図１中に示す）と動作可能に結合できる。

ランダムアクセスメインメモリ（“ＲＡＭ”）３０は、コンピュータバス２４とインターフェイスするように動作可能に結合して、記憶装置３８からの記憶されたコンピュータ実行可能プロセスステップを実行するときに、メモリ記憶装置に対するアクセスをＣＰＵ２６に提供することができる。記憶装置３８は、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、およびこれらに類似するもののような記憶装置媒体を含んでいてもよい。ＣＰＵ２６は、プロセスステップを記憶してＲＡＭ３０からのプロセスステップを実行する。コンピュータバス２４に動作可能に結合されるアイテムは、ハードウェアベースまたはソフトウェアベースでもよい。

（示していない）航空システム、（示していない）全世界測位衛星（ＧＰＳ）システム、（示していない）レーザシステム、または（示していない）マイクロ波信号システムのような、他の望まれる構成部品とインターフェイスするように、予備のインターフェイス３２および３４をコンピュータバス２４と動作可能に結合してもよい。

任意のいくつかのネットワーク（示していない）とインターフェイスするように、ネットワークインターフェイス３６をコンピュータバス２４と動作可能に結合してもよい。

安全なネットワークプロセッサ１８（図１中に示す）のための、開始命令シーケンスまたは基本入力／出力オペレーティングシステム（ＢＩＯＳ）シーケンスのような不変命令シーケンスを記憶するために、読み出し専用メモリ（“ＲＯＭ”）４０をコンピュータバス２４と動作可能に結合してもよい。

図２を続けると、それぞれオーディオ機器およびビデオ機器とインターフェイスするために、オーディオインターフェイス４２およびビデオインターフェイス４４をコンピュータバス２４と動作可能に結合してもよい。

システム１０（図１）のさまざまな構成部品間での通信のために使用できるインターネットの記述を以下に提供する。

インターネット
よく知られているプロトコル、例えば、送信制御プロトコル（ＴＣＰ）／インターネットプロトコル（ＩＰ）を通して、インターネット２０は何千というコンピュータを世界中の広大なネットワークに接続する。ＴＣＰ／ＩＰは、インターネットワーク非類似システムに対して米国国防総省から請けた契約のもとで開発された通信プロトコルである。ＴＣＰ／ＩＰは、インターネットの事実上のＵＮＩＸ（登録商標）標準プロトコルであり、通信のための世界標準規格である。ＴＣＰ／ＩＰネットワーク中のすべてのクライアントとサーバは、ＩＰ（インターネットプロトコル）アドレスを必要とし、ＩＰアドレスは、永久に割り当てられるか、または開始時に動的に割り当てられるかのどちらかである。

インターネット２０上での情報は、コンピュータファイルとして世界中に記憶され、ハイパーテキストマークアップ言語（“ＨＴＭＬ”）で大部分が書かれている。他のマークアップ言語、例えば、Ｗ３Ｃコンソーシアムにより発行された拡張可能マークアップ言語（“ＸＭＬ”）、バージョン１、第２エディション、２０００年１０月、Ｗ３Ｃ著作、もまた使用されるかもしれない。

すべてのこのような公に利用できるコンピュータファイルの集合は、ワールドワイドウェブ（“ＷＷＷ”）として知られている。ＷＷＷは、インターネット２０をナビゲートするために使用されるマルチメディアイネーブルのハイパーテキストシステムであり、画像およびテキストおよびビデオファイルをともなう何十万というウェブページから構成されており、コンピュータモニタ上でそれらのウェブページを表示することができる。各ウェブページは、他のページに対して接続することができ、インターネット２０に接続された任意のコンピュータ上に置かれてもよい。

通常のインターネット２０のユーザは、“ウェブブラウザ”と呼ばれるクライアントプログラムを使用して、インターネット２０に接続する。ウェブブラウザは、インターネット２０に接続された任意のコンピュータ上で実行することができる。現在、さまざまなブラウザが利用でき、そのうちの２つの著名なブラウザは、ネットスケープナビゲータ（登録商標）とマイクロソフト（登録商標）インターネットエクスプローラ（登録商標）である。

ウェブブラウザは、要求を受け取ってウェブサーバに対して送り、ＷＷＷから情報を取得する。ウェブサーバはプログラムであり、要求を受け取ると、要求されたデータを要求しているユーザに送る。ユニフォームリソースロケータ（“ＵＲＬ”）として知られている標準命名規則が、ハイパーメディアリンクと、ネットワークサービスに対するリンクとを表わすために採用されている。ほとんどのファイルまたはサービスをＵＲＬにより表わすことができる。

ＵＲＬにより、ウェブブラウザは、任意のＷＷＷサーバ上に保持された任意のファイルに直接進むことができる。ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに対して、ハイパーテキスト転送プロトコル（“ＨＴＴＰ”）、広域情報サービス（“ＷＡＩＳ”）およびファイル転送プロトコル（“ＦＴＰ”）を含む、よく知られているプロトコルを使用して、ＷＷＷから情報がアクセスされる。標準のＷＷＷページのための転送フォーマットは、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）である。

安全なネットワークプロセッサ間の通信
図３は、ネットワーク間で通信するシステム１００のブロック図を示す。複数のアプリケーションインターフェイス１０２Ａ−１０２Ｄを（図１のＳＮＰ１８に類似する）安全なネットワークプロセッサ（ＳＮＰ）１０４と動作可能に結合してもよい。複数の非ＩＰ無線リンク１０６Ａ−１０６Ｄを使用して、安全なネットワークプロセッサ１０４と別の安全なネットワークプロセッサ１０８との間でデータを交換してもよい。別の複数のアプリケーションインターフェイス１１０Ａ−１１０Ｄを安全なネットワークプロセッサ１０８と動作可能に結合してもよい。

安全なネットワークプロセッサ１０４、１０８を離れた位置にインストールしてもよい。例えば、安全なネットワークプロセッサ１０４は（示していない）地上局に位置してもよく、一方、安全なネットワークプロセッサ１０８は（示していない）航空機中に位置してもよい。（示していない）地上局と（示していない）航空機は、非ＩＰ無線リンク１０６Ａ−１０６Ｄを通して通信してもよい。

別の実施形態において、安全なネットワークプロセッサ１０４は、（示していない）第１の航空機中に位置してもよく、安全なネットワークプロセッサ１０８は、（示していない）第２の航空機中に位置してもよい。（示していない）第１の航空機と（示していない）第２の航空機は、非ＩＰ無線リンク１０６Ａ−１０６Ｄを通して通信してもよい。

安全なネットワークプロセッサ１０４において、アプリケーションインターフェイス１０２Ａ−１０２Ｄと、複数のレガシー非ＩＰ無線リンク（またはインターフェイス／デバイス）１１４、１１６、１１８、および１２０（モジュール１１４、１１６、１１８、および１２０と呼ばれることがある）との間のデータの交換を指示するように、ポリシーベースのルータ１１２が機能する。ポリシーベースのルータ１１２は、安全なＩＰネットワークルータであってもよい。

非ＩＰ無線リンク（または非ＩＰ無線接続）１０６Ａ−１０６Ｄ（リンク１０６Ａ−１０６Ｄと呼ばれることがある）を通して、安全なネットワークプロセッサ１０４から安全なネットワークプロセッサ１０８にデータが通信されるとき、複数のレガシー非ＩＰ無線リンク（インターフェイス）１２２、１２４、１２６、１２８（モジュール１２２、１２４、１２６および１２８と呼ばれることがある）においてデータを受信してもよい。モジュール１２２、１２４、１２６、１２８と複数のアプリケーションインターフェイス１１０Ａ−１１０Ｄとの間のデータの交換を指示するように、ポリシーベースのルータ１３０が機能する。

図４は、安全なネットワークプロセッサ１０８を通る情報の流れのブロック図を示す。安全なネットワークプロセッサ１０８における情報の流れは例示的であり、逆に、それに対応して、情報の似たような流れが安全なネットワークプロセッサ１０４対して考えられることを理解すべきである。

いずれかの１つ以上の複数のリンク１０６Ａ−１０６Ｄを通して、データが安全なネットワークプロセッサ１０８に送られてもよい。いずれかの１つ以上の複数のリンク１０６Ａ−１０６Ｄは、いずれかの１つ以上の複数のモジュール１２２−１２８と通信することができる。

いずれかの１つ以上の複数のモジュール１２２−１２８、ポリシーベースのルータ１３０、およびいずれかの１つ以上の複数のネットワークスタック１７０Ａ−１７０Ｄの間でデータを交換することができる。

ネットワークスタック１７０Ａ−Ｄは、ポリシーベースのルータ１３０と共同して、データをいずれかの１つ以上の複数のアプリケーションインターフェイス１１０Ａ−１１０Ｄに向ける。アプリケーションインターフェイス１１０Ａ−１１０Ｄから、データはそれぞれ１つ以上のネットワーク２０８Ａ−２０８Ｄに送信される。

データのセキュリティ特性に依存して、ポリシーベースのルータ１３０は、非ＩＰ無線リンク１０６Ａ−１０６Ｄを通して到着するデータのセキュリティレベルを決定する。いくつかのデータは、秘密レベル（すなわち、高いセキュリティレベルであり、これによりデータは、軍事諜報データのような、機密扱いにされた情報を含む）を有するものとして特徴づけられてもよい。いくつかのデータは、機密扱いではないが慎重な扱いを要する（ＵＢＳ）レベルを有するものとして特徴づけられてもよく、これによりデータは、機密扱いにされた情報を含まないが、データは（乗客または乗組員識別子のような）内密に保つべき情報を含む。いくつかのデータは、秘密またはＵＢＳレベルを有さないもの（すなわち安全でない）として特徴づけられてもよい。最後に、いくつかのデータは、上述したセキュリティレベルの中間にあるセキュリティレベルを有するものとして特徴づけられてもよい。

モジュール１２２−１２８
モジュール１２２−１２８のそれぞれは、インターフェイス、データ交換フォーマット構成部品、およびＸＭＬ（登録商標）翻訳器（例えば、英国のホーシャム地域にある電子商取引ソリューションから入手できるＥＣＳ／ＸＭＬプロセッサ）のようなフォーマット翻訳器を含む。

例えば、（日本の大阪地域にある松下電工株式会社から入手できるＮａｉｓ（登録商標）モデルのような）ターミナルインターフェイス１７２、（コンピュータ間のデータ交換フォーマットを提供する）リンク−１６構成部品１８０、可変メッセージフォーマット（ＶＭＦ）構成部品１８２、およびデータをＸＭＬフォーマットに変換するＸＭＬ翻訳器１９２をモジュール１２２は含んでいてもよい。

ターミナルインターフェイス１７２は、（ＵＳＢバスまたは１５５３バスのような）リンクをアクティブに保つ無線制御インターフェイス（ハードウェアおよびソフトウェア）であってもよい。ターミナルインターフェイス１７２は、リンク１０６Ａからデータを受信し、データを再フォーマットし、データを構文解析し、データを認識し、およびデータを整列できる。

リンク−１６、リンク−２２、および共通メッセージフォーマット（ＣＭＦ）に加えて、ＶＭＦはメッセージフォーマットのＪシリーズファミリーのメンバである。ＶＭＦは、情報の容量および細部に対する必要性が変化する任意のインターフェイスに渡ってデータを交換する共通の手段を提供し、幅広い範囲の通信システムに応用できる。

図４を続けると、モデムＩ／Ｍ（相互変調）構成部品１７４、（半二重の網状のリンクを処理する）リンク１１Ａ構成部品１８４、（全二重のポイントツーポイントのリンクを処理する）リンク１１Ｂ構成部品１８６、およびＸＭＬ翻訳器１９４をモジュール１２４は含んでいてもよい。

（米国カリフォルニア州のサニーヴェールにあるプロキシム・コーポレーションから入手できるＯＲｉＮＯＣＯイーサネット（登録商標）変換器ＲＳ２３２のような）イーサネット変換器１７６、ＴＣＰ／ＩＰ構成部品１８８、およびＸＭＬ翻訳器１９６をモジュール１２６は含んでいてもよい。

（米国カリフォルニア州のアーヴィンにあるシスコシステムズ社から入手できるＬｉｎｋｓｙｓ ＵＳＢ１００ＴＸイーサネット１０／１００ＵＳＢアダプタのような）ネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）１７８、ＴＣＰ／ＩＰ構成部品１９０、およびＸＭＬ翻訳器１９８をモジュール１２８は含んでいてもよい。

ＸＭＬ翻訳器１９２、１９４、１９６および１９８は、図４中に示す複数の源から入力を受け取る。ＸＭＬ翻訳器は、レガシーフォーマットから標準、プラットフォーム独立フォーマットにデータを変換する。

モジュール１２２、１２４、１２６および１２８は、モジュール１１４、１１６、１１８および１２０（図３）に似ていることに注目すべきである。

ポリシーベースのルータ
ポリシーベースのルータ１３０（または図３の１１２）は、モジュール１２２−１２８と動作可能に結合されていてもよい。データのセキュリティレベルに依存して、ポリシーベースのルータ１３０は、（ネットワーク２０８Ａ−２０８Ｄのような）データの最終的な宛先を決定し、ネットワークスタック１７０Ａ−１７０Ｄのうちの１つと、対応するアプリケーションインターフェイス１１０Ａ−１１０Ｄを通してデータを送信する。

セキュリティモジュール２００が使用されて、データのセキュリティレベルに基づいて、データをどの適切なネットワークスタック１７０Ａ−１７０Ｄに送信すべきかが選択される。セキュリティモジュール２００は、ハードウェアベースまたはソフトウェアベースとすることができる。安全なネットワークプロセッサ１０８を通るデータのパスに関しては、ソフトウェアインターフェイス２０６を通して、命令を実行するためにプロセッサ２０２が使用される。

ポリシーベースのルータは、静的ＩＰアドレスを有してもよい。適切なセキュリティレベルに依存し、仮想ＩＰアドレステーブル２０４を参照して、ポリシーベースのルータは、動的仮想ＩＰアドレスをデータに割り当てる。

例えば、ネットワーク２０８Ａが秘密レベルデータ用である場合、仮想ＩＰアドレスが秘密レベルデータに割り当てられる。次に、秘密レベルデータは、秘密レベルデータのスループットに限定されているネットワークスタック１７０Ａを通して送信され、ネットワークスタック１７０Ａはアプリケーションインターフェイス１１０Ａを通して秘密レベルネットワーク２０８Ａに送信するためのものであり、アプリケーションインターフェイス１１０Ａもまた、秘密レベルデータのスループットに限定されている。

同様に、ネットワーク２０８ＢがＵＢＳレベルデータ用である場合、仮想ＩＰアドレスがＵＢＳレベルデータに割り当てられる。ＵＢＳレベルデータは、ＵＢＳレベルデータのスループットに限定されているネットワークスタック１７０Ｂを通して送信され、ネットワークスタック１７０Ｂはアプリケーションインターフェイス１１０Ｂを通してＵＢＳレベルネットワーク２０８Ｂに送信するためのものであり、アプリケーションインターフェイス１１０Ｂもまた、ＵＢＳレベルデータのスループットに限定されている。

同様に、任意の安全でないデータは、安全でないネットワークスタック（例えば、ネットワークスタック１７０Ｃまたはネットワークスタック１７０Ｄ）を通して、安全でないネットワーク（例えば、ネットワーク２０８Ｃまたはネットワーク２０８Ｄ）に送信するためのアプリケーションインターフェイス（例えば、アプリケーションインターフェイス１１０Ｃまたはアプリケーションインターフェイス１１０Ｄ）を通して安全でないネットワーク（例えば、ネットワーク２０８Ｃまたはネットワーク２０８Ｄ）に向けられてもよい。仮想ＩＰアドレスが、安全でないデータに割り当てられる。

ネットワーク
ネットワーク２０８Ａ−２０８Ｄは、航空機上の飛行システムをサポートする任意のタイプのネットワークであってもよい。例えば、ネットワーク２０８Ａは、アビオニクス領域ネットワークであってもよい。ネットワーク２０８Ｂは、オンボードＣ２ＩＳＲ（コマンド、制御、諜報、監視および偵察）ネットワークであってもよい。ネットワーク２０８Ｃは、例えば、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）のような貨物追跡システムに関係する、または飛行制御システム（ＦＣＳ）に関係するデリバリ領域ネットワークであってもよく、ネットワーク２０８Ｄは、レジストリ領域ネットワークであってもよい。

ネットワーク間でデータをフォワードリンクする方法
図５は、ネットワーク間でデータをフォワードリンク（例えば、安全なネットワークプロセッサからのデータ出力）する方法２１０のフローチャートを示す。ステップＳ２１２において、ＸＭＬデータがルータ１３０により受信される。例えば、アプリケーションインターフェイス１１０ＡがＸＭＬデータをルータ１３０に送信する。

ステップＳ２１４において、いずれかのタイプの暗号化が必要とされるかどうかをルータ１３０が決定する。この決定はデータのタイプと宛先とに基づいている。上で議論したように、いくつかのリンクは、安全な通信を取り扱うために安全であり、一方、他のリンクは安全でない。１つの観点において、アプリケーションインターフェイス（例えば、１１０Ａ）は、暗号化が必要とされるかどうかをルータ１３０に通知するフラグをセットする。

暗号化が必要とされる場合、次にステップＳ２１６において、安全なモジュール２００がデータを暗号化する。安全なモジュール２００は、いずれかのタイプのセキュリティアルゴリズムを使用して、受け取ったデータを暗号化してもよい。例えば、データを暗号化するためにＳＳＬ（安全なソケットレイヤ）または新暗号化規格（ＡＥＳ）を使用してもよい。本発明の適応できる観点は、いずれかの特定のタイプの暗号化技術またはシステムに限定されないことに注目すべきである。暗号化が必要とされない場合、プロセスはステップＳ２１８に移動する。

ステップＳ２１８において、ルータ１３０が、仮想ＩＰアドレスをパケットに割り当てる。これは、仮想ＩＰアドレステーブル２０４に基づいている。航空機そのものは、独自のＩＰアドレスが割り当てられていることに注目すべきである。特定のリンクを通して航空機から送られている通信は、仮想ＩＰアドレスが割り当てられている。

ステップＳ２２０において、ルータ１３０がＩＰパケットを発生させる。ステップＳ２２２において、セキュリティモジュール２００を使用してルータ１３０は、ＩＰパケットに対して特定のセキュリティレベル（例えば、非常に安全な、安全な、ＵＢＳ、または安全でない）を割り当てる。リンク上でのセキュリティのレベルと割り当ては、パケットのタイプに基づいており、すなわち、より高いセキュリティを必要とするパケットにより高いセキュリティレベルが割り当てられるのに対し、より低いセキュリティを必要とするパケットにより低いセキュリティレベルが割り当てられる。これにより、パケットのタイプに依存して、安全なまたは安全でないリンクを通してパケットが送られることが保証される。ルータ１３０ファームウェアは、（示していない）セキュリティ設定テーブルを使用して、適切なセキュリティレベルをセットしてもよい。

ステップＳ２２４において、ルータ１３０がフレームを組み立て、次にステップＳ２２６において、ルータ１３０は、フレームを（示していない）出力キューに送る。

ステップ２２８において、適切なリンクがパケットに対して割り当てられる。ルータ１３０は標準的なルールを使用して、適切なリンクを割り当ててもよい。

ステップＳ２３０において、パケットは特定のリンクに対するキュー中に置かれ、ステップＳ２３２において、ルータ１３０は割り当てられたリンクを通してパケットを送る。パケットが送られたことを保証するために、ルータ１３０はリンクを監視し続ける。パケットが首尾よく送られた場合、プロセスは、ステップＳ２３６で終了する。リンクがパケットを送ることに失敗した場合、プロセスは、ステップＳ２２８に戻る。

ネットワーク間でデータをリバースリンクする方法
図６は、ネットワーク間でデータをリバースリンク（例えば、安全なネットワークプロセッサに対するデータ入力）する方法２５０のフローチャートを示す。ステップ２５２において、データはターミナルインターフェイスにおいて受信される。例えば、図４中に示すように、ターミナルインターフェイス１７２が、無線リンク１０６Ａを通してデータを受信する。

ステップＳ２５４において、メッセージが正しく受信されたかどうかをルータ１３０が確認する。正しく受信されなかった場合、ＳＮＰ１０８はメッセージを待つ。

メッセージが正しく受信された場合、ステップＳ２５８において、メッセージは標準フォーマットに翻訳される。例えば、ＸＭＬ翻訳器１９２が、ターミナルインターフェイス１７２を通して受信されたデータをＸＭＬフォーマットに翻訳する。

ステップＳ２６０において、フレームが、（示していない）フレームキューのためにモジュール１９２により組み立てられる。フレームキューは、ルータ１３０により使用されて、フレームを処理するための優先順位が割り当てられる。

ステップＳ２６２において、いずれかの暗号化が適用されているかどうかをルータ１３０が決定する。これは、受信されるデータのタイプおよび／またはフレームがルータ１３０により送られる宛先に基づいている。暗号化が適用されていた場合、パケットはセキュリティモジュール２００により解読される。暗号化が適用されていない場合、プロセスはステップＳ２６６に移動する。

ステップＳ２６６において、ルータ１３０はＩＰパケットを抽出する。ステップＳ２６８において、パケットには、ルータ１３０によりセキュリティレベルおよび優先レベルが割り当てられる。パケットのコンテンツおよび／またはパケットの宛先に基づいて、セキュリティレベルは、高い、中間、または低いであってもよい。

ステップ２７０において、パケットはルータ１３０により転送されて出力キューに置かれる。ステップ２７２において、ネットワークスタックおよびアプリケーションインターフェイスを通して、ＸＭＬデータは適切な宛先に送信される。

ネットワーク間でデータを共有する方法
図７は、ネットワーク間でデータを共有する方法３１０のフローチャートを示す。方法３１０は、複数の入力からデータを受信するステップＳ３１２を含む。複数の入力は、無線入力であってもよい。データは任意のタイプの情報であってもよく、例えば、制御データ、オーディオ、音声、画像、およびビデオからなるグループのうちの１つを含むような情報である。

ステップＳ３１４において、無線リンクから受信されたデータは、例えば、（ＸＭＬ翻訳器１９２を使用して）ＸＭＬフォーマットのような標準フォーマットに変換される。

ステップＳ３１６において、入力のセキュリティ特性とパケットの宛先とに基づいて、ルータ１３０がセキュリティレベルをデータに割り当てる。ステップＳ３１６において、ルータ１３０は仮想ＩＰアドレステーブル２０４を使用して、仮想インターネットプロトコルアドレスを割り当てる。ステップＳ３２０において、データは標準フォーマットで、適切な宛先に送信される。

本発明の１つの観点において、統合システムが提供され、その統合システムは、複数の異なる源から入力を受け取り、データを標準フォーマットに変換し、データのタイプと宛先とに基づいて、データが送信される。このシステムは、スケーラブルであり、モジュール構造であり、効率的である。

特定の実施形態に関連して本発明を記述したが、これらの実施形態は、説明のためのものに過ぎず、限定的ではない。本発明の他の多くの応用および実施形態が、この開示および特許請求の範囲に照らして明らかであろう。

図面は以下の図を含む。
図１は、本発明の１つの実施形態にしたがった、ネットワーク間でデータを交換するシステムのブロック図である。 図２は、図１中で示すオンボード計算システムの内部機能のアーキテクチャを示すブロック図である。 図３は、本発明の別の実施形態にしたがった、ネットワーク間での安全な通信のためのシステムのブロック図である。 図４は、本発明の別の実施形態にしたがって、例示的な安全なネットワークプロセッサのブロック図である。 図５は、本発明の１つの実施形態にしたがった、ネットワーク間で通信する方法のフローチャートである。 図６は、本発明の別の実施形態にしたがった、ネットワーク間で通信する別の方法のフローチャートである。 図７は、本発明のさらに別の実施形態にしたがった、ネットワーク間で通信するさらに別の方法のフローチャートである。

Claims (19)

1. ネットワーク間でデータを共有するシステムにおいて、
   複数の入力からデータを受信するインターフェイスと、
   前記インターフェイスに動作可能に接続されたポリシーベースのルータであり、前記ポリシーベースのルータは、前記入力のセキュリティ特性に基づいて、セキュリティレベルを前記データに割り当て、前記ポリシーベースのルータは、仮想インターネットプロトコルアドレスを前記データに割り当てるポリシーベースのルータと、
   前記インターネットプロトコルアドレスとともに前記データを保持し、前記ポリシーベースのルータに動作可能に接続されているメモリと、
   前記データを標準フォーマットに変換する翻訳器と、
   前記データをネットワークに送信するネットワークスタックとを具備するシステム。
2. 前記複数の入力は、無線入力である請求項１記載のシステム。
3. 前記標準フォーマットは、ＸＭＬフォーマットを含む請求項１記載のシステム。
4. 前記データは、制御データ、オーディオ、音声、画像、およびビデオを含む請求項１記載のシステム。
5. オンボード計算システムは、別の航空機および／またはネットワーク運営センターとデータパケットを共有する請求項１記載のシステム。
6. ネットワーク間でデータを共有する方法において、
   複数の入力からデータを受信することと、
   前記入力のセキュリティ特性に基づいて、セキュリティレベルを前記データに割り当てることと、
   仮想インターネットプロトコルアドレスを前記データに割り当てることと、
   前記インターネットプロトコルアドレスとともに前記データを保持することと、
   前記データを標準フォーマットに変換することと、
   前記データをネットワークに送信することとを含む方法。
7. 前記複数の入力は、無線入力である請求項６記載の方法。
8. 前記変換するステップは、前記データをＸＭＬフォーマットに変換することを含む請求項６記載の方法。
9. 前記データは、制御データ、オーディオ、音声、画像、およびビデオを含む請求項６記載の方法。
10. オンボード計算システムは、別の航空機および／またはネットワーク運営センターとデータパケットを共有する請求項６記載の方法。
11. レガシー無線リンクを通して受信されるデータパケットを処理する方法において、
    前記レガシー無線リンクを通してデータパケットを受信し、航空機上の安全なネットワークプロセッサに組み込まれたインターフェイスが前記データパケットを受信することと、
    前記データパケットを標準フォーマットに翻訳することと、
    前記データパケットが暗号化されているかどうかを決定することと、
    前記データパケットが暗号化されている場合、前記データパケットを解読することと、
    データパケットの宛先に対するセキュリティレベルを検出することと、
    前記セキュリティレベルに基づいて、データパケット配信に優先順位をつけることとを含む方法。
12. 前記データパケットは、ＸＭＬフォーマットに翻訳される請求項１１記載の方法。
13. 前記データパケットの宛先は、安全なおよび／安全でない請求項１１記載の方法。
14. ルータが前記データパケットの宛先のセキュリティレベルを決定する請求項１１記載の方法。
15. 安全なネットワークプロセッサを使用してデータパケットを送信する方法において、
    データパケットが暗号化を必要とするかどうかを決定し、この場合、暗号化が必要とされるかどうかを前記安全なネットワークプロセッサ内のルータが決定することと、
    仮想ＩＰアドレスを前記データパケットに割り当て、この場合、前記ルータが仮想ＩＰアドレステーブルを使用して、前記仮想ＩＰアドレスを割り当てることと、
    セキュリティレベルを前記データパケットに割り当て、この場合、前記ルータが前記セキュリティレベルを割り当てることとを含む方法。
16. 前記データパケットが送信されたことを保証するために、前記ルータがリンクを監視する請求項１５記載の方法。
17. 前記安全なネットワークプロセッサは、航空機上および／または地上局ネットワーク運営センターに位置する請求項１５記載の方法。
18. 前記ルータが、前記セキュリティレベルを割り当てた後に、送信のためにデータパケットを組み立てる請求項１５記載の方法。
19. 前記仮想ＩＰアドレステーブルは、前記ルータがアクセスできるメモリ中に記憶される請求項１５記載の方法。

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