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一、前言

软件无线电（Software Defined Radio，SDR）的安全网络通信（Secure Network Communications，SNC）是一个在中间件和相关服务（MARS）平台任务组（Platform Task Force，PTF）下运行的组织(SNG WG），成员包括OMG成员及相关工作人员。
SNG WG的任务是促进规范，主要支持无线电通信设备软件技术的开发、部署、操作和维护。主要工作如下：

• 在SDR领域推广UML和模型驱动开发技术
• 制定规范以提高软件定义通信组件的互操作性和可交换性
• 与其他OMG工作组就相关或重叠的技术规范进行合作
• 使用新的相关技术（例如认知无线电，智能天线，流媒体组件，数字IF，频谱管理等）扩展以前的章程。
• 在软件无线电社区内推广软件无线电规范
• 与OMG之外的软件定义通信技术的利益相关者保持联系

空间通信接口(Space Telecommunications Interface，STI)需求建议书（Request For Proposal，RFP）于2019年9月26日发布，主要为了解决现有软件无线电（SWRadio）规范无法适应空间远程通信的关键需求。后续在此建议书的基础上进行了多次更新，形成了相关讨论报告及基于MagicDraw的STI架构模型，任何SNG WG成员都可以使用及更新架构模型。

图 1空间通信体系结构

二、工作进展

以下为OMG会议提交的相关讨论报告，主要内容如下：

1.1主题

主题内容包含：

• 空间通信接口（STI）需求建议书（RFP）概述
• 美国宇航局格林研究中心提交的STI概述

1.2空间通信接口RFP

2021-9-19发布空间通信接口（STI）RFP,该RFP的目标是扩展软件无线电组件PIM和PSM规范以支持空间通信。解决现有软件无线电（SWRadio）规范无法适应空间远程通信的关键需求，例如：

• 航天器资源约束
• 辐射处理
• 可靠性和可用性
• 专业信号处理抽象
• 静态部署
• 长任务开发周期
• 特定空间波形

1.3空间通信接口提案

该STI规范的前身是由NASA开发的，作为软件无线电技术演示的一部分，其目的是通过允许相关组件部署在多个项目/任务中，而不需要额外的开发时间，从而提高软件开发的投资回报。其前身本身是一个基于SWRADIO（SDRP）和软件通信体系结构规范（Software Communications Architecture，SCA）的“轻量级”框架，并遵循许多相同的体系结构模式。

美国国家航空航天局（NASA）在实际太空应用中进行了重大测试/验证。在国际空间站的SCaN试验台上部署和测试，并且将近十年的测试和波形开发中吸取的经验教训反馈到NASA-STD-4009A中，本提案就是基于此。

1.4STI系统架构概述

STI定义了各种涉众角色和责任，定义的角色和集成点允许更多独立于供应商的并行开发工作。

不同的系统角色针对不同的重点。一方面侧重于特定的接口(例如软件API)以确保可移植性，另一方面侧重于系统功能文档，而不是规定一套特定的功能。

这种方法允许一些组件重用，同时仍然允许对整个系统进行定制，以适应特定的部署环境和需求。

图 2STI系统架构

1.5STI硬件架构概述

STI硬件定义了通用SDR平台的基本模块，其中包含GPM、SPM、FRM，详细如下：

• GPM (General Processing Module)是控制平面的主机
• SPM (Signal Processing Module)承载数据平面
• RFM (Radio Frequency Module)提供无线电接口

图 3STI硬件架构

1.6STI软件运行环境模型

建议书为STI基础设施和波形/应用程序服务层之间的项目规定了特定的API需求，允许软件元素在不同的OE实现之间的可移植性。提案规定了STI基础设施以下各层的文档需求，供应商提供的文档中定义的专用硬件和硬件系统约束/能力。

图 4STI软件运行环境

1.7STI应用软件接口结构

建议书提出一种类似于现有SDR标准的软件接口结构(NASA STRS,SWRADIO, SCA)，为这些其他环境编写的软件是可复用的，而不需要大量的重写或重构。

图 5STI软件接口

1.8总结

• STI提案基于经过验证和已有部署
• 满足实际空间SDR部署的需求
• 为现有软件/硬件投资提供清晰的升级思路
• 利用与现有SDRP/SCA规范类似的体系结构
• STI将这些概念/范式升级/更新为SysML
• 简化了相关的空间领域
• 解决STI RFP中的主要合规问题
• STI架构使用基于SysML语言的MagicDraw工具
• 有利于提高STI架构设计模型的重用
• 基于SysML语言能够精确的描述和传递STI设计内容

三、工作规划

混合自适应网络（HANw），第一时间相应从UML到SysML的迁移。

相关标准及文件

1.space/2018-02-07 CubeSat Reference Model (CRM) draft RFP https://www.omg.org/cgi-bin/doc?space/2018-02-07
2.SNC RFI https://www.omg.org/schedule/SNC_RFI.html
3.SNC Data Sheet https://www.omg.org/intro/SNC.pdf
4.PIM and PSM for Software Radio Components Specification Version 1.0 https://www.omg.org/spec/SDRP/1.0/PDF
5.UML Profile for Voice-Based Applications https://www.omg.org/spec/VOICP
6.UML Profile for Telecommunication Services https://www.omg.org/spec/TelcoML/
7.The Software Communications Architecture: Two Decades of Software Radio Technology Innovation sca_-_two_decades_of_software_radio_technology_innovation_07263343.pdf
8.A Technical Review of SCA Based Software Defined Radios: Vision, Reality and Current Status a_technical_review_of_software_defined_radios_-_springer_final_draft-rev_.pdf