题目：数据链网关系统QoS模型改进设计与实现

民航地空数据通信网络将飞机与地面的飞机管制与服务，运行控制与监视部门有效连接在一起，“地空数据链核心网关服务器”是该通信网络的重要组成部分，连接各个用户网关与国际路由器ICR，承担着飞机与地面用户间的数据传输质量保证、用户特征识别、服务选择、上下行报文路由等功能。由于核心网关的特殊地位，使其具有通信流量大、要求很高的数据传输准确性与实时性，24小时不间断服务等特点。本课题在分析了数据链网关系统的通信环境，现存问题以及未来5至10年网关运行需要的基础上，参考现有的叠加网技术和QoS模型，设计并实现了适用于核心网关服务器的完整的Overlay QoS机制。通过对已完成系统功能的测试，证明经过改进后，核心网关服务器在主要的QoS指标上均有所提高。论文主要包括以下几方面研究内容：首先，详细研究了目前使用的数据链核心网关系统的系统架构、通信环境和网络结构，以及系统在服务质量上存在的缺陷，分析比较了目前较为成熟的Overlay QoS技术和IP网络QoS技术。综合各方面因素，研究网关系统可行的QoS解决方案。其次，在此基础上，为核心网关系统设计实现了完整的Overlay QoS机制，其中包括拥塞控制、拥塞避免、流量监管和流量整形、报文压缩、服务器双机备份等多项内容，研究重点放在网关系统的Overlay网络结构上，利用Overlay网络技术的灵活性特点，实现尽可能丰富的系统QoS机制，最终达到提高核心网关服务质量的目的。并对原有网关系统的AMTP通信协议进行扩展，以适应新加入的系统QoS机制。基于SNMP协议开发了网关运行状态监控子系统，实现核心网关的可监控性，对系统中的一些QoS机制实现自动管理，以进一步提高网关系统的服务质量。最后，针对网关系统在安全性方面存在的不足，设计实现了基于混合加密机制的网关安全策略，覆盖了从身份认证到报文传输的整个网络通信过程，极大的提高了网关系统抗击网络攻击的能力和报文传输的安全级别。