Intelligent Tactical IP Router

Abstract

In connection with the introduction of a Network Based Defence (derived from the original Network Centric Warfare term) we envision a definite requirement for a ubiquitous communications network. This network will be based on the Internet Protocol (IP), which today has become the standard also for civilian systems. Differentiated service quality and user priority to prioritize critical traffic flows must also be supported. In a tactical context we see the need for different types of transport networks, primarily radio-based. Assorted radio systems operating in different frequency ranges have distinct, complementary properties. Some radio systems have a long range but low capacity, while others have high capacity but short range. In addition, there are systems relying on an infrastructure, like cellular telephony. Often, several different radio systems have a connection to the same destination, or several multi-hop routing paths exist from source to destination via many different radio systems. Today there are no good solutions for interconnection of such radio systems in an ad hoc network with often high mobility. Similarly, there are no good solutions to support service quality and priority in such networks. FFI were asked by TRADOK (Norwegian Army Transformation and Doctrine Command) to specify and procure a tactical IP router (termed the Intelligent Tactical IP Router (ITR)) for experimentation with routing and QoS mechanisms for future mobile tactical networks. This report describes the background and requirement for such a project. It gives a detailed description of the two implemented solutions, in addition to experiences from field testing at Rena Army Camp. The SW platforms are described with the functionality available in Q4 2008. Further development and testing performed in 2009 are not described here. Finally, we outline the need for further development, experimentation/testing and research in this area before such a component is mature for implementation in the Armed Forces.

I forbindelse med innføringen av et Nettverksbasert Forsvar (NBF) ser man klart behovet for et allestedsnærværende kommunikasjonsnettverk. Dette nettet vil være basert på internettprotokollen (IP) som i dag er blitt standarden også i sivile systemer. Et slikt nettverk må også støtte differensiert tjenestekvalitet og prioritet slik at viktig trafikk får forkjørsrett i nettverket. I taktisk sammenheng ser vi at det er behov for flere ulike sambandsmidler, og da først og fremst radiobaserte. Ulike systemer og frekvensområder har ulike egenskaper som utfyller hverandre. Noen radiosystemer har god rekkevidde men lav kapasitet, mens andre har høyere kapasitet men kortere rekkevidde. Det finnes også systemer basert på en infrastruktur slik som for mobiltelefon. I mange tilfeller har flere ulike radiosystemer forbindelse til samme destinasjon, eller det finnes flere veier fra sender til mottaker i mange hopp via mange forskjellige radiosystemer. Det eksisterer i dag ingen løsninger for å knytte slike radiosystemer sammen på en god måte i et ad hoc nett med til dels høy mobilitet. Det er heller ingen gode løsninger for å støtte tjenestekvalitet og prioritet i et slikt nettverk. Etter oppdrag fra Våpenskolen for Hærens Samband/TRADOK tok FFI på seg arbeidet med å spesifisere og anskaffe en framtidsrettet taktisk IP-ruter (kalt Intelligent Taktisk IP-Ruter (ITR)) for å eksperimenter med ruting og tjenestekvalitet i mobile taktiske nettverk. Denne rapporten beskriver bakgrunnen og behovet for et slikt prosjekt. Den gir en detaljert beskrivelse av de to alternative løsningene som er tatt fram, samt erfaringer fra felttest av disse i Regionfelt Østlandet. Systemene er beskrevet med den funksjonalitet de hadde i Q4 2008. Videreutvikling og tester i 2009 er ikke beskrevet her. Til sist skisseres behovet for videre utvikling, eksperimentering/testing og forskning på dette feltet før en slik enhet ansees modent nok for implementering i Forsvaret.