天地一体化信息网络天基物联网应用体系研究

天地一体化信息网络是国家重点工程之一,是未来我国信息时代的战略性公共信息基础设施。随着跨境电子商务、智能家居、智能航空管理等物联网应用的蓬勃发展,对发展天基物联网提出了急需。因此将天地一体化网络工程建设与天基物联网应用服务紧密结合非常重要。 本文将主要对基于天地一体化信息网络工程的物联网应用体系进行研究,包括参考模型、网络架构、协议体系和软件系统等几个方面,为天地一体化信息网络工程的建设奠定基础。     

天地一体化数据链网络架构研究

本文首先阐述了天地一体化数据链网络的概念与内涵,分析了国外相关发展现状,并预测了以后的发展趋势。重点研究了网络架构,并提出了网络信息交互与处理流程。在文章的最后,总结了天地一体化数据链网络所面临的主要技术挑战。     

天地一体化信息网络发展与展望

针对天地一体化信息网络的演进,综述了卫星通信网络、地面互联网及地面移动通信网络的发展历程,介绍了TSAT,ISICOM,Sat5G,3GPP NTN等系统或标准组织对天地融合组网的探索,总结了当前发展趋势和面临的挑战。在此基础上,提出了未来天地一体化信息网络的组成结构,梳理了多波束天线、星上数字信道化转发、激光/太赫兹高速传输、星上路由、全电推进、天基信息港、频率共用以及干扰规避等关键技术,并对未来发展进行了展望。     

我国天地一体化信息网络构想(四)

本文阐述了天地一体化信息网络概念,明确了我国天地一体化通信、遥感、导航信息网络设计目标是任何人在任何时间任何地点:可与任何人进行任何业务通信或与相关物体进行相关信息联系;可及时获取何时何地何种目标发生何种变化的信息;可获取自己和相关人所在地点和时间信息.提出了实现此目标的方案构想.     

我国天地一体化信息网络构想(一)

本文阐述了天地一体化信息网络概念,明确了我国天地一体化通信、遥感、导航信息网络设计目标是任何人在任何时间任何地点:可与任何人进行任何业务通信或与相关物体进行相关信息联系;可及时获取何时何地何种目标发生何种变化的信息;可获取自己和相关人所在地点和时间信息.提出了实现此目标的方案构想.     

天基传输网络和天地一体化信息网络发展现状与问题思考

近年来,太空(或称为天基)和网络空间成为全球新一轮竞争热点。随着我国天地一体化信息网络工程被列为重大专项,行业内对以天基为重点的天地一体化信息网络的关注度达到新高。天基传输网络因其天然的天地一体化特征、信息的承载平台等特征,成为天地一体化信息网络的重要抓手。给出了立足天基传输网络,发展天地一体化信息网络的相关问题和下一步研究重点及建议思路,可为后续研究工作开展提供参考。     

对建设我国“天地一体化信息网络”的思考

得益于低成本火箭发射技术、微小卫星平台技术和载荷技术的迅猛发展,实现全球信息,特别是天基信息共享的天地一体化信息网络正在全世界范围内引发广泛关注.考虑到我国各类天基信息系统发展中面临的一些特殊制约条件,自主建设以天基网为核心的天地一体化信息网络迫在眉睫.它将为我国智慧城市、应急救灾、航空航天、国家安全等多个领域的发展提供必要的保障.本文在梳理了国内外相关发展现状的基础上,就我国天地一体化信息网络的基本概念提出了三点基本认识,分析了这一网络可采取的基本架构和面临的主要技术难点,并对我国天地一体化信息网络的初步建设工作提出了几点粗浅的建议.     

卫星协同的天地一体化边缘计算网络架构

近年来,天地一体化的边缘计算网络受到了产业界和学术界的广泛关注。以往研究中,卫星网络作为地面数据中心的中继,长链路传播时延导致任务响应时间较大;由单颗卫星独自处理计算任务时,因为卫星资源有限而造成任务接受率低,将无法处理的任务回传给地面数据中心还会造成卫星下行带宽浪费等问题。基于此,考虑卫星协同进行星上计算,提出了卫星协同的天地一体化边缘计算网络架构。首先设计了卫星边缘计算节点的硬件平台架构;其次提出了基于资源感知的卫星边缘计算管控架构;最后设计了天地一体化边缘计算网络协同计算机制,对卫星协同计算中协同计算域生成、任务规划、故障应对三个重点问题进行分析,并给出了相应的解决方法。     

天地一体化信息网络在我国民航的应用研究

民航运行具有飞行高度高、全球化运营等特征,其数字化、网络化、智能化水平长期受通信、导航、监视、网信等基础能力制约.文中结合行业特点将民航基础应用能力归纳为高安全驾驶通信、高通量数据传输、高性能导航增强、全空域航班监视及全系统信息管理,介绍了这些基础应用能力的技术现状并提出未来发展需求,分析了天地一体化信息网络对这些基础...     

天地一体化信息网络激光通信系统发展设想

空间激光通信技术具有通信速率高、保密性好、抗干扰能力强等优点,成为近年来的研究热点,并相继在天基信息网络中得到广泛应用。首先对国际激光通信技术的发展态势进行了分析,然后从我国天地一体化信息网络的需求出发,对不同的应用场景上的激光通信系统进行了分析,提出了我国天地一体化信息网络激光通信系统发展的建议。     

Research on satellite link emulation for space-ground integration information network

Aiming at the large scale and diverse technologies of the space-ground integration information network,it was necessary to rely on realistic satellite network scene to verify the various schemes.A method of satellite link emulation in cloud computing environment was proposed.The critical factors that affect the characteristics of satellite link were analyzed,OpenStack and STK were integrated to build an emulation platform for space-ground integration information network.Through the link modeling and calculation,the intermittence,delay and bit error rate of satellite link based on flow table rules and queue management rules can be toggled dynamically in real time.In order to improve the throughput of satellite link,satellite nodes have dynamic routing learning ability.Satellite links can be flexibly constructed and reconstructed.The experimental results show that the method can accurately emulate the satellite link,effectively guarantee the fidelity and periodicity of satellite link emulation,and facilitate the scientific research of satellite network scene.     

基于边缘智能协同的天地一体化信息网络研究

随着应用需求的发展，如何在天地一体化网络的异构组网环境中以及大时空尺度下提供高效的网络服务成为新的挑战。基于对未来天地一体化信息网络需求的分析，提出一种未来天地一体化网络架构——基于边缘智能协同的天地异构融合标识网络架构，介绍了架构的 3 种关键技术，即服务标识建模及分发机制、异构网络资源深度自感知机制和天地异构网络协同融合机制。最后，介绍了所提架构在高铁通信、民航通信、普惠服务以及特种通信场景中的应用前景。     

基于端侧计算的天地一体化SDN实现思路

天地一体化网络结构复杂，并且存在网络异构、拓扑动态、间歇连通、节点高度暴露等特性，传统SDN实现存在诸多限制，提出了一种基于端侧计算的SDN实现方法，基于SDN理念实现的天地一体化信息网络，将天基网络控制与数据分离，利用通信端（移动终端和固定地面骨干网络）的计算能力，卸载天基平面的SDN控制器的计算工作量，从而实现了数据转发平面的极大简化，并提出了切实有效的验证方法。     

关于天地一体化信息网络发展建设的思考

在维护和拓展国家利益时,我国信息网络一直面临着“覆盖出不去、信息难兼容、服务响应慢、安全有隐患”的困境,建设天地一体化信息网络,是应对挑战的有效途径.基于此,分析了国内外相关天地一体化信息网络系统发展现状及趋势,给出了天地一体化信息网络体系结构设想、关键技术和实施策略.     

天地一体化信息网络统一编址与路由研究

天地一体化信息网络将是支持地面互联网、无线移动网络和空间网络相互连通、深度融合的一体化网络,采用统一的网络层设计是实现高效融合与互联互通的关键所在。针对空间链路和空间网络在稳定性、可靠性等方面的特点,提出了天地一体化信息网络的统一编址与路由的方案,基于IPv6和层次路由的方式实现网络层的高效融合,具有良好的可扩展性、可用性、稳定性、可管控性。     

天地一体化信息网络安全防护技术的新思考

天地一体化信息网络是国家面向2030的重大科技工程,安全防护是保障其运行的关键。由于能够主动适应用户、网络和业务的快速变化,可以实现网络技术与安全的共生演进,天地一体化信息网络成为近年来国内外学术界和产业界普遍关注的重要方向。在分析天地一体化信息网络面临的安全威胁和现有防护技术思路的基础上,探讨了内生式安全防御技术在天地网络架构、关键信息系统中的应用设想,相关技术思路和设计可为内生安全的天地一体化网络安全防护体系建设提供参考。     

Research status and development trends of security assurance for space-ground integration information network

Space-ground integration information network consists of space-based backbone network, space-based access network, the node net of foundation, Internet, mobile communication network, which has important significance for the realization of the target of national security strategy. Firstly, the characteristics of space-ground integration network, such as exposed channel, heterogeneous network integration, etc, were analyzed. Also, the corresponding threats from the physical layer, operation layer, data layer were introduced. Secondly, a comprehensive study on current status of surviv-ability, anti-jamming, secure access, secure routing, secure handoff, secure transmission and key management were made. Finally, combined with research status, the important trends were proposed.     

可重构信息通信基础网络体系研究简

提出了“可重构网络”思想并建立可重构信息通信基础网络体系,然后在可重构网络功能参考模型的基础上分别创立了网络元能力理论、多态寻址路由机制、网络重构机理和安全可管可控机理,从而为构建一个支持目前业务和未来新业务的不同服务质量需求,功能灵活扩展,满足泛在互联、融合异构、可信可管可扩需求,支持现有网络兼容演进和适于规模应用的新型网络通信信息基础设施提供了一种解决途径。     

关于天地一体化信息网络典型应用示范的思考

天地一体化信息网络通过多轨道卫星星座将陆基、海基、空基网络连接起来,构成覆盖全球的一体化通信网络,可以为我国海洋、航空、航天、信息普惠、商用全球宽带通信等多种应用场景提供全新的解决方案,为“一带一路”等国家战略实施提供通信应用及服务支撑。在充分汲取国际先进技术、产业和应用服务经验的基础上,通过开展典型应用示范系统的建设,可以进一步验证天地一体化信息网络的能力,牵引出更多应用需求和商业模式,并就未来天地一体化信息网络典型应用系统的建设提出了一些初步的考虑和设想,为全球各类用户提供基础公共服务及专业服务。