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。     

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。     

通信、网络、计算融合的天地一体化信息网络体系架构研究

随着人类活动范围从大陆向海洋、太空的不断扩展,世界各国纷纷开始布局全球无缝覆盖、连接无处不在的天地一体化信息网络建设。天地一体化信息网络是天基网络与地面网络的深度融合,不是简单的地面向空间的拓展与叠加。从融合的角度出发,首先梳理了地面互联网、移动通信网、天基信息网络发展现状以及存在的问题与挑战;然后总结分析了天地一体化信息网络体系架构研究现状以及新型网络架构向云化、智能化发展的趋势;最后提出了通信、网络、计算融合的天地一体化信息网络的体系架构,并从物理架构、功能架构、物理与功能架构映射等多个维度进行了阐述,提出了一体化信息通信系统、一体化网络系统、一体化信息系统的3层功能架构模型,以期为后续天地一体化信息网络的研究、建设和标准化提供有价值的建议和参考。     

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.     

天地一体化网络发展趋势与挑战

随着技术的发展和应用需求的多样化,传统的“烟囱式冶发展的卫星网络存在的功能单一,相互孤立,运行依赖于地面等问题逐渐凸显,不能满足我国军事、经济和人民生活水平发展的迫切需求。天地一体化网络综合利用新型信息网络技术,充分发挥天基、地基等网络的优势,可以实现支撑国家重大战略行动,促进多元信息传输共享。天地一体化网络主要由天基网络、空基网络、海基网络、地面移动网络等组成。,结合地面网络化技术的发展,天地一体化网络应该具有向智慧化、协同化、标识化发展,和从“以主机为中心冶向“以信息为中心冶过渡的趋势。同时,提出天地一体化网络的发展也面临组网协议、安全保障、互联融合、在轨验证等诸多方面的挑战。     

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。     

天地一体化信息网络天基宽带骨干互联系统初步考虑

认为天基宽带骨干互联系统是天地一体化信息网络(ISTIN)的核心。在分析全球典型系统架构的基础上,结合中国国情提出了一种新的天基宽带骨干互联系统网络架构——天地双骨干。同时,综合考虑天地链路信道特征和星上处理能力约束,提出了激光/微波混合传输、电路和分组混合交换等技术体制,为系统建设提供参考。     

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。     

天地一体化信息网络在我国民航领域的应用设想

天地一体化信息网络工程将构建全球覆盖的安全、高效、实时、宽带数据传输网络,基于天地一体化信息网络的新一代机载通信、导航、监视系统是未来我国民用航空电子系统发展的重要趋势之一,可以显著提升机载航电系统能力,为航空运输的安全性、经济性、环保性、舒适性带来巨大的变革。在分析国外航空卫星系统在民用航空领域应用现状的基础上,针对我国天地一体化信息网络在民用航空领域的应用差距,提出了基于我国自主卫星系统的天地一体化信息网络在民用航空领域应用的建设设想、实施步骤及适航考虑。     

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。