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。     

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.     

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。     

关于天基传输网络体系结构的讨论

认为天基传输网络是天地一体化信息网络的基础设施,其体系结构对整个一体化体系有着重要影响。提出"骨干+区域增强"的双层天基传输网络架构,并对其在星上能力、空中接口、协议体系、路由交换、综合验证等方面需要关注的问题进行了讨论。     

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。     

天基信息网络高效管理系统研究

随着天基信息网络的快速发展,独立发展的网络管理系统重复建设且互操作性差,因此,统筹建设天基网络管理系统是系统发展的必然趋势.文中提出了天基信息网络管理系统的系统架构、运行机制、功能组成、关键技术等内容,设计适合空间网络传输和安全等级分级的管控协议,实现空间资源的高效利用、空间网络的弹性可靠.     

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.     

天基信息网络发展与应用

针对近来作为国内外研究热点的天基信息网络,介绍和分析了其新一代高通量卫星技术、低成本小卫星制造技术和低成本运载工具等技术基础。同时分析指出天基信息网络在网络架构融合设计,包括高低轨卫星联合组网和卫星与5G融合技术,以及低成本卫星和天基信息网络组网方式优化等有待突破的关键技术难题。在此基础上,针对天基信息网络的应用,分析并指出了政策法规、运营成本、地面通信竞争和行业发展趋势的四重挑战。最后,基于市场调研和数据分析得出,天基信息网络在航空、航海等领域有着广阔的市场,其应用的关键在于实现低价优质的卫星通信服务。     

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。     

认知网络与网络融合

分析了在无线技术快速发展背景下异构网络融合的特点和技术要求,阐释了认知网络概念及其“目标-认知决策-重配置”三层次网络结构模型,描述了作为认知网络基础的上下文感知、跨层设计和重配置三个关键技术,最后讨论认知网络在异构网络融合中的应用前景。     

共享网络和双模无缝网络

GSM/GPRS与WCDMA双模无缝网络是绝大多数GSM运营商推出3G服务时的选择.在双模手机支持下,WCDMA能利用现有GSM/GPRS网络提供全面覆盖和无缝服务.而共享网络则是拥有3G运营证的运营商之间共享部分或全部网络基础设施,同时仍能提供不同业务、应用,保持竞争关系的一种方案.它能节省初期建网投资,加快网络推出速度,加大初期覆盖范围.另一方面,它能在不浪费前期投资的条件下,根据业务发展的需要,逐步过渡到两个完全独立的网络.     

网络媒体与内容投递网

Web的出现开启了互联网的媒体化过程。流媒体的出现使得网络媒体不仅在功能上包容了传统媒体 ,而且具有互动、个性化等独特的优势。网络媒体要成为一种大众媒体 ,必须借助于内容投递网来解决其可扩展性和实时传输能力问题。网络媒体将在与电视媒体的竞争及合作中壮大、发展     

NGN网络结构和网络优化

结合中国网通的NGN DC1部署提出合适的网络优化方法。     

网络虚拟化及网络功能虚拟化技术探讨

对网络虚拟化及网络功能虚拟化的需求及热点技术进行分析,并提出在运营商网络中的典型应用场景:数据中心网络、移动核心网络、家庭网络。数据中心网络虚拟化可灵活实现不同租户的安全、流量、性能策略,实现网络自动配置;演进分组核心网网元虚拟化通过网络功能虚拟化实现不同种类网络硬件架构的统一,解决容量增加带来的成本问题,解决业务灵活部署和增强的问题;家庭网络虚拟化可简化用户侧设备,通过减少用户终端设备的维护和升级进而降低运营成本,并提高业务部署的灵活性。     

网络型病毒与网络安全防御研究

在信息时代下,人们的工作方式、生活方式、思维方式都随着网络技术的进步而改变。此时,网络安全防御成为了社会上广泛关注的话题。目前,网络型病毒成为了最大的阻碍。一般而言,网络型病毒都是突然发生的,且传播的路径非常多样化,经常导致大面积的网络瘫痪。网络安全防御在近几年虽然投入了较大的研究力度,可最终的成果并不理想。部分网络安全防御的软件或者程序,的确效果突出,但价格过高,不符合大众消费的理念。所以,绝大多数地区的网络,仍然是面对网络型病毒的威胁。日后,必须采取有效的防御策略来应对。     

IP数据网与光网融合的超宽带网络发展演进

分析了目前IP与相关光传送网络相融合的主要技术,介绍了“IP+光”策略在接人、骨干网不同层面的网络组建基本模式,并对涉及的关键技术(包括OTN、100 Gbit/s速率、PON、PIN等)的发展进程做了研究与分析,阐述了IP层与光传送网协同融合发展的体系概要,希望为今后超宽带网络的发展提供一定的参考.     

业务网络和承载网络的发展

语音业务一直是传统电信运营商的主要收入来源,但近几年来,语音业务低值化趋势越来越明显,运营商开始全面进行电话网的技术转型,在加快引入软交换步伐的同时,也加大了网络智能化的改造力度.然而,随着多媒体业务需求和多网融合技术的不断发展,IMS技术受到业界的普遍关注;同时,提供各种业务的IP承载网络的不断完善和演进也正受到同样的关注.本文概要介绍了在交换领域业务网络的技术进展和IP承载网络的发展.     

宽带网络分析与精品网络打造

针对宽带业务向大带宽、大视频方向的趋势,文章首先从IP(互联网协议)城域网、宽带接入网、末梢侧三个层级系统分析宽带网络现状,其次从核心网、接入网、末梢段三个层级对宽带网络质量的关键问题进行评估,最后探讨核心网带宽动态管控、接入网网络结构优化、网络隐患解决、末梢侧综合整治等措施,将宽带网络打造成精品网络。     

浅谈智能光网络技术与网络规划

介绍了智能光网络技术及其网络规划，并对智能光网络的体系结构、信令及路由协议进行了描述，最后说明了在构建智能光网络中需要注意的一些问题。