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低轨移动及宽带通信星座发展设想

随着全球互联网和物联网服务的延伸,可以实现包括南北两极在内全球无缝覆盖的低轨通信星座又一次进入了发展机遇期。通过分析国外典型星座的特点,结合我国“科技创新2030—重大项目”：天地一体化信息网络重大工程的发展背景,提出了一种创新的低轨移动及宽带通信星座方案构想,并给出了发展建议,希望能够为相关系统研制提供参考。     

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。     

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。     

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。     

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。     

天地一体化信息网络中星载边缘计算应用与挑战

在介绍星载边缘计算技术及其多种应用方向的基础上,深入分析了星载边缘计算在天地一体化信息网络中的应用需求,提出了部署星载边缘计算服务的天地一体化信息网络架构,并对内容缓存、多用户交互、计算卸载、数据采集感知等星载边缘计算服务模式进行详细论述。以星载边缘计算在天地一体化信息网络中为用户提供边缘计算服务与边缘存储服务应用中存在的核心问题分析为牵引,提出其面向未来发展的技术挑战。     

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。     

空天地一体化通信网络发展愿景与挑战

从未来6G网络的愿景出发,首先讨论了空天地一体化的网络愿景,提出了一体化的网络架构。在分析了卫星通信息和空基通信系统的特点后,给出了未来空天地一体化通信网络的应用场景。然后从网络结构、通信设施与设备及空口技术等3个方面详细阐述了当前一体化网络的发展现状与技术挑战。最后总结了当前地面通信运营商在空天地一体化网络中的尝试,提出非地面网络具有明显的覆盖优势和长距离通信的低时延网络服务优势,可以帮助运营商提供低成本的普遍服务及扩展现有的通信服务,实现收入增长。     

关于自然灾害应急通信实施的几点建议

本文重点叙述了ICT在自然灾害应急通信中的重要作用。指出在重大灾害面前须根据预测、预警、救援等不同阶段综合利用卫星通信,HF通信、移动通信、业余无线电等是作为应急通信手段;针对我国ICT应用提出了建立《全国通信信息网络预警速报系统》、建立现代化《全国灾害信息与通信资源管理管理（数据库）系统》、建立可靠的天地一体化的现代《全国应急通信网络指挥调度系统》的建议;同时建议在法制上明确把中国的“北斗BD-2”全球导航定位服务功能作为手机制造的基本配置之一,使新一代手机能提供个人应急位置服务。     

面向全球能源互联网的天空地协同卫星通信网络架构

全球能源互联网的监测、调度、授时、同步及定位等业务均需要能提供广域覆盖、泛在灵活接入服务的可靠通信网络。针对该需求,首先分析阐述全球能源互联背景下各种新型业务需求及其特点,并总结各种业务的共性数据特征;然后论述卫星通信技术的特点以及与全球能源互联网业务特点与数据传输需求的高度契合性,最终提出融合卫星通信网络的全球能源互联网天空地协同网络体系架构。其以IP技术为基础,各层网络通过星间、星地、星空、空空、空地以及地面有线、无线链路连接起来,构建全球覆盖的一体化网络体系。     

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。     

Cross-network access control mechanism for complex network environment

Complex network environments,such as space-ground integrated networks,internet of things and complex private networks,have some typical characteristics,e.g.,integration of multi-network and information flow in cross-network.These characteristics bring access control for complex network environment the new requirement of coarse-grained control,sticky policies and inconsistent operation semantics.To satisfy these requirements,cross-network access control mechanism in complex network environments (CACCN) was designed by mapping the cyberspace-oriented access control.First of all,the process of mapping was illustrated using the example of space-ground integrated networks.Next,a management model was proposed to manage the control elements in CACCN and a series of management functions were designed by using Z-notation.The analysis on practical example demonstrates that the mechanism can satisfy a series of access control requirements.     

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。     

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。     

自适应光学对星地相干激光通信性能改善研究

相干激光通信能够实现每秒数百吉比特的通信速率和接近量子极限的灵敏度,在未来天地一体化信息网络中具有广泛的应用前景。大气湍流引入的光学波前畸变是影响星地相干激光通信链路性能的重要因素。本文将自适应光学技术应用于大口径光学地面接收站,并系统地开展了4 Gbps高速相干激光通信试验,试验结果表明,自适应光学技术能够有效抑制中等大气湍流的影响,并提高相干激光通信的灵敏度和稳定性。