天地一体化IT和CT融合背景下天网地网

近年来，我国信息网络建设日新月异，取得了可喜的成绩，互联网和移动通信用户数量处于世界领先地位。但是，我国天基信息网、互联网、移动通信网发展很不平衡，呈现“天弱地强”的特征。天基方面，我国已经初步建成了通信中继、导航定位、对地观测等系统，但个卫星系统独自建设，条块分割十分明显。

建设天地一体化网络的意义

改变天地操作中的频繁协议转换现状、提高互操作效率。目前，我国星上、星地和地面三部分传输协议尚未进行一体化设计。在遥感数据传输中需要至少2次协议转换，而在业务测控操作中协议转换次数更多大5~6次，为此需要安装多个协议转换设备，降低了系统可靠性和操作维护效率。

改变天地专用协议过多局面，促进规范化发展。由于不同的卫星采用不同的天地协议，处理方式各有不同，地面需要开发多重协议处理软件，系统兼容性和可靠性较差。随着卫星数量的不断增加，接口协调的工作量和难度也在不断增大。这种局面造成了人力、物力等多方面不必要的浪费。

改变信息不能很好共享局面，充分发挥航天应用效益。随着航天技术的快速发展，我国民用航天遥感和军用航天信息获取两大体系已经初步形成。航天应用渗透到了气象、海洋、测绘、地球资源探测、空间科学探测、国防等诸多领域。但是由于种种原因，目前不同种类的卫星系统分数我国不同部门，获取的大量遥感数据未能很好地共享与综合利用，信息资源浪费严重。

建设天地一体化网络的目标

天地一体化你信息网络的目标是建立一套区别于由任何任务驱动的适应于单一任务的垂直基础设施。天地一体化信息网络将是多种卫星信息系统的综合，包括卫星通信系统、对地观测/专用高分辨率卫星系统以及卫星导航定位系统等。天地一体化信息网络将实现多种通信业务的综合，包括人与人、人与物、以及物与物的通信等。

构建天地一体化网络

天地一体化信息网络分为空间段和地面段，由通信链路（微波和激光）实现两段之间及各段内互联。

天地一体化信息网络由通信基础设施（主干网、接入网、子网）、网络基础设施（协议、路由、组网控制）和应用基础设施（信息获取、类型整合、信息服务）三大部分组成。

天地一体化网络面临的主要技术挑战

网络协议不统一。空间和天地间传输路径比地面网络长，原有地面IP网机制不再适用；链路质量较差，必须采用相关策略进行协议改进，以适应这种质量的链路；航天任务的特点决定了必须保证高可靠性和高安全性。由于空间信息传输的保陆行，与传统网络相比，更容易遭受敌方的窃听、毁坏和攻击。因此在协议设计中必须进行相关的安全协议和安全解决方案设计。

信息传输距离远和星上处理能力受限。天地一体化信息传输距离远和星上处理能力受限的特点，导致端到端传输时延大、链路质量差，这是传统卫星通信研究中就一直







































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