一种适用于天地一体化网络的卫星通信港设计

根据目前天地一体化网络发展趋势,提出作为天基骨干网的卫星通信港架构,针对卫星通信港的组网问题,设计一种适用于天地一体化的卫星通信港架构方案。该方案基于SDN的集中式管理模型,通过多域控制器连接管理由天基接入网和地基接入网组成的多个控制域,每个控制域均部署单域控制器进行域内管理。通过STK软件对方案进行仿真。仿真结果表明,卫星通信港在网络覆盖和灵活组网特性上更具优势,符合我国天地一体化网络发展的需求。     

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。     

空天地一体化网络运营方法分析与挑战

空天地一体化作为未来网络的发展趋势,融合了陆地蜂窝网、卫星网络、高空通信平台的多重优势,极大地提高了网络服务的覆盖范围和服务质量。与此同时,打破异构网络壁垒,实现天地协同,给网络运营提出了新的挑战。首先对空天地一体化现状进行分析,从标准化组织和产业推进两个角度对技术研究和商业成果进行阐述。其次,以网络架构、共建共享和专网建设为典型代表,重点研究了空天地网络间相互赋能和与之对应的网络运营新模式。最后阐述了空天地一体化网络运营在“时-频-空”三个维度面临的挑战。     

现代网络通信技术中卫星通信的研究

目前,科学技术和社会经济都在快速发展,人们的通信需求也在不断增加,这使原有的通信技术逐渐无法满足人们的需要,新型卫星通信技术应运而生。卫星通信技术作为一种新型的无线电通信手段,在各领域得到了广泛的应用,并取得了良好的成绩。而卫星通信技术以其覆盖面广、机动灵活、不受地域限制、通信量较大等优点,受到了社会各界的关注。基于此,文中对现代网络通信技术中的卫星通信进行了较为深入的研究。     

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。     

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。     

突发公共事件天地一体化应急通信技术综述

在突发公共事件发生后,往往由于通信中断造成信息沟通不畅,从而大大降低了应急救援人员对突发公共事件的救援效率。为了保证救援现场人员便捷、可靠的通信,对现有应急通信技术进行分析总结并给出了面向公共突发事件的天地一体化应急指挥通信网络架构。在天基通信网络保障体系方面介绍了天基通信网络技术的发展及现状,给出了基于车载通信的融合方案,还介绍了天基基站技术。在地面应急通信保障体系方面介绍了地面卫星通信设备、无线自组织网络、超级基站、便携式基站、短波电台系统及集群通信网络等技术。天地一体化的应急通信保障体系能够快速地分享现场信息,为后方及现场指挥提供通信保障。     

基于天地一体化网络的航天器高效可靠组网技术

随着地面以太网组网技术的快速发展及广泛应用,空间通信与地面网络融合技术成为未来空间通信发展的必然趋势。目前,地面测控通信系统已实现基于网络的数据传输,但航天器内部数据传输仍以总线或点对点通信方式为主。若航天器内部设备之间信息交互采用组网技术,与地面网络实现一体化通信,可统一航天器内部和地面的通信协议,提高天地通信效率。相比于地面网络环境,航天器天地传输链路具有时延长、带宽有限、双向链路带宽不平衡以及航天器内部电磁环境复杂等特点,直接应用地面组网技术会存在天地一体化网络通信效率低、可靠性差等问题。为此,文中提出一种空间高效可靠的组网方案,构建以空间以太网交换机、天地网关为核心的航天器网络通信系统,并对地面网络协议进行改进和优化,实现航天器高效可靠的天地一体化网络通信。     

专题:基于软件定义的空天地一体化网络技术

内容导读,近年来,随着低轨卫星商业计划的相继落地、高空平台的逐渐普及、地面移动通信技术的持续演进,空天地网络融合已成为重要的发展趋势。当前,发展空天地一体化信息网络已成为6G的共识,技术融合需要在5G时代起步实践,在6G时代全面实现。我国也将其作为重大使命纳入“新基建”范畴。     

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。     

卫星通信网综合网管系统

本文主要讨论建立通信网综合网管的必要性,以及卫星通信网综合网管的功能和实现。     

卫星综合信息网的架构设计及路由算法

卫星综合信息网是未来空间信息技术发展的方向之一。本文针对卫星综合信息网应用设计了一种由静止轨道、中轨道和低轨道卫星节点构成的结构简洁的三层卫星网络架构,每一层网络仅使用永久性链路形成稳定拓扑,不同层网络在分簇的基础上使用可视时间较长的星间链路建立跨层连接。本文进一步设计了在该架构下的最小延迟路由算法。OPNET上的仿真实验表明,本文所设计的卫星综合信息网架构稳定,具有较强的通信承载和适应节点故障的性能。     

Learning-Based Admission Control for Low-Earth-Orbit Satellite Communication Networks

Satellite communications has been regarded as an indispensable technology for future mobile networks to provide extremely high data rates, ultra-reliability, and ubiquitous coverage. However, the high dynamics caused by the fast movement of low-earth-orbit(LEO) satellites bring huge challenges in designing and optimizing satellite communication systems. Especially, admission control, deciding which users with diversified service requirements are allowed to access the network with limited resourc...     

卫星星座网络中的IP路由选择

本文从中、低轨道卫星星座网络的动态特性出发,介绍了目前用于解决星座网络中实现IP路由选择功能的一些策略和方法,并对它们进行了分析和讨论。     

卫星网络路由技术概述

卫星网络不仅能提供全球无缝覆盖,具有连续的高带宽性能,而且还支持灵活、可扩展的网络配置.文中阐述了具有星间链路的卫星网络在空间通信中的重要地位及其路由算法应当具有通用、简洁和可靠等特点.从单层、两层与多层卫星网络路由三方面综述了多种路由算法,并对其进行详细的分析和比较,最后指明了进一步的研究方向.     

双层卫星网络中的自适应路由算法

The rapid advancement of communication and satellite technology drives broadband satellite networks to carry different traffic loads. However, traffic class routing of satellite cannot be provided by the existing 2 layerd satellite networks. In this paper, a 2 layered satellite network composed of low Earth orbit and medium Earth orbit satellite networks is presented, and a novel Self adapting Routing Protocol (SRP) is developed. This scheme aims to adopt self adapting routing algorithm to support different traffic classes. Meanwhile, the path discovery processing is invoked independently for each individual origin/destination pair. Simulation results are provided to evaluate the performance of the new scheme in terms of end to end delay, normalized data throughput, delay jitter and delivery ratio.     

智能光网中的联合路由

在IP/MPLS智能光网络中的LSP路由分为独立路由和联合路由两类。由于综合考虑了光层和IP层的可用资源信息和拓扑信息,联合路由能够提供比独立路由方案更高的资源利用率。文中提出了联合路由算法的设计目标,综述了联合路由算法的研究现状,并给出了下一步的研究方向。     

Bottleneck Routing Games in Communication Networks

We consider routing games where the performance of each user is dictated by the worst (bottleneck) element it employs. We are given a network, finitely many (selfish) users, each associated with a positive flow demand, and a load-dependent performance function for each network element; the social (i.e., system) objective is to optimize the performance of the worst element in the network (i.e., the network bottleneck). Although we show that such "bottleneck" routing games appear in a variety of practical scenarios, they have not been considered yet. Accordingly, we study their properties, considering two routing scenarios, namely when a user can split its traffic over more than one path (splittable bottleneck game) and when it cannot (unsplittable bottleneck game). First, we prove that, for both splittable and unsplittable bottleneck games, there is a (not necessarily unique) Nash equilibrium. Then, we consider the rate of convergence to a Nash equilibrium in each game. Finally, we investigate the efficiency of the Nash equilibria in both games with respect to the social optimum; specifically, while for both games we show that the price of anarchy is unbounded, we identify for each game conditions under which Nash equilibria are socially optimal.     

Routing Techniques Used in Computer Communication Networks

An overview is provided in this paper of the routing procedures used in a number of operating networks, as well as in two commercial network architectures. The networks include TYMNET, ARPANET, and TRANSPAC. The network architectures discussed are the IBM SNA and the DEC DNA. The routing algorithms all tend to fall in the shortest path class. In the introductory sections, routing procedures in general are discussed, with specialization to shortest path algorithms. Two shortest path algorithms, one appropriate for centralized computation, the other for distributed computation, are described. These algorithms, in somewhat modified form, provide the basis for the algorithms actually used in the networks discussed.