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空间信息网络的组网方式

【摘要】:表1-1不同业务应用对应的空间网络层次化设计参数按照组网方式不同,可以将天地一体化网络的网络架构归为3大类:天星地网、天基网络、天网地网,不同网络架构的比较如表1-2所示。表1-2美军天基信息系统现状1)天星地网天星地网是目前普遍采用的一种网络结构,包括Inmarsat、Intelsat、宽带全球卫星等系统,其特点是天上卫星之间不组网,而是通过全球分布的地面站实现整个系统的全球服务能力。

参照开放式互联(OSI)层次化网络设计的原则,面向任务的空间信息网络层次化设计如表1-1所示,P,D,N,T,A分别代表着物理层、数据链路层、网络层、传输层以及应用层,①~⑤分别代表该类型任务涉及的OSI层次设计要素,在组网方式上要重点考虑。

表1-1 不同业务应用对应的空间网络层次化设计参数

按照组网方式不同,可以将天地一体化网络的网络架构归为3大类:天星地网、天基网络、天网地网,不同网络架构的比较如表1-2所示。

表1-2 美军天基信息系统现状

1)天星地网

天星地网是目前普遍采用的一种网络结构,包括Inmarsat、Intelsat、宽带全球卫星(WGS)等系统,其特点是天上卫星之间不组网,而是通过全球分布的地面站实现整个系统的全球服务能力。在这种网络结构中卫星只是透明转发通道,大部分的处理在地面完成,所以星上设备比较简单,系统建设的技术复杂度低,升级维护也比较方便。

2)天基网络

天基网络是另一种网络结构,典型的系统有Iridium、先进极高频(AEHF)等,其特点是采用星间组网的方式构成独立的天基网络,整个系统可以不依赖地面网络独立运行。这种网络结构弱化了对地面网络的要求,把处理、交换、网络控制等功能都放在星上完成,提高了系统的抗毁能力,但由此也造成了星上设备的复杂化,导致整个系统建设和维护的成本较高。实际应用表明,这种单纯的天基网络结构从商业上来说并不算成功,主要是基于军事上对网络极端抗毁性的需求。

3)天网地网

天网地网介于上述两种网络结构之间,以转型卫星通信系统(TSAT)计划为典型,其特点是天基和地面两张网络相互配合共同构成天地一体化信息网络。在这种网络结构下,天基网络利用其高、远、广的优势实现全球覆盖,地面网络可以不用全球布站,但可以把大部分的网络管理和控制功能在地面完成,简化整个系统的技术复杂度。