空间互联网协议技术及应用

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1、ZTETECHNOLOGYJOURNAL专题杨志华等空间互联网协议技术及应用DOI：10.3969/j.issn.1009-6868.2016.04.009网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1228.TN.20160616.1642.002.html空间互联网协议技术及应用TechnologiesandApplicationsofSpaceNetwork中图分类号：TN929.5文献标志码：A文章编号：1009-6868(2016)04-0046-003杨志华/

2、YANGZhihua袁鹏/YUANPeng摘要：认为空间互联网作为地面互联网向临近空间、地球轨道空间甚至深空空间张钦宇/ZHANGQinyu的拓展，在通信中继、对地观测和导航定位等多领域发挥了重要作用。介绍了典型空间互联网的体系结构，针对链路差异、拓扑动态和网络异构的特点，提出了空间(哈尔滨工业大学深圳研究生院,广东深圳518000)互联网中协议体系、路由技术、网络安全和网络仿真等关键技术。(HarbinInstituteofTechnologyShenzhenGraduateSchool,Shenzhen关键

3、词：空间互联网；协议体系；路由；网络安全518000,China)Abstract:Spacenetwork,whichplaysanimportantroleincommunicationsrelay,earthobservationandnavigation,isregardedastheextensionofInternettonearspace,earth'sorbitspaceandevendeepspace.Inthispaper,thetypicalsystemarchitectureofspac

4、enetworkisintroduced.Moreover,accordingtothedifferenceoflinks,dynamictopologyandheterogeneousstructurecharacteristicsofspacenetwork,thekeytechnologiessuchasprotocolarchitecture,routing,networksecurityandnetworksimulatorarepointedout.1空间互联网Keywords:spacenetwo

5、rk;protocolarchitecture;routing;networksecurity线通信和控制技术的快速发展无与未来信息全球化和宇宙探测的迫切需求，促使传统地面互联网络向临近空间、地球轨道空间甚至深空空间拓展[1]。通过空间无线通信和地面有线通信技术，将在轨卫星、空间飞行器，如处于准静止状态的高空飞线连接，地面无线和有线连接等。其飞行器和地面设施等构成互联互通艇、气球和高速飞行的无人机等。地中卫星和临近空间无线连接链路传的空间互联网，在通信中继、对地观面通信系统包括地面接收站、车辆、输时延大、误码率

6、高、上下行传输速测和导航定位等领域发挥重要作用。船只和人员等，通过有线网、无线移率不对称，与地面无线和有线连接环动和自组织网络等方式互联组网。境存在显著差异。1.1网络结构（2）拓扑动态：空间互联网中拓典型的空间互联网包含卫星通1.2网络特点扑结构包含周期运动的卫星，固定的信系统、临近空间通信系统和地面通空间互联网由在轨卫星、临近空地面接收，准静止的高空飞艇、气球信系统[2]，如图1所示。卫星通信系间飞行器和地面网络构成，与传统地和动态的无人机、地面车辆、船只和统由地球轨道卫星构成，包括地球同面通信网络相比，具

7、有3个特点[3]。人员等。不同节点间连接中断频繁，步轨道卫星、中轨卫星和低轨卫星（1）链路差异：空间互联网中链导致网络拓扑高度动态。等，节点间通过星间链路（ISLs）互路模型方面包含卫星和临近空间无（3）网络异构：空间互联网中不联，与临近空间和地面节点通过星地同通信子网通信环境不同，存在单链路（SGLs）连接。卫星通信系统能卫星播、组播和广播的传输模式，面向连通信系统够提供空间互联网中其他节点广泛接和非连接的传输协议，直接通信和稳定的通信接入中继服务，并能为更临近空间中继通信方式，网络高度异构。通信系统远距离深

8、空探测器提供通信支持。临近空间通信系统包括亚轨道区间地面2空间互联网应用通信系统空间互联网将临近空间、地球轨收稿时间:2016-05-02网络出版时间:2016-06-16▲图1空间互联网组成示意道空间甚至深空空间的飞行器、卫星中兴通讯技术462016年8月第22卷第4期Aug.2016Vol.22No.4D:MAG2016-08-129/VOL22F1.VFT——3PPS/P1