空间互联网协议体系研究

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1、第30卷增刊飞行器测控学报V01．30Sup．!!!!生!!旦』Q坠￡望垒!Q!曼卫垒竺竺!!垒丛!!壁￡!壁!塾翌壁!QgY望!!：!!!!空间互联网协议体系研究’黄薇1，万鹏1，宋世杰1，刘锋2(1．北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094；2．北京航空航天大学电子工程学院·北京·100086)摘要：随着技术的发展，航天测控的概念将发生变革，传统的测控功能将逐步演化为通信与导航。对于新体系架构中的通信部分，空间互联网是一种有效的解决方案。本文按照协议分层的原则，针对空间任务的特点和需求，对可能应

2、用于空间通信环境的各类协议进行了系统比较和基于0PNET(优化网络工程工具)的仿真分析，在此基础上提出了一种空间互联网协议体系建议。关键词：空间互联网；空间数据系统咨询委员会(CCSDS)；互联网协议(IP)；协议体系中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1674—5620(2011)Sup．一0005—05ResearchonProtocolStacksforSpaceInternetHUANGWeil，WANPen91，SONGShijiel，LIUFen92(1．BeijingInstitu

3、teofTrackingandTelecommunicationsTechnology，Beijing100094；2．SchoolofElectronicsandInformationEngineering，BeihangUniversity，Beijing100086)Abstract：Withthedevelopmentofspacetechnology，traditionalTT&CfunctionswillbetransformedtOtelecommu—nicationandnavigati

4、onservices．SpaceinternetisanattractivesolutiontOprovidespacedatatransferservicesinthenewarchitecture．AccordingtOthecharacteristicsandrequirementsofspacemissions，potentialprotocolsofalllayersarecomparedandanalyzed．AsimulationisperformedbasedonOPNET．Finall

5、y，aspaceinternetprotocolstackisproposed．Keywords：SpaceInternet；ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems(CCSDS)；InternetProtocol(IP)；Pro—tocolStackO引言随着技术的发展，航天测控的概念将发生变革，传统的测控功能将逐步演化为通信与导航。其中通信部分的服务对象也不仅局限于传统的遥测遥控业务，还包括有效载荷信息、导航信息等，载人航天任务还会有话音及视频等多媒体信息。对

6、于新体系架构中的通信部分，空间互联网是一种有效的解决方案。目前对空间互联网的概念还没有正式和权威的定义。空间互联网应该指将地面互联网概念引申到空间通信系统，使之具有与地面互联网类似的能力和灵活性，并且与采用地面互联网技术构建的地面网络之间具有良好的互联互通性。空间互联网有2个重要含义：第一，采用地面互联网概念对空间通信资源进行统一的规划与设计，而不是根据单一用户或任务的需求，采用专用解决方案独立、分散地建设或改造资源；第二，在充分考虑到空间通信和空间任务自身特点的前提下，尽可能采用或借鉴地面互联网现有协

7、议及技术。空间互联网的发展需要空间任务需求和技术进步2方面的推动。未来空间任务可能需求包括具有复杂星载网络和业务的任务(以空间站为典型代表)，具有星间链路的星座任务，包含行星本地网络和行星中继网络的深空任务，以及希望提高自主运行能力、降低地面操作干预的任务。地面无线网络技术的快速发展为空间互联网的设计提供了良好的借鉴，但空间互联网的实现离不开星载处理技术的支持。构建空间互联网的关键技术，除了天线技术、射频技术、光通信技术、软件无线电等空间通信领域的共性技术外，最具特色的技术是能够实现将多网连*收稿日期：

8、2011一07—31；修回El期：2011一09—25第一作者简介：黄薇(1976一)，女，博士，工程师．研究方向为航天测控总体；E—mail：huangwei@bittt．eli飞行器测控学报第30卷成总网的空间信息传输协议。本文研究对象为月球及其以下轨道航天任务，从目前典型空问任务需求出发，对空间信息传输协议进行了系统性研究和仿真验证：首先按照协议分层的原则，针对空间任务的特点和需求，对各类潜在的协议进行分析与论证，并对需要仿真验证的问