汪春霆，翟立君，李寧，盧寧寧

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關(guān)于天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用示范的思考

汪春霆，翟立君，李寧，盧寧寧

（中國電子科技集團公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081）

天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)通過多軌道衛(wèi)星星座將陸基、?；⒖栈W(wǎng)絡(luò)連接起來，構(gòu)成覆蓋全球的一體化通信網(wǎng)絡(luò)，可以為我國海洋、航空、航天、信息普惠、商用全球?qū)拵ㄐ诺榷喾N應(yīng)用場景提供全新的解決方案，為“一帶一路”等國家戰(zhàn)略實施提供通信應(yīng)用及服務(wù)支撐。在充分汲取國際先進技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用服務(wù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過開展典型應(yīng)用示范系統(tǒng)的建設(shè)，可以進一步驗證天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的能力，牽引出更多應(yīng)用需求和商業(yè)模式，并就未來天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)提出了一些初步的考慮和設(shè)想，為全球各類用戶提供基礎(chǔ)公共服務(wù)及專業(yè)服務(wù)。

天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)；衛(wèi)星通信；應(yīng)用技術(shù)；5G；邊緣計算

1 引言

天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)相比，具有廣域覆蓋的突出特點，對于實現(xiàn)海上、空中、陸地的全域通信覆蓋有明顯優(yōu)勢，成為軍事信息應(yīng)用、民用通信保障和商業(yè)通信應(yīng)用的一個重要發(fā)展領(lǐng)域。為了搶占天基信息網(wǎng)絡(luò)這一戰(zhàn)略制高點，我國即將啟動天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)重大工程的建設(shè)工作，擬在2030年前后建成覆蓋全球的天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)，為陸、海、空、天各類用戶提供多樣化的網(wǎng)絡(luò)與信息應(yīng)用服務(wù)。

當(dāng)前，國際上衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)平穩(wěn)增長態(tài)勢。根據(jù)2017年美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SIA）公布的第20版衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)狀況年度報告[1]，2016年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模為2 605億美元，其中與應(yīng)用緊密相關(guān)的大眾消費類衛(wèi)星通信服務(wù)規(guī)模為1 077億美元，較2015年增長5.1%。除去廣播業(yè)務(wù)，衛(wèi)星固定和移動通信服務(wù)規(guī)模約為210億美元。美國依然保持著明顯優(yōu)勢，在衛(wèi)星服務(wù)業(yè)中收入占比約為40%。從傳輸能力上看，目前國際上典型的海事衛(wèi)星5代GEO衛(wèi)星在L頻段可提供單用戶512 kbit/s的傳輸能力，在Ka頻段則可高達50 Mbit/s。采用低軌星座的銥星NEXT系統(tǒng)，L頻段可達1.5 Mbit/s，Ka頻段可達30 Mbit/s。從用戶使用成本上看，歐洲運營商SES目前提供含3 GB流量Broadband S包月套餐，月資費僅10.95歐元，與目前4G資費相當(dāng)。從傳輸技術(shù)上看，主要面向固定業(yè)務(wù)DVB-S2X標(biāo)準(zhǔn)[2]進一步提升了帶寬利用率，并為未來高頻段移動應(yīng)用提供了甚低信噪比（VLSNR）模式。在衛(wèi)星移動通信領(lǐng)域，歐洲太空局（European Space Agency，ESA）的“通信系統(tǒng)預(yù)先研究計劃ARTES”發(fā)布了《新興5G衛(wèi)星通信商業(yè)技術(shù)白皮書》，關(guān)注5G環(huán)境下的星地融合問題[3]。

就國內(nèi)市場來看，智研咨詢公司出具的《衛(wèi)星通信行業(yè)市場運營態(tài)勢及發(fā)展前景預(yù)測報告》[4]顯示，2015年我國衛(wèi)星通信市場規(guī)模約為715.9億元，同比2014年的584.8億元增長了22.42%，其速度遠高于國際市場。從傳輸能力上看，目前我國S頻段的天通一號衛(wèi)星可提供384 kbit/s的移動通信能力，采用3GPP-R6框架。Ka頻段中星16衛(wèi)星的寬帶接入能力可達20 Mbit/s以上。

天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)，在充分汲取國際先進技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用服務(wù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過與用戶單位的緊密合作，在設(shè)計時充分了解各方需求，通過開展典型應(yīng)用的示范，迭代推進網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及應(yīng)用。

2 天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)總體架構(gòu)

2.1 應(yīng)用系統(tǒng)組成

天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用示范采用分散建設(shè)與統(tǒng)籌規(guī)劃相結(jié)合原則，對應(yīng)用系統(tǒng)的共性關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、接口、共用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、通用終端、芯片等內(nèi)容進行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計。具體應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)將分階段、分步驟開展，第一階段結(jié)合試驗系統(tǒng)建設(shè)完成典型應(yīng)用示范，第二階段天地一體化網(wǎng)絡(luò)同步完善服務(wù)能力，到2030年實現(xiàn)應(yīng)用推廣。

圖1給出了天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)組成架構(gòu)，主要包括共性關(guān)鍵技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，通用終端、模塊、芯片和軟件中間件，典型應(yīng)用示范。其中，典型應(yīng)用示范又擬在戰(zhàn)略安全防護通信、全球移動寬帶服務(wù)、戰(zhàn)場聯(lián)合信息支援、防災(zāi)減災(zāi)信息服務(wù)、反恐維穩(wěn)信息支持、航空管理信息服務(wù)、海洋管理信息服務(wù)、信息普惠共享服務(wù)、天基設(shè)施中繼這10個領(lǐng)域開展。天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)中作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部分主要包括天基骨干網(wǎng)、天基接入網(wǎng)和地基節(jié)點網(wǎng)，其中，地基節(jié)點網(wǎng)又包括信關(guān)站、運維管理節(jié)點和信息處理服務(wù)節(jié)點。

應(yīng)用系統(tǒng)的用戶借助手持、載體等多種類型終端，利用L頻段、Ka或者激光空中接口接入網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)在低軌道接入網(wǎng)星座或者骨干網(wǎng)星座中路由轉(zhuǎn)發(fā)，于地基節(jié)點網(wǎng)中的信關(guān)站落地，然后再經(jīng)過邊界網(wǎng)關(guān)進入用戶的業(yè)務(wù)子網(wǎng)內(nèi)。對于每個典型示范應(yīng)用，其網(wǎng)絡(luò)側(cè)網(wǎng)元主要由邊界網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用專業(yè)運維、應(yīng)用服務(wù)組成。典型示范應(yīng)用的專業(yè)運維節(jié)點和地基節(jié)點網(wǎng)的運維管理節(jié)點交互，進行用戶管理、業(yè)務(wù)管理、費用結(jié)算，并可根據(jù)應(yīng)用需求從該接口上申請調(diào)配資源。地基節(jié)點網(wǎng)的信息服務(wù)節(jié)點為典型示范提供計算能力支持，典型示范的應(yīng)用服務(wù)可利用其提供的云計算、云存儲、大數(shù)據(jù)分析等功能。

圖1 天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)組成架構(gòu)

2.2 共性關(guān)鍵技術(shù)

（1）與5G融合的空中接口傳輸技術(shù)

5G在規(guī)劃之初就考慮把衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)納入整個框架，但目前3GPP、IMT-2020等組織工作尚未有實質(zhì)進展。天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)為了實現(xiàn)星地融合，簡化終端和芯片成本，降低網(wǎng)絡(luò)切換時上下文的開銷，并便于星地頻譜的部署和干擾協(xié)調(diào)，首先擬解決空中接口的融合設(shè)計問題。

作為5G標(biāo)志性技術(shù)的大規(guī)模MIMO[5,6]在衛(wèi)星通信應(yīng)用中面臨困難。在單星條件下，天線陣元幾何間距有限、收發(fā)信號相關(guān)性強，MIMO很難獲得增益[7]。在多星協(xié)作條件下，其精確時頻同步網(wǎng)絡(luò)又很難搭建。非正交多址技術(shù)（NOMA）[8]對天基開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以及提升系統(tǒng)頻譜利用率具有很強的吸引力。目前NOMA主要包括功率域[9]以及碼域的SCMA[10]、MUSA[11]兩類方案，且趨向融合。在天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)中，功率域方案不易實施，如采用GEO衛(wèi)星，小區(qū)（波束）邊緣和波束中心的終端與衛(wèi)星（基站）距離相差不大，信號功率差別也不大。對于低軌道衛(wèi)星，存在小傾角、終端傳輸距離、功率水平具有一定差異的情況。但考慮到多星同時覆蓋時，提供小傾角鏈路的衛(wèi)星往往是剛進入或者即將離開服務(wù)區(qū)的，也不宜使用這個衛(wèi)星節(jié)點開展接入。碼域方案由于星上處理能力有限，需要進一步降低復(fù)雜度。對于新型的波形，由于R15階段仍然主要考慮OFDM，衛(wèi)星通信場景中解決峰均比問題仍然是關(guān)鍵[12]，由于覆蓋區(qū)遠大于地面網(wǎng)絡(luò)，循環(huán)前綴、上行隨機接入物理信道（RARCH）導(dǎo)頻也需要特殊設(shè)計[13]。編碼方案則可考慮與地面采用類似的Polar碼與LDPC碼組合。

（2）“大時延帶寬積”條件下的端到端傳輸控制和擁塞管理技術(shù)

天地一體化網(wǎng)絡(luò)具有顯著的“大時延帶寬積”特性，它所提供的對空間用戶的微波或激光中繼，用戶速率可達2.5 Gbit/s甚至更高。其次，除卻衛(wèi)星通信本身就具有大時延的特征之外，星座路由時延隨著“跳數(shù)”增大不斷增加，來自不同區(qū)域的業(yè)務(wù)在落地時的時延上將具有顯著的差異。最后，星上用于排隊緩沖的存儲器相對地面是非常有限的，使每個節(jié)點面對突發(fā)、擁塞時存在更大的分組丟失風(fēng)險。由于部分涉及安全的應(yīng)用數(shù)據(jù)必須從國內(nèi)上空衛(wèi)星落地，使這我國上空節(jié)點的鏈路負載將明顯高于平均水平，擁塞可能性進一步加大。

當(dāng)前主流的端到端傳輸控制協(xié)議（transmission control protocol，TCP）并不能很好地適應(yīng)上述“大時延帶寬積”的場景。采用AIMD（additive increase multiplication decrease）模型的TCP Reno、TCP New Reno[14]等算法“慢啟動”中線性的窗口調(diào)整，使其達到網(wǎng)絡(luò)吞吐量則需要很長時間。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時，AIMD算法窗口下降太快又使其面臨下一個漫長的線性恢復(fù)過程。采用MIMD（multiplicative increase multiplicative decrease）的HSTCP，雖然能夠部分解決大帶寬條件下的窗口快速調(diào)整問題，但在RTT不同時具有嚴重的不公平性問題[15]。在天地一體化網(wǎng)絡(luò)中的星座中，跳數(shù)更多業(yè)務(wù)的RTT和分組丟失概率都較大，這導(dǎo)致其具有較低的性能。嚴重的服務(wù)不均衡和用戶體驗的下降，迫使人們在端到端擁塞控制和節(jié)點分組丟失機制上設(shè)計差異化的策略。目前有一些基于反饋算法，如XCP[16]，通過數(shù)據(jù)分組中某些標(biāo)識來計算和反饋傳輸質(zhì)量信息，但這帶來了較大的開銷?，F(xiàn)有的研究表明，“大時延帶寬積”條件下，任何主動隊列管理機制都難以控制隊列長度的一、二階矩，而且隨著時延或者帶寬上升變得更為嚴重[17]，這又進一步加劇了終端TCP窗口的抖動。因此，如何解決這種環(huán)境下端到端的傳輸控制仍然是一個重要問題。

（3）邊緣計算技術(shù)

當(dāng)前世界，數(shù)據(jù)生產(chǎn)速度是非常迅速的，視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)采集、科學(xué)研究很容易在幾天到幾周內(nèi)產(chǎn)生TB量級的數(shù)據(jù)[17]。目前規(guī)劃的天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源相較于應(yīng)用來說仍然是有限的，如果大量的數(shù)據(jù)都經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)回送給后方服務(wù)器，其帶寬開銷、時延和費用都是難以接受的。這一困難在地面網(wǎng)絡(luò)中也是存在的，只是在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中這一矛盾則更為突出。

目前，隨著智能設(shè)備的快速發(fā)展，用戶正從以數(shù)據(jù)消費者為主的單一角色過渡到兼顧數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的雙重角色。隨著萬物互聯(lián)的推進，在網(wǎng)絡(luò)邊緣產(chǎn)生數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)這一趨勢將更為明顯。根據(jù)思科的預(yù)測，到2018年，全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將有45%在網(wǎng)絡(luò)邊緣存儲、處理和分析[18]。業(yè)界因此提出了“霧計算”概念[19]，命名源自“霧是更貼近地面的云”。它是一種新的云計算服務(wù)模式，又稱邊緣計算[20]。數(shù)據(jù)首先通過身邊的“霧節(jié)點”進行計算、抽象、存儲和壓縮，從而減小了向云內(nèi)傳輸以及組織云內(nèi)節(jié)點計算帶來的開銷，同時也減輕了云端處理用戶數(shù)據(jù)帶來的安全問題。這一模型對于衛(wèi)星應(yīng)用具有強大的吸引力，無論是對于降低未來網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)運營公司提供云計算增值服務(wù)成本，還是降低用戶自主在該網(wǎng)絡(luò)上部署應(yīng)用的運營成本。目前，“霧計算”還需要突破的關(guān)鍵技術(shù)包括面向多種異構(gòu)邊緣節(jié)點復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用可編程性、命名規(guī)則、數(shù)據(jù)抽象、服務(wù)管理、數(shù)據(jù)隱私保護以及相關(guān)科學(xué)理論[21]。

3 典型應(yīng)用示范

3.1 全球移動寬帶應(yīng)用

全球移動寬帶典型應(yīng)用示范系統(tǒng)側(cè)重于通過建設(shè)統(tǒng)一的運營支撐平臺，開通業(yè)務(wù)國家和區(qū)域布設(shè)線上、線下營業(yè)廳，在全球范圍內(nèi)為大眾消費類用戶提供基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)以及政企類服務(wù)。對于涉及秘密或者高安全要求的數(shù)據(jù)，可借助空間網(wǎng)絡(luò)直達國內(nèi)落地。該網(wǎng)絡(luò)中政企業(yè)務(wù)常用IP VPN服務(wù)架構(gòu)如圖2所示，主要基于IPSec VPN技術(shù)。

3.2 航空管理信息服務(wù)

航空典型應(yīng)用示范系統(tǒng)擬針對大型民用運輸類飛機（如C919、ARJ21）和通用航空特種飛機開展。大型民用運輸類需求包括：駕駛艙高安全級別語音及數(shù)據(jù)通信服務(wù)；北斗衛(wèi)星/GPS的星基增強定位服務(wù)；廣播式自動監(jiān)視ADS-B；飛機健康管理服務(wù)；客艙高速寬帶上網(wǎng)，如空中Wi-Fi。通用航空的需求主要包括：特種任務(wù)寬帶通信服務(wù)，如航拍紅外/可見光圖像回傳；通航語音及數(shù)據(jù)通信服務(wù)。圖3給出了基于低軌道衛(wèi)星Ka頻段開展的航空管理信息服務(wù)，主要提供Internet訪問、空管系統(tǒng)和飛機健康管理以及航空公司提供的App增值服務(wù)。

圖2 政企業(yè)務(wù)常用IP VPN服務(wù)架構(gòu)

圖3 基于低軌道衛(wèi)星Ka頻段開展的航空管理信息服務(wù)

3.3 海洋管理信息服務(wù)

海洋管理典型應(yīng)用示范系統(tǒng)提供的應(yīng)用服務(wù)包括：海上觀監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳服務(wù)，對海洋生物資源、大氣質(zhì)量、海洋水資源、污染物排放范圍等進行實時監(jiān)測浮標(biāo)產(chǎn)生的監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳及浮標(biāo)定位；極地大洋高速數(shù)據(jù)通信：針對南北極科考站、大洋上科考船的雙向高速數(shù)據(jù)通信；海上日常數(shù)據(jù)通信服務(wù)：漁船漁情預(yù)報、維權(quán)執(zhí)法指揮通信服務(wù)。圖4(a)給出了海洋管理信息服務(wù)示意，低軌衛(wèi)星提供L和Ka兩個頻段分別用于中低速和高速通信。

3.4 天基信息中繼應(yīng)用服務(wù)

由于歷史和政治的原因，我國在全球布站困難較大，陸地測控站和海上遠望測量船一直支撐著我國的航天測控任務(wù)，其通信覆蓋相對較低。隨著天鏈中繼衛(wèi)星的應(yīng)用，這個情況得到了一定改善。以天舟1號發(fā)射為例，測控通信的覆蓋率由原來地基為主的20%提高到目前的80%[22]，這充分體現(xiàn)了天基測控對于我國航天事業(yè)的重要意義。在現(xiàn)有中繼星基礎(chǔ)上，天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)通過構(gòu)建覆蓋全球的天基骨干網(wǎng)，可進一步提升我國通信測控服務(wù)覆蓋率指標(biāo)，支撐我國航天應(yīng)用的開展，如圖4(b)所示。

圖4 服務(wù)示意

4 結(jié)束語

天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)是我國未來重要公共信息基礎(chǔ)設(shè)施，其著力解決我國政治經(jīng)濟發(fā)展過程中迫切的戰(zhàn)略性、公益性和商業(yè)性需求，為全球各類用戶提供基礎(chǔ)公共服務(wù)及專業(yè)服務(wù)。通過開展典型應(yīng)用示范系統(tǒng)的建設(shè)，可以進一步驗證天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的能力，并牽引出更多應(yīng)用需求和商業(yè)模式，本文就未來天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)提出了一些初步的考慮和設(shè)想，希望能拋磚引玉，進一步完善應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)方案，更好地發(fā)揮系統(tǒng)效能。

[1] Bryce Space and Technology Corporation. State of the satellite industry report[R]. 2017.

[2] DVB document A83-2, digital video broadcasting (DVB); second generation framing structure, channel coding and modulation systems for broadcasting, interactive services, news gathering and other broadband satellite applications part II: S2-extensions (DVBS2X): DIN EN 302307-2010 [S]. 2010.

[3] European Space Angency. Assessing satellite-terrestrial integration opportunities in 5G environment[R]. 2017.

[4] 北京智研科信咨詢有限公司. 衛(wèi)星通信行業(yè)市場運營態(tài)勢及發(fā)展前景預(yù)測報告[R]. 2016.

Beijing Zhiyan Kexin Consulting Co., Ltd. Satellite communications industry market trends and development prospects forecast report[R]. 2016.

[5] 李興旺. 無線通信系統(tǒng)中的大規(guī)模MIMO關(guān)鍵理論及技術(shù)研究[D]. 北京: 北京郵電大學(xué), 2017.

LI X W. Key theory and technology of massive MIMO in wireless communication system[D]. Beijing: Beijing University of Posts and Telecommunications, 2017.

[6] KING P R, STAVROU S. Capacity improvement for a land mobile single satellite MIMO system[J]. IEEE Antennas Wireless Propagation Letter, 2006(5): 98-100.

[7] 倪善金, 趙軍輝. 5G無線通信網(wǎng)絡(luò)物理層關(guān)鍵技術(shù)[J]. 電信科學(xué), 2015, 31(12): 48-53.

NI S J, ZHAO J H. Key technologies in physical layer of 5G wireless communications network[J]. Telecommunications Science, 2015, 31(12): 48-53.

[8] 畢奇, 梁林, 楊姍, 等. 面向5G的非正交多址接入技術(shù)[J]. 電信科學(xué), 2015, 31(5): 20-27.

BI Q, LIANG L, YANG S, et al. Non-orthogonal multiple access technology for 5G systems[J]. Telecommunications Science, 2015, 31(5): 20-27.

[9] HIGUCHI K, BENJEBBOUR A. Non-orthogonal multiple access (NOMA) with successive interference cancellation for future radio access[J]. IEICE transactions on communications, 2015, 98(3): 403-414.

[10] TAHERZADEH M, NIKOPOUR H, BAYESTEH A, et al. SCMA Codebook Design[C]//Vehicular Technology Conference, Sept 14-17, 2014, Vancouver, Canada. New Jersey: IEEE Press, 2014: 1-5.

[11] 袁志鋒, 郁光輝, 李衛(wèi)敏. 面向5G的MUSA多用戶共享接入[J]. 電信網(wǎng)技術(shù), 2015(5): 28-31.

YUAN Z F, YU G H, LI W M. Multi-user shared access for 5G[J]. Wireless Networks, 2015(5): 28-31.

[12] HAN S H, LEE J H. An overview of peak-to-average power ratio reduction techniques for multicarrier transmission[J]. IEEE Wireless Communications, 2005, 12(2): 56-65.

[13] PAPALEO M, NERI M, VANELLI-CORALLI A. Using LTE in 4G satellite communications: increasing time diversity through forced retransmission[C]//10th International Workshop on Signal Processing for Space Communications, Oct 6-8, 2008, Rhodes Island, Greece. New Jersey: IEEE Press, 2008: 1-4.

[14] 劉芳. 無線網(wǎng)絡(luò)中TCP擁塞控制的研究[D]. 濟南: 山東大學(xué), 2014.

LIU F. Research on TCP congestion control in wireless networks[D]. Jinan: Shandong University, 2014.

[15] 沈燕, 王緒宛. 一種改進HSTCP公平性的擁塞控制算法[J]. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用, 2013, 22(9): 172-175.

SHEN Y, WANG X W. An algorithm of congestion control on improving fairness of HSTCP[J]. Computer Systems & Applications, 2013, 22(9): 172-175.

[16] 王昆. XCP協(xié)議的穩(wěn)定性分析及其仿真[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用, 2010, 36(5): 133-135.

WANG K. Simulation and stability analysis of XCP protocol[J]. Application of Electronic Technique, 2010, 36(5): 133-135.

[17] 任豐原, 林闖, 任勇, 等. 大時滯網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控制算法[J]. 軟件學(xué)報, 2003, 14(3): 503-511.

REN F Y, LIN C, REN Y, et al. Congestion control algorithm in large-delay networks[J]. Journal of Software, 2003, 14(3): 503-511.

[18] Hewlett-Packard Company. Information optimization: harness the power of big data white paper[R]. 2012.

[19] Cisco Corporation. Cisco global cloud index: forecase and methodology 2014-2019[R]. 2014.

[20] 張建敏, 謝偉良, 楊峰義, 等. 移動邊緣計算技術(shù)及其本地分流方案[J]. 電信科學(xué), 2016, 32(7): 132-139.

ZHANG J M, XIE W L, YANG F Y, et al. Mobile edge com- puting and application in traffic offloading[J]. Telecommunications Science, 2016, 32(7): 132-139.

[21] 施巍松, 孫輝, 曹杰, 等. 邊緣計算: 萬物互聯(lián)時代新型計算模型[J]. 計算機研究與發(fā)展, 2017, 54(5): 907-924.

SHI W S, SUN H, CAO J, et al. Edge computing—an emerging computing model for the internet of everything era[J]. Journal of Computer Research and Development, 2017, 54(5): 907-924.

[22] 天舟一號將擇機發(fā)射新測控、新技術(shù)筑夢天宮[EB/OL]. (2017-04-19) [2017-11-10]. http://www.qhnews.com/newscenter/ system/2017/04/19/012291022.shtml.

One day the day boat will choose to launch a new measurement and control, new technology dream house[EB/OL]. (2017-04-19) [2017-11-10]. http://www.qhnews.com/newscenter/system/2017/ 04/19/012291022.shtml.

General idea of application system for space-ground integrated information network

WANG Chunting, ZHAI Lijun, LI Ning, LU Ningning

The 54th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Shijiazhuang 050081, China

The space-ground integrated information network can offer global coverage by connected air, ocean and land networks with hybrid orbit satellite constellation. This infrastructure can provide a new solution for applications of marine, aviation, aerospace, inclusive information system and global commercial broadband communication. It can also support the implementation of national strategies such as B&R with communication applications. On the basis of fully drawing on international advanced technology, industry and application service experience, through the development of a typical application demonstration system, the capability of the world-wide integrated information network was verified and more application requirements and business models were drawn. And some preliminary considerations and ideas were put forward for the construction of a typical application system of the space-ground integrated information network in the future, providing basic public services and professional services to all kinds of users worldwide.

space-ground integrated information network, satellite communication, application technology, 5G, edge computing

TP393

A

10.11959/j.issn.1000?0801.2017322

2017?11?10；

2017?12?07

汪春霆（1965?），男，中國電子科技集團公司第五十四研究所副總工程師、研究員級高級工程師、博士生導(dǎo)師，主要研究方向為衛(wèi)星通信。

翟立君（1981?），男，博士，中國電子科技集團公司第五十四研究所高級工程師，主要研究方向為衛(wèi)星移動通信、地面移動通信等。

李寧（1982?），女，博士，中國電子科技集團公司第五十四研究所高級工程師，主要研究方向為自組織網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信等。

盧寧寧（1982?），男，博士，中國電子科技集團公司第五十四研究所高級工程師，主要研究方向為通信與信息系統(tǒng)等。