天地一体化网络

摘要： 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。

摘要： 天地一体化网络具备对遥感卫星实施全球实时测控和数传的能力,能够大幅改善卫星遥感系统效能严重受限于地面站资源的现状,极大地提高了卫星遥感系统的效能。基于上述思想,设计了一个具有基本接入和联通能力的通信星座,并对该星座的地面站接入能力和遥感卫星接入能力进行了初步分析。然后针对用户关心的点目标应急观测、区域目标应急覆盖和移动目标持续跟踪3类任务场景进行了仿真分析,量化说明天地一体化网络对卫星遥感系统效能的提升。

摘要： 由于天地一体化网络的计算资源受限、能力迥异等问题,会导致其处理复杂任务的能力减弱,使得重要的任务处理失败.因此,本文构建了一种将任务卸载到本地-骨干-边缘接入节点的三层计算卸载开销模型,并通过基于DQN的最优卸载算法进行最优卸载策略的制定.首先,依据网络中存在的天基骨干节点、边缘接入节点以及地基骨干节点三种类型计算节点(卸载站点)自身的特点,给出了不同卸载站点的时延、能耗的开销表达式以及对应的约束条件.然后,提出了基于DQN算法来完成低时延、低能耗的卸载过程.仿真结果表明,DQN算法能够提高任务执行的速度,降低终端设备的能耗,有效改善网络中计算节点资源迥异的现状.

摘要： 天地一体化网络将是国家未来重要的信息网络基础设施,为弥补其可视化方面研究的不足,全方位、多角度地展示其网络结构,设计并实现了一套天地一体化网络可视化原型系统。该文介绍了相关基础技术,提出了一个多视图可视化框架,并从体系架构和功能结构两个方面对系统总体进行设计,分别详述了各功能层下每个模块的作用与实现过程,对可视化效果进行验证。结果表明,该系统能全面地展现天地一体化网络的结构,也能为其他相似网络的可视化提供参考。

摘要： 当前卫星网络面临着拓扑高度动态变化、资源有限所带来的路由转发效率低等问题,因此迫切需要一种高效的星上交换技术。针对卫星路由转发效率低问题,本文设计了一款基于标签交换的路由转发机制,利用万兆以太网模拟星间链路信号源,并通过硬件平台在地面实现卫星通信模拟。实验结果表明,硬件平台设计简洁、丢包率低,PING IPV6发送请求20000数据包的测试环境下传输链路不存在丢包,误码率小于10-4,验证了基于标签交换数据转发机制在卫星上的可行性。

摘要： 天地一体化网络是中国“科技创新2030”的重要项目,其中卫星网络与地面网络互联起到关键作用。但是直接部署传统的域间网络协议会导致网络中的带宽资源被大量控制路由占用,现有的轻量级部署方案要求设备存储全网路由。本文提出一种轻量级路由通告机制LRAM,将通告路由改为通告对等体组,并使用索引形式保存路由。实验表明:LRAM对带宽资源和存储空间的优化效果明显。

摘要： 软件定义网络(SDN,software define network)推动了传统网络的发展,将SDN引入天地一体化网络能够极大程度地调动各层级网络的资源,实现天地一体化网络的智能管控;首先,介绍了天地一体化网络和软件定义网络,论述了基于SDN的天地一体化网络架构的研究现状;随后,介绍了SDN控制器的性能指标并对比了当前的SDN多控制器部署方法,综述了基于SDN的天地一体化网络的控制器部署策略;最后,对未来基于SDN的天地一体化网络控制器部署方法进行了展望和归纳总结。

摘要： 针对天地一体化网络地面核心网组网灵活性不足和资源利用率低的问题,提出了采用5G网络切片技术的架构设计方案,并基于Docker平台实现了原型系统.在原型系统上加载了IM S多媒体通信、物联网信息采集和上网下载3种切片业务进行测试,结果表明,不同网络切片可以根据服务的性能要求灵活地分配网络资源并独立提供服务,相关设计方案能有效提高天地一体化网络地面核心网的组网灵活性.

摘要： 新型网络产业作为兼具创新引领性、交叉融合性的前沿领域,对推动我国新一代信息技术创新与应用、促进工业化和信息化融合发展具有重大价值,也是抢占新兴产业制高点和经济增长点的有力手段.本文研判了新型网络技术的发展需求,针对多类应用场景阐述解决方案,凸显产业化价值;详细梳理了国内外新型网络产业的宏观发展态势、技术应用现状.在凝练我国新型网络产业发展思路的基础上,研判相关产业发展的重点方向,据此提出短期、中期、长期三个阶段中各细分方向的具体发展目标.研究表明,制定新型网络产业战略规划体系、加强前沿基础理论创新研究,是我国新型网络产业的发展亟需;新型网络架构与基础理论、超低时延/确定性时延网络、网络操作系统、云网融合、可编程网络是重点技术方向.

摘要： 针对地面5G网络受小型蜂窝小区的覆盖范围和回程容量的限制,提出将地面网络和卫星网络融合组成天地一体化网络.探索了天地一体化路由算法,将卫星网络无缝集成到地面网络中,根据地面段内以及地面和卫星段之间的流量需求调整路由.为了降低拥塞导致的队列时延和传播时延,提出一种基于星间链路的卫星路由算法,通过计算每个方向上链路的通信时延,找到最佳下一跳,通过模拟退火算法计算最优的天地一体化路由集合.并利用Satellite Tool Kit和QualNet进行仿真,仿真结果表明,天地一体化路由算法在吞吐量和时延方面均优于传统方法,为未来多网并存的异构网络研究提供了重要参考.

摘要： 天地一体化网络是当前国内外前沿、热点研究领域.本章在分析我国天地一体化网络发展愿景的基础上,给出了天地一体化网络的内涵,进而综述了国内外相关系统的发展情况,并对未来一体化网络的体系结构、组网结构以及路由、传输、星上信息处理等关键技术的研究难点和发展趋势进行了梳理.

摘要： 由于天地一体化互联互通是航天测控领域的一个发展方向,因此,本文介绍了容迟网络(DTN)结构,给出了应用需求、一般结构、相关协议及国外实验情况等.结论是DTN在天地一体化网络构建中具广阔前景.

摘要： 高速报文转发是天地一体化网络中地面段进行实时数据接收和处理的核心问题之一,而负载均衡技术是进行高速报文分析、检测和转发的有效手段。这里对天地一体化网络的负载均衡技术进行了深入探讨,提出了基于TCP流的负载均衡算法,在确保TCP流完整性的前提下基本保证了负载均衡,从而降低了由于负载过大造成的数据丢失率,同时也减少了因相关数据报文被分流而引起的数据重传。

摘要： 天地一体化即将外层空间力量与低层空间力量相交联,将强大的信息支援与多层次的平台相结合,组成全维一体化力量,发挥出最佳效能.近年来几场代表性的局部战争表明,现代战争的胜利越来越离不开空天的有效结合,同时突显出当代科技对国民经济和社会可持续发展的重要意义.面对中国多空间、多领域、全纵深、一体化信息保障工作以及载人航天工程等迫切需要,在天地一体化信息网络的研究背景和建设目标,以及科学内涵,核心发展思路及其发展过程中遇到的一些战略关系等方面急需开展战略性研究,以其突显天地一体化信息网络在未来发展中的必要性,并为中国天地一体化信息网络建设提供战略性有益思考.提出要天地有机结合，合理布局，构建一体化信息网络；军民合一、科学管理，建立系统化军民共用网络；自足当前，着眼长远，总体规划，分步实施；一律入网，保持特色，将基础设施纳入一体化信息网络；避免重复建设，促进资源整合，实现天地互联互通；鼓励创新，扩大产业，带动新兴产业发展。

摘要： 天地一体化即将外层空间力量与低层空间力量相交联,将强大的信息支援与多层次的平台相结合,组成全维一体化力量,发挥出最佳效能.近年来几场代表性的局部战争表明,现代战争的胜利越来越离不开空天的有效结合,同时突显出当代科技对国民经济和社会可持续发展的重要意义.面对中国多空间、多领域、全纵深、一体化信息保障工作以及载人航天工程等迫切需要,在天地一体化信息网络的研究背景和建设目标,以及科学内涵,核心发展思路及其发展过程中遇到的一些战略关系等方面急需开展战略性研究,以其突显天地一体化信息网络在未来发展中的必要性,并为中国天地一体化信息网络建设提供战略性有益思考.提出要天地有机结合，合理布局，构建一体化信息网络；军民合一、科学管理，建立系统化军民共用网络；自足当前，着眼长远，总体规划，分步实施；一律入网，保持特色，将基础设施纳入一体化信息网络；避免重复建设，促进资源整合，实现天地互联互通；鼓励创新，扩大产业，带动新兴产业发展。

摘要： 天地一体化即将外层空间力量与低层空间力量相交联,将强大的信息支援与多层次的平台相结合,组成全维一体化力量,发挥出最佳效能.近年来几场代表性的局部战争表明,现代战争的胜利越来越离不开空天的有效结合,同时突显出当代科技对国民经济和社会可持续发展的重要意义.面对中国多空间、多领域、全纵深、一体化信息保障工作以及载人航天工程等迫切需要,在天地一体化信息网络的研究背景和建设目标,以及科学内涵,核心发展思路及其发展过程中遇到的一些战略关系等方面急需开展战略性研究,以其突显天地一体化信息网络在未来发展中的必要性,并为中国天地一体化信息网络建设提供战略性有益思考.提出要天地有机结合，合理布局，构建一体化信息网络；军民合一、科学管理，建立系统化军民共用网络；自足当前，着眼长远，总体规划，分步实施；一律入网，保持特色，将基础设施纳入一体化信息网络；避免重复建设，促进资源整合，实现天地互联互通；鼓励创新，扩大产业，带动新兴产业发展。

摘要： 天地一体化即将外层空间力量与低层空间力量相交联,将强大的信息支援与多层次的平台相结合,组成全维一体化力量,发挥出最佳效能.近年来几场代表性的局部战争表明,现代战争的胜利越来越离不开空天的有效结合,同时突显出当代科技对国民经济和社会可持续发展的重要意义.面对中国多空间、多领域、全纵深、一体化信息保障工作以及载人航天工程等迫切需要,在天地一体化信息网络的研究背景和建设目标,以及科学内涵,核心发展思路及其发展过程中遇到的一些战略关系等方面急需开展战略性研究,以其突显天地一体化信息网络在未来发展中的必要性,并为中国天地一体化信息网络建设提供战略性有益思考.提出要天地有机结合，合理布局，构建一体化信息网络；军民合一、科学管理，建立系统化军民共用网络；自足当前，着眼长远，总体规划，分步实施；一律入网，保持特色，将基础设施纳入一体化信息网络；避免重复建设，促进资源整合，实现天地互联互通；鼓励创新，扩大产业，带动新兴产业发展。

摘要： 总结了航天测控网的发展现状,分析了未来天地一体化的航天互联网的发展目标,讨论了空间网络的体系结构和网络通信协议。归纳了空间网络面临的安全威胁以及空间任务的安全需求,并根据不同的安全成胁分析了可以采用的安全机制。在深入分析基于身份的密码体制的基础上,提出了在空间网络中应用IBC提供安全服务框架的思想,并初步给出了一种实现方法。分析表明,同传统的PKI体制的安全解决方案相比,IBC方案在通信和计算开销上具有一定的优势。

摘要： 总结了航天测控网的发展现状,分析了未来天地一体化的航天互联网的发展目标,讨论了空间网络的体系结构和网络通信协议。归纳了空间网络面临的安全威胁以及空间任务的安全需求,并根据不同的安全成胁分析了可以采用的安全机制。在深入分析基于身份的密码体制的基础上,提出了在空间网络中应用IBC提供安全服务框架的思想,并初步给出了一种实现方法。分析表明,同传统的PKI体制的安全解决方案相比,IBC方案在通信和计算开销上具有一定的优势。

摘要： 总结了航天测控网的发展现状,分析了未来天地一体化的航天互联网的发展目标,讨论了空间网络的体系结构和网络通信协议。归纳了空间网络面临的安全威胁以及空间任务的安全需求,并根据不同的安全成胁分析了可以采用的安全机制。在深入分析基于身份的密码体制的基础上,提出了在空间网络中应用IBC提供安全服务框架的思想,并初步给出了一种实现方法。分析表明,同传统的PKI体制的安全解决方案相比,IBC方案在通信和计算开销上具有一定的优势。

摘要： 本发明公开了一种天地一体化信息网络中用户终端的接入方法、天地一体化信息网络、计算机装置和存储介质，用户终端的接入方法包括检测第一用户终端的当前接入方式，获取第一用户终端产生的第一连接信息，检测第一连接信息与当前接入方式之间的匹配关系，当第一连接信息与当前接入方式相匹配，指示或控制第一用户终端维持以当前接入方式接入核心网，反之，指示或控制第一用户终端切换至以新接入方式接入核心网等步骤。本发明可以自动控制第一用户终端对核心网的接入方式，并且使得第一用户终端对核心网的接入方式能够满足第一用户终端的业务需求，从而获得良好的通信质量和稳定性。本发明广泛应用于通信网络技术领域。

摘要： 本发明公开了一种基于空天地一体化信息网络的虚拟网络映射方法、装置、设备及存储介质，本发明通过对空天地一体化异构融合网络的多维物理网络资源抽象，以整数线性规划为研究工具，联合最小化能耗与费用开销为总体优化目标，借助提出的资源立方体分类模型，判断用户虚拟网络请求业务倾向，采取个性化映射策略完成虚拟网络映射，旨在提高基础实施提供商(InP)虚拟网络映射收益的同时降低映射能耗开销并节省映射费用代价，实现资源的合理利用。

摘要： 本发明公开了一种天地一体化信息网络中用户终端的接入方法、天地一体化信息网络、计算机装置和存储介质，用户终端的接入方法包括检测第一用户终端的当前接入方式，获取第一用户终端产生的第一连接信息，检测第一连接信息与当前接入方式之间的匹配关系，当第一连接信息与当前接入方式相匹配，指示或控制第一用户终端维持以当前接入方式接入核心网，反之，指示或控制第一用户终端切换至以新接入方式接入核心网等步骤。本发明可以自动控制第一用户终端对核心网的接入方式，并且使得第一用户终端对核心网的接入方式能够满足第一用户终端的业务需求，从而获得良好的通信质量和稳定性。本发明广泛应用于通信网络技术领域。

摘要： 本发明公开了一种天地一体化信息网络下改进社团发现的虚拟网络映射方法，本发明通过在对虚拟网络请求进行映射前，首先构建出天地一体化信息网络的时空连续图，来确定虚拟网络请求生存时间内的相对静态拓扑。在映射过程中首先利用改进的Louvain算法在相对静态网络拓扑上进行社团划分，优先选择网络资源最丰富，物理节点密度最高的社团进行虚拟节点映射。在社团划分的基础上，对同一社团内的网络节点按照资源中心性排序来选择物理节点进行节点映射。在解决卫星子网移动性带来的网络拓扑不确定性问题的同时也降低了虚拟网络请求链路映射时节点相距过远造成的链路资源的消耗，从而降低映射能耗，高效利用网络资源。

摘要： 一种在天地一体化网络中实现天地间资源协同调度的方法，涉及云计算技术领域；包括如下步骤：步骤一、建立资源协调调度系统；包括一个资源调度节点和N个天基资源节点；步骤二、资源调度节点接收外部部署新应用资源命令；获取新应用资源的资源占用信息；步骤三、资源调度节点获取各天基资源节点的剩余资源信息；步骤四、将t时刻各天基资源节点Ni剩余资源信息与新应用资源的资源占用信息进行比较，筛选出可用天基资源节点；步骤五、从筛选出的天基资源节点中计算最优天基资源节点，并在该天基资源节点中部署新应用资源；本发明解决了云平台中天基节点与地基节点在接入资源、传输资源、计算资源、存储资源和分发服务资源等不均衡的问题。

摘要： 本发明实施例提供一种用于天地一体化网络的网络性能评估方法及系统，该方法包括：确定天地一体化网络的网络基本特征信息；基于所述网络基本特征信息对若干网络性能指标进行分析与建模，得到若干评估指标；由所述若干评估指标获得所述天地一体化网络的综合网络性能。本发明实施例通过对天地一体化网络进行网络性能评估，由具有时空高动态特性的卫星网络和地面互联网相融合时的各项网络性能指标得到综合网络性能的评估结果，相对于现有网络性能仿真评估方法，综合考虑了底层网络的时空大尺度、高动态特性、差异化路由算法以及用户流量对于各项网络性能指标的影响。

摘要： 本发明提供了基于天地一体化网络的网络安全知识图谱的关联分析方法，给出准确的攻击判定，包括构建基于天地一体化网络的网络安全知识图谱，包括概念、实例、属性、关系、规则，概念包括攻击、事件、告警，攻击为互联网上网络攻击，事件为攻击的具体步骤，告警为与攻击相关联的告警编号；构建事件本体，事件本体的模型包括事件号、时间、设备号、来源、事件序列关系，网络安全知识图谱的事件采用事件本体的模型来描述，存入所述网络安全知识图谱中，攻击发生后，得到攻击信息，通过安全分析系统将得到攻击信息处理后与网络安全知识图谱中的事件进行匹配，匹配成功则将攻击与网络安全知识图谱中的告警进行关联，还原攻击的攻击场景。

摘要： 一种在天地一体化网络中实现天地间资源协同调度的方法，涉及云计算技术领域；包括如下步骤：步骤一、建立资源协调调度系统；包括一个资源调度节点和N个天基资源节点；步骤二、资源调度节点接收外部部署新应用资源命令；获取新应用资源的资源占用信息；步骤三、资源调度节点获取各天基资源节点的剩余资源信息；步骤四、将t时刻各天基资源节点Ni剩余资源信息与新应用资源的资源占用信息进行比较，筛选出可用天基资源节点；步骤五、从筛选出的天基资源节点中计算最优天基资源节点，并在该天基资源节点中部署新应用资源；本发明解决了云平台中天基节点与地基节点在接入资源、传输资源、计算资源、存储资源和分发服务资源等不均衡的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于天地一体化信息网络的虚拟网络映射方法，本发明通过对天地一体化网络下的虚拟网络请求进行业务分类，在业务分类的基础上结合业务特性以及虚拟网络请求的映射优先级，对虚拟网络请求的映射顺序进行个性化调度。在虚拟网络映射物理节点选择过程中，同时考虑到物理节点的资源的剩余量以及物理节点在整个网络的接近中心性，按照计算出的资源耦合性对节点进行排序。旨在对资源碎片化问题进行改善的同时也保障了虚拟网络请求的映射时延要求，从而降低映射能耗，高效利用资源，提高基础设施提供商的收益。

摘要： 本发明公开了一种基于业务感知的空天地一体化网络动态映射方法。本发明基于对未来网络发展应用场景的分析，旨在从业务感知的角度出发以拓扑时变阈值为辅助手段，在传统二阶段映射算法的基础上分别设置不同的映射目标函数，对异构融合网络中高可靠低时延、广覆盖易扩展、强移动低能耗三种典型业务类型实时区别化的映射算法，旨在解决映射中拓扑周期性时变性、映射资源碎片化、以及改善现有映射算法能耗开销大，收益比低的问题，在充分发挥个网络域特性优势的基础上，实现底层物理网络设施的最大化利用。