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天基传输网络和天地一体化信息网络发展现状与问题思考

孙晨华

【摘要】近年来,太空(或称为天基)和网络空间成为全球新一轮竞争热点.随着我国

天地一体化信息网络工程被列为重大专项,行业内对以天基为重点的天地一体化信

息网络的关注度达到新高.天基传输网络因其天然的天地一体化特征、信息的承载

平台等特征,成为天地一体化信息网络的重要抓手.给出了立足天基传输网络,发展天

地一体化信息网络的相关问题和下一步研究重点及建议思路,可为后续研究工作开

展提供参考.

【期刊名称】《无线电工程》

【年(卷),期】2017(047)001

【总页数】6页(P1-6)

【关键词】天基传输网络;天地一体化信息网络;天基信息网络;天基接入网;天基骨干

网

【作者】孙晨华

【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081

【正文语种】中文

【中图分类】TN927

目前，抢占空天信息竞争制高点、发展相关新兴产业成为发达国家的又一次战略机

遇。我国经济、政治和军事处于复杂国际环境中距世界舞台中心最近时期。总体上

看，天基信息系统建设成就突出，但没有完全摆脱技术追赶和试验应用型发展状态，

系统仍立足本土服务，天地融合技术水平、服务能力、产业链发展与发达国家相比

差距较大，与国家“一带一路”战略和大国地位不协调。因此，找准、弥补天基信

息系统的薄弱环节，发展天地一体化信息网络，提高天地一体服务能力，实现信息

系统伴随“一带一路”走出去战略十分必要[1]。天地一体化信息网络工程重大专

项正是在此背景下提出。

地面信息网络和天基信息网络经过多年发展，从天地一体化角度来看，基础和不足

并存。如何在摸清基础、找准不足的情况下进行天地一体化信息网络创新、优化设

计是关键问题。摸清基础方面，重点对现有天基传输网络的天地一体化特征进行分

析理解，对天地一体化信息网络概念内涵及与天基传输网络的关系进行分析理解；

找准不足方面，重点是准确地识别尚未突破的关键技术。

1.1天基传输网络

通常想到的天基传输网络是卫星通信网络，广义上，天基传输网络包括卫星通信

[2]、卫星中继[3]和遥感类卫星的星-地传输网络[4]。卫星通信网络指地球上的无

线电通信站之间利用人造卫星作为中继站而构成的通信网络(也称卫星通信系统)，

是天基传输网络的核心组成，称为网络更强调点对多点、多点对多点能力。卫星中

继网络是航天器与地面终端站之间利用人造卫星作为中继站进行测控和数传信息传

输的网络。获取类卫星星-地传输链路指卫星与地面接收站之间的传输链路。

1.2天基传输网络的天地一体化特征

卫星通信网络、卫星中继网络和获取类卫星星-地传输网络从不同侧面呈现出天地

一体化特征。

1.2.1卫星通信网络的泛星多专网特征

泛星多专网指应用专网不依赖某颗特定卫星，同一个网络可依托不同卫星构建，是

目前卫星通信领域规模最大、最常用且用户最多的一类网络，广播电视网络、

VSAT网可基于多个卫星的C、Ku等频段、透明转发器构建[5]。采用弯管转发方

式，网络由位于陆、海、空各类地表用户的终端和站型构建。除频段、功率外，网

络多址方式、协议和信令等核心体制与卫星无关，且这类网络均可实现与地面固定

网、移动网的互联互通，具有典型的天地一体化特征。

1.2.2卫星通信网络的多星一网特征

这类网络主要指全球服务卫星通信网，通过地面互联的关口站将工作于多颗卫星上

的用户构成全球一网，典型的有INMARSAT[6]、INTELSAT[7]、美军军事宽带和

窄带卫星通信系统。INMARSAT空间段有5颗以上卫星，全球部署多个关口站，

系统无论有多少用户，只有一张网络。INTELSAT空间段有50多颗卫星，地面同

样具有全球通联一张网络。INMARSAT和INTELSAT有所不同，前者多颗卫星采

用相同技术体制(同一代系统)，全球一个一级网络控制中心，是实实在在一张网；

后者采用多家公司、不同体制VAST网，通过互联和服务集成为一张运营网。美

军宽带和窄带卫星通信系统空间段均有多颗卫星，星间无传输链路，通过位于全球

的九大电信港，实现全球用户的随遇接入和互连互通，如图1所示。

1.2.3卫星通信网络的天地成网特征

这类系统主要有2类：卫星位于同步轨道的系统和低轨星座系统。典型特征是卫

星之间通过星间链路构成天网，地面各用户之间构成地网。同步轨道的典型系统是

美军的AEHF系统[8]，该系统通过星间链路构成天网，其目的