软件定义天地一体化信息网络体系架构研究

软件定义天地一体化信息网络体系架构研究
牛长喜 李春林 谢小赋 王宏 王邦礼 中国电子科技集团公司第三十研究所，成都，610054 摘要：天地一体化信息网络要求具备灵活、快速组网与安全可控等突出特征，如何设计具有这 些特征的天地一体化信息网络是当前的研究热点。本文提出运用软件定义网络（SDN）技术解决上 述问题，分析了 SDN 在天地一体化信息网络的应用优势，提出基于 OpenFlow 的软件定义天地一体 化信息网络体系架构。基于此体系架构，提出一种典型应用场景：天地一体化侦察情报系统，提出 软件定义天地一体化信息网络能够满足“大数据”应用对于网络服务提出的更高要求。 关键词：天地一体化信息网络 软件定义网络 大数据 网络服务
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引言 天地一体化信息网络[1]由多种卫星星座、飞行器及地面设施互联而成，实现侦察监视、导弹预
警、导航定位、通信指挥、空间防御与对抗等功能的一体化，具有自主的信息获取、存储、处理及 分发能力，将空中、地面资源紧密集成并协同运作，实现信息的多元立体共享，从而提高信息系统 的整体运行效能。 世界主要航天大国均已开展了天地一体化信息网络的体系架构和相关技术的研究，并取得了一 定的研究成果，推动了天地一体化信息网络各个领域研究工作的不断进步。目前，美国、欧洲等发 达国家已经完成了概念研究，并进行了系统仿真、地面试验及飞行搭载试验，提出了一系列的标准 或建议书。 近年来，我国地面网络设施建设取得的成绩有目共睹，这为天地一体化信息网络地面段建设提 供了基础。但是，我国在天空段的网络建设严重滞后。随着我国航天技术的发展，加之我国载人航 天、空间站、深空探测等空间活动日益频繁，各种航天器种类和数量也在迅速增加，卫星与地面、 卫星与卫星之间的通信组网要求越来越迫切。目前我国在轨运行卫星大都只提供通信信道，星上不 具有信息交换功能，信息只能通过地面接收站处理后再重新上星才能实现星间、星际之间的信息交 换。这些都严重制约着天地一体化信息网络对灵活、快速组网要求的实现。 近年来，通过相关领域科研组织和科技工作者的不懈努力，在空间组网技术领域取得了较大的 发展， 提出了星上 ATM、 IP 交换， 星间激光通信等一系列技术和星上以太网、 星上互联网等新概念， 对推动星间、星际通信组网奠定了一定的技术基础，也为卫星空间组网提出了一些新的思路。但这 些关键技术的突破，在很大程度上只解决了卫星空间组网通信问题，其组网的灵活性和快速性，以 及其安全可控性都还亟待提升。 目前，逐渐兴起的软件定义网络（Software-Defined Networking 简称 SDN）[2]成为了网络技术 全球研究热点。SDN 是业界广泛认可的一种新型网络架构，具有比传统网络更易集中管控、灵活组 网、安全可控等技术特点，已经在数据中心网络、企业网、广域网和移动网络中得到了广泛应用， 在减轻网络管理的复杂度，提高组网灵活性，提升网络集中管控力度和安全可控等方面发挥了重要 作用。本文将 SDN 技术在天地一体化信息网络中加以应用，提出软件定义天地一体化信息网络体系

架构，试图以此技术途径解决天地一体化信息网络面临的一些问题。 另外，基于所提的软件定义天地一体化信息网络体系架构，本文进一步提出一种天地一体化信 息网络的典型应用场景：天地一体化侦察情报系统。针对天地一体化侦察情报系统中侦察情报数据 所呈现出的“大数据”特征，重点分析了“大数据”应用对网络服务提出的要求，并且提出软件定 义天地一体化信息网络能够满足“大数据”应用对于网络服务提出的更高要求。 2 软件定义天地一体化信息网络体系架构 本节将 SDN 技术在天地一体化信息网络中加以应用， 提出软件定义天地一体化信息网络体系架 构。首先对 SDN 技术进行简介，然后分析 SDN 在天地一体化信息网络中的应用优势，最后提出软 件定义天地一体化信息网络体系架构。 2.1 SDN 技术简介 SDN 技术是处于高速发展中的网络技术。其核心理念是使网络充分开放，使得网络能够像软件 一样灵活。 传统网络由复杂的交换机、路由器以及其它设备组成，网络控制平面与数据平面紧密耦合，在 同一设备中集中实现，网络控制平面分布在所有的网络设备中，这些网络设备使用封闭、专有的内 部接口，运行大量的分布式协议。在这种封闭网络环境中，网络创新十分缓慢和困难，使得网络不 灵活，难以根据应用对网络的不同需求对网络做出快速的、动态的、定制化的、优化的改变。 SDN 技术就是针对传统网络封闭的缺点提出的一种创新技术。图 1 描述了 SDN 体系架构的逻 辑视图。
图1
SDN 体系架构

SDN 的基本组成要素包括： z SDN 控制器，如图 1 中所示的控制层。它将传统网络中分布在全网设备中实现的网络控制 平面集中起来实现，使得网络设备不再实现控制平面的功能，网络设备只实现数据平面的 功能。它是 SDN 架构的核心，是基于软件的控制器，负责维护全局网络视图，向上层应用 提供用于实现网络服务的可编程接口（通常称为“北向接口” ） 。SDN 控制器根据上层应用 的需求，在全局网络视图上计算出具体的网络配置指令，下发给网络设备执行，从而满足 上层应用对网络的需求。 z 控制应用程序，如图 1 中所示的应用层。控制应用程序利用 SDN 控制器提供的应用编程接 口， 在 SDN 控制器提供的全局网络视图上， 灵活地实现多种网络控制应用， 如路由、 多播、 安全、接入控制、带宽管理、流量工程、服务质量等。 z 网络设备，如图 1 中所示的基础设施层。SDN 中的网络设备具有与 SDN 控制器的接口， 通常称为 “南向接口” 。 SDN 控制器通过利用网络设备提供的网络信息构建全局网络视图， 并且通过“南向接口”直接控制网络设备。网络设备仅仅在 SDN 控制器的直接控制下完成 数据转发操作。 由此可知 SDN 的基本特征： z z 控制平面与数据平面分离。网络数据平面由受控转发的网络设备组成，转发方式以及业务 逻辑均由运行在独立于网络设备的 SDN 控制器上的控制应用所控制。 控制平面与数据平面之间的开放接口。SDN 为控制平面提供开放的网络操作接口，也称为 可编程接口。通过开放接口，控制应用只需要关注自身逻辑，而不需要关注底层更多的实 现细节。 z 逻辑上的集中控制。逻辑上集中的控制平面可以控制多个数据平面设备，可以控制整个物 理网络，因而可以获得全局的网络状态视图，并可以根据该全局网络状态视图实现对网络 的优化控制。 网络控制平面与网络数据平面之间的接口是 SDN 体系架构中的关键组成要素。OpenFlow
[2]
作
为 SDN 架构中控制平面与数据平面之间接口定义的第一个实例， 其在提出的初期就受到业界的广泛 关注。当前，业界普遍选择 OpenFlow 作为 SDN 中控制平面与数据平面之间的接口，并围绕其建立 了一系列的控制器、控制应用以及网络设备等。 OpenFlow 的成功与其简单高效的特点密不可分。 OpenFlow 架构十分简洁， 如图 2 所示， OpenFlow 交换机由内部转发流表以及用来与外部控制器进行通信的安全通道组成。为了使远端的控制应用能 够对数据平面的网络设备进行编程，OpenFlow 协议指定了一系列基本操作。通过 OpenFlow，SDN 控制应用可以直接访问并操控数据平面中的网络设备， OpenFlow 交换机则使用流表流水线来进行数 据包匹配与数据包转发。

图2
OpenFlow 架构
如图 3 所示， OpenFlow 交换机中的每个流表中含有多条流表项， 每条流表项由匹配域、 优先级、 统计域以及一系列的转发指令组成。控制器可以利用 OpenFlow 协议对这些流表项进行添加、删除 或者修改操作，当数据包匹配到某个流表项时，该表项对应的指令集合将被触发。OpenFlow 支持最 基本的动作，包括转发、丢弃、群组操作、入队以及加/去标签等。
图3
OpenFlow 流表示例

OpenFlow 通过对网络中“流”的控制来达到对网络进行灵活控制的目的。OpenFlow 中对“流” 的定义十分灵活，这也就使得能够对网络进行更灵活的控制。例如，在需要进行细粒度控制的网络 场景中，可以逐流建立流表项并通过逐流的精确匹配实现对网络的精确控制；在流量较大的网络环 境中， 可以使用通配流表来对汇聚流进行转发， 降低流表项数目对转发节点内存空间的冲击。 另外， 控制平面建立流表项的方式也十分灵活。控制平面既可以被动地建立流表项，由新流来触发流表项 的建立，也可以主动地建立流表，提前对转发设备的转发行为进行配置，从而提高转发效率。 OpenFlow 细粒度的， 基于流的转发能力， 使得网络控制变得十分灵活， 使其能够实时地对网络应用、 用户、会话的需求做出不同的响应。 2.2 SDN 在天地一体化信息网络中的应用优势 SDN 技术应用于天地一体化信息网络设计与建设中，能够带来如下优势： z 设备简单。SDN 中的网络设备仅仅实现网络数据平面功能，复杂的网络控制平面功能交由 SDN 控制器实现，网络设备变得简单，易于实现与维护。网络设备简单化在天地一体化信 息网络中尤为重要，能够带来易于上星、便于维护、成本降低等优势。 z 设备互通。SDN 中的网络设备只要具备与 SDN 控制器的标准接口，如 OpenFlow 接口，就 可以在 SDN 控制器的统一控制下组网。在天地一体化信息网络中，多种类型的网络设备能 够方便互通，共同组网，网络规模可动态扩展。 z z 集中管控。SDN 中的网络控制平面功能由 SDN 控制器实现，在逻辑的集中点上对全网进 行集中管控。在天地一体化信息网络中，能够带来对网络统一管理、统一控制等优势。 安全增强。SDN 中的 SDN 控制器维护全网视图，能够基于全网视图进行网络安全技术的 布置，带来增强的、全局的网络安全能力。在天地一体化信息网络中，基于 SDN 控制器提 供的能力与接口，能够便于开发适配天地一体化通信特性的安全增强能力。 z 灵活控制。SDN 中对网络的控制通过对网络中“流”的控制进行。通过对网络中“流”的 灵活定义，可以实现多种粒度上的网络控制能力。在天地一体化信息网络中，通过灵活定 义适配天地一体化通信特性的“流” ，为天地一体化信息网络带来灵活控制的优势。 z 快速响应。基于 SDN 控制器提供的能力与接口，针对不同任务对天地一体化信息网络的动 态需求，如多样的动态路由需求，自动地对天地一体化信息网络进行快速配置，达到快速 响应的目的。在天地一体化信息网络中，根据动态快速组网需求，基于 SDN 提供的能力， 能够带来快速组网的优势。 2.3 软件定义天地一体化信息网络体系架构 软件定义天地一体化信息网络架构在上述 SDN 基本体系架构定义的框架基础之上进行定义， 除 提供标准化的 OpenFlow 协议外，还特别地针对卫星通信的高时延、低带宽等通信特点，设计专门 的远程通信协议（Remote IPC） 。通过应用独立自主技术改进 SSL 协议，以驱动 OpenFlow 协议的正 常工作，提供独立自主的安全加固的控制协议。 该体系架构主要以 OpenFlow 协议标准为核心， 对部署了 OpenFlow 协议标准接口代理的卫星组 成的卫星网络以及支持 OpenFlow 协议标准的地面网络进行统一地集中控制，并为上层应用提供灵 活的开发接口，使得上层应用可以对天地一体化信息网络中的星上路由交换、星地路由交换、星间

流量分配、网络安全接入等操作进行多粒度的控制。除此之外，利用软件定义天地一体化信息网络 提供的可编程能力，还可在快速适应卫星网络需求变化方面发挥重要作用，一旦卫星通信或组网需 求发生变化，借助 SDN 网络的可编程能力，在地面控制器上通过软件自动向卫星发送指令，调整卫 星通信模式，即可自动、动态地适应新的通信需求。 图 4 所示的软件定义天地一体化信息网络体系架构中，控制器是整个一体化网络的关键所在， 由它负责维护整个天地一体化信息网络的视图，包括卫星网络与地面网络的拓扑数据、流量数据等 信息，借助于运行在控制器上的控制应用程序，可以直接通过控制器从星地链路向卫星网络发送指 令，实现卫星网络的快速组网，并能够安全地控制对网络的访问行为。同时，利用控制器提供的应 用编程接口，网络人员能够灵活地编写多种天地一体化信息网络控制应用，如路由、多播、安全、 接入控制、带宽管理、流量工程、服务质量等。基于这类控制应用提供的服务，为基于天地一体化 信息网络的大数据应用、管理监控及其它应用提供高质量服务保障。
图4 a) b) c) d)
软件定义天地一体化信息网络体系架构
软件定义天地一体化信息网络工作原理如下： 卫星网络（通过地面接收站） 、地面网络向 SDN 控制器系统上报网络拓扑数据、流量数据； SDN 控制器系统形成软件定义天地一体化信息网络的全网视图； 大数据应用、管理监控等应用向 SDN 控制器系统上报对于网络服务的需求，如 QoS 需求、 通信加密需求、多路径路由需求等； SDN 控制器系统根据应用对网络服务的需求，在其所维护的全网视图上计算出能够满足应用 需求的网络配置指令；

e) f) g)
SDN 控制器系统将计算得到的网络配置指令，以 OpenFlow 协议标准规定内容，通过其与地 面接收站、地面网络之间的连接发送至网络设备； 网络设备接收到 SDN 控制器下发的网络配置指令后，配置本设备的流表； 全网设备根据所配置的流表进行数据转发工作。 软件定义天地一体化信息网络能够提供增强的网络安全能力。比如，在有些网络链路上部署
有通信加密设备，而有些链路并没有部署。那么，一些安全性要求高的应用，可以将其对网络进 行通信加密的需求通知给控制器，这样控制器可以选择部署有通信加密设备的链路承载其数据。 这样，既保障了应用数据的安全，又使得网络成本维持在较低的水平。 基于 SDN 技术的软件定义天地一体化信息网络的优势十分明显。 z z 设备简单。软件定义天地一体化信息网络设备都是简单的数据转发设备，支持 OpenFlow 协议标准即可。避免了昂贵、复杂的网络设备带来的网络复杂性。 设备互通。软件定义天地一体化信息网络由各种各样的网络设备组成，并且有持续不断的 新网络设备加入，由于它们都支持 OpenFlow 协议标准，它们之间能够方便地通过 SDN 控 制器系统进行配置完成互连互通。 z z z z 集中管控。软件定义天地一体化信息网络中的 SDN 控制器系统维护全网视图，能够基于全 网状态进行集中管理和控制。 安全增强。软件定义天地一体化信息网络中的 SDN 控制器系统能够灵活地选择路由，保障 应用数据按需接受安全增强设备的处理。 灵活控制。软件定义天地一体化信息网络中的 SDN 控制器能够在全网视图的基础上，按照 应用对于网络服务的不同需求，计算出不同的网络配置指令，达到灵活控制的目的。 快速响应。当网络拓扑、应用需求等变化时，软件定义天地一体化信息网络中的 SDN 控制 器能够迅速感知到，并自适应地计算出变化后的网络配置指令，达到对变化的快速响应。 3 天地一体化侦察情报系统 本节提出天地一体化信息网络的一种典型应用场景：天地一体化侦察情报系统。基于天地一体 化信息网络提供的广域覆盖能力，将各类侦察情报数据安全、高效地传输至数据分析系统，利用分 析系统强大的计算能力，从侦察情报数据中挖掘出重要信息，为指挥人员提供辅助决策。 3.1 天地一体化侦察情报系统与“大数据” 在当代侦察情报领域，以数据为中心的时代已经到来。首先，随着信息技术革命的持续推进， 新型信息技术对情报侦察处理模式带来了根本的变革。 高速计算机、 基于新物理原理的跟踪传感器、 人工智能等大量最新信息技术成果广泛应用于情报侦察中，推进了电磁波侦测、声学侦测、力学侦 测等新型侦察手段的不断出现。其次，卫星等多种侦察平台综合的应用，使得情报侦察范围日趋扩 大，几乎涵盖了整个战场要素；最后， 网络业务形式日益丰富， 情报数据不限于以文本的形式出现， 图像、视频、机器数据等不同形式的异构情报数据逐渐成为了主流。基于天地一体化信息网络构建 的天地一体化侦察情报系统，能够使得原来孤立的情报数据形成具有复杂因果关系的数据网络。因 此，天地一体化侦察情报系统侦察情报数据逐渐呈现出规模庞大、类型众多、关联复杂的“大数据” 特征。

“大数据”是继“云计算”之后，在信息科技领域出现的一个研究焦点[1]。该概念的提出源于信息处 理领域的高度数字化和网络化，使得地球上的数据量急剧增加。据国际数据公司（IDC）研究报告 称，2011 年全球被创建和被复制的数据总量为 1.8ZB，并预测到 2020 年，全球将拥有 35ZB 的数据 量。2008 年 9 月， 《自然》杂志刊登的《Big Data:Science in the Petabyte Era》 ，提出了“大数据”的 概念，从此大数据的概念被广泛应用和传播。2012 年是大数据引起人们空前关注的一年，被称为大 ，将大数据 数据元年[4]。首先是 2012 年 3 月美国奥巴马政府宣布启动的“大数据研究和发展计划” 作为“未来的新石油”，指出对数据的占有和控制将成为国家间和企业间新的争夺焦点。该计划是继 1993 年美国宣布“信息高速公路”计划后的又一次重大科技发展部署。紧接着，世界各国以及各大 商业公司也对大数据给予了极大的关注，IBM、Oracle、微软、谷歌、亚马逊、Facebook 等跨国巨 头成为了发展大数据处理技术的主要推动者。此外，中国的计算机学会、电子学会等学术机构以及 淘宝等各企业也给予了积极响应[5]。在这种意义上，世界已经进入到以数据为中心的时代——“大数 据”时代[6]。 3.2 天地一体化侦察情报系统架构 由于天地一体化侦察情报系统侦察情报数据呈现“大数据”特征，只有借助以“云计算”提供 的强大计算能力为基础的“大数据”处理系统对侦察情报数据进行分析，才能够应付。 “大数据”应用对网络服务提出了更高的要求。基于软件定义天地一体化信息网络架构提供的 能力与展现的优势，能够满足保障海量数据的可靠传输，保障关键数据被灵活路由至高安全节点， 保障避免应用系统突发引用情报数据引起的网络拥塞等问题。 天地一体化侦察情报系统主要包括三大部分：侦察情报数据获取系统、软件定义天地一体化信 息网络、大数据处理系统。天地一体化侦察情报系统架构如图 5 所示。
图5
天地一体化侦察情报系统架构

由于天地一体化信息网络覆盖面广泛，各类情报数据需要源源不断地从各个地域传输至大数据 处理系统，软件定义天地一体化信息网络能够根据网络运行状态，基于全网信息，将侦察情报数据 获取系统得到的情报数据灵活地传输至大数据处理系统。由于全网信息可见，软件定义天地一体化 信息网络能够避免网络拥塞节点与链路，将关键的情报数据灵活路由，保障情报数据传输的服务质 量。另外，情报数据是战略资源，对安全性要求极高，软件定义一体化信息网络能够选择网络中的 高安全节点与高安全链路传输情报数据。 4 结论 SDN 以其网络简单、灵活和安全可控制等技术特点，赢得了学术界、工业界以及标准化组织认 可，已在多种网络中得到了广泛应用。本文简要介绍了 SDN 体系架构并对其技术优势进行分析和提 炼，在此基础上提出了一种软件定义天地一体化信息网络体系架构，探索性将 SDN 技术运用在天地 一体化信息网络中，为其快速组网提供一种解决方案。 基于此体系架构，提出基于天地一体化信息网络的侦察情报系统，重点分析了侦察情报数据呈 现出的规模庞大、类型众多、关联复杂的“大数据”特征。提出软件定义天地一体化信息网络能够 满足“大数据”应用对于网络服务提出的更高要求。
参考文献 [1] 沈荣骏．我国天地一体化航天互连网构想[J]．中国工程科学，2006，8(10)：19-305. [2] Nick McKeown, Tom Anderson, Scott Shenker, etc. OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks [J]. Computer Communications Review, 2008, 38(2): 69-74. [3] 李国杰.大数据研究的科学价值[J].中国计算机协会通讯，2012，8（9） ：8-15. [4] 于艳华，宋美娜.大数据[J].中兴通讯技术，2013，19（1） ：57-60. [5] 阳振坤，张清，王勇，等.大数据的魔力[J].中国计算机学会通讯，2012，8（6） ：17-21. [6] 于薇.“大数据”背景下的信息处理技术分析与研究[J].数字图书馆论坛，2012， （11） ：7-12.

关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港支撑贵州时空大数据发展的建议

关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港支撑贵州时空大数据发展的建议 一、背景介绍 空间信息技术包括卫星导航定位系统、空天遥感、卫星通信和地理信息系统等理论与技术，同时结合计算机技术、物联网、大数据和云计算，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。作为国家重要基础设施，空间信息技术在服务军事应用、公安武警、应急救援、航天测控等重大应用的同时，向下可支持国土资源、交通运输、农林渔牧、气象水利、城市建设等行业市场，以及私家车辆、移动终端、旅游休闲和个人位置服务等大众市场。从而将人类科学、文化、生产活动拓展至空间、远洋、乃至深空，是全球范围的研究热点。目前，空间信息技术已经从一门学科发展为一个产业，已成为经济建设、社会发展和政府决策的重要支撑，既作为国家的战略性新兴产业涉及国土安全和空间安全，又融入各行各业和日常生活，已经成为信息产业中具有先导性的重要组成部分，其发展水平直接影响一个地区甚至国家的综合实力和社会安全。美国卫星产业协会（SIA）报告称,2014年全球卫星产业收入为2030亿美元。权威估计到2030年，全球大约10%的GDP都来自于航天，商业化的空间信息应用产业的未来没有上限。 国家极其重视空间信息产业发展，在制定推动政策、投入资金方

面不遗余力。国家级的文件层出不穷，各省市相关政策更是数不胜数。十三五规划一百项重大工程中列有“天地一体化信息网络和加速北斗、遥感卫星商业化应用”两大工程。在中国制造2025中则有“开展行业、区域、产业化、国际化及科学技术发展等多层面的卫星遥感、通信、导航综合应用示范，加强空间信息资源共享以及与新一代信息技术融合应用，并积极推进空间信息的全面应用。” 二、现有基础 十二五期间，在省委省政府的领导下，我们对接国家北斗发展战略，实施了“卫星导航应用示范工程”，建成了北斗导航与位置服务重点实验室、北斗产品检测认证中心、中国北斗产业技术创新基地三大产业支撑平台。以北斗卫星服务为轴的大数据产业不但形成了较为清晰的产业链，而且在国内外形成了一定的技术创新影响力，具备了有一定的核心技术竞争力和主动把握战略机遇的能力。 北斗卫星导航领域的发展已进入新的发展阶段，正迈向与空间信息、物联网、云计算、人工智能、增强现实等新兴产业大数据的跨界融合，有可能孕育新的产业集群。围绕北斗与空间信息产业未来发展机遇，贵州省急需建设空间信息港和北斗地基增强系统等基础设施。 综上所述，空间信息港和北斗卫星地基增强系统建设，是贵州空间大数据产业的发展的核心和基础。它的建设将保证贵州大数据产业继续领跑全国，并提供最有效的可持续发展的动力和产业战略纵深，为智能制造的技术提升、增加服务业就业都具有重要的积极作用。在

一体化政务服务平台总体框架设计方案

xx一体化政务服务平台总体框架设计方案

目录 前言................................... 错误!未定义书签。 一、建设意义............................. 错误!未定义书签。 二、发展现状及存在的主要问题............. 错误!未定义书签。 三、总体要求............................. 错误!未定义书签。 （一）指导思想........................ 错误!未定义书签。 （二）建设原则........................ 错误!未定义书签。 （三）建设目标........................ 错误!未定义书签。 四、平台定位............................. 错误!未定义书签。 （一）与各级政府网站的关系............ 错误!未定义书签。 （二）与国家政务服务平台的关系........ 错误!未定义书签。 （三）与全省电子政务外网的关系........ 错误!未定义书签。 （四）与省统一信息共享平台的关系...... 错误!未定义书签。 （五）与投资项目在线审批监管平台的关系错误!未定义书签。 （六）与信用信息共享平台的关系........ 错误!未定义书签。 （七）与公共资源交易服务平台的关系.... 错误!未定义书签。 （八）与市（州）、部门政务服务系统的关系错误!未定义书签。 （九）与重要社会信息系统的关系........ 错误!未定义书签。 （十）与实体政务大厅的关系............ 错误!未定义书签。 五、总体架构............................. 错误!未定义书签。 六、建设内容............................. 错误!未定义书签。 （一）四川省政务服务网................ 错误!未定义书签。 （二）全省统一政务服务管理平台........ 错误!未定义书签。 （三）全省政务服务办理平台............ 错误!未定义书签。 - 3 -

空天地一体化对地观测传感网的理论与方法

项目名称：空天地一体化对地观测传感网的理论与 方法 首席科学家：张良培武汉大学 起止年限：2011.1至2015.8 依托部门：教育部湖北省科技厅

二、预期目标 (一) 总体目标 系统研究对地观测传感网的理论与方法，通过多学科联合攻关，解决空天地多平台观测系统事件感知与协同观测机理、对地观测传感网数据同化与信息融合、对地观测传感网聚焦服务模型等关键科学问题，系统地揭示从事件感知到聚焦服务的转化机理，建立从空天地传感网数据实现地球陆表监测的科学理论与方法体系，为我国空天地协同对地观测系统的建立奠定理论与技术基础。 (二) 五年预期目标 1. 科学目标 空天地一体化对地观测理论和方法：为建立主动的、任务驱动的、动态自适应的、协同的空天地一体化观测系统奠定理论基础。 对地观测传感网多源多维数据一体化处理方法：围绕对地观测传感网的观测数据，集成数据融合与同化、智能化信息提取等技术，提供多源异质数据一体化处理、信息提取以及变化检测的新理论与新方法。 面向任务的对地观测传感网信息聚焦服务：按需提供聚合多传感器、数据、计算和决策的服务。 典型地区陆表环境综合观测与信息模拟：模拟我国典型地区陆表环境多源信息，建立多传感器综合观测实验方案，提供决策支持和应急快速反应服务。 2. 国家目标 围绕我国典型地区陆表环境安全进行空天地一体化观测实验，研究空天地一体化对地观测传感网的理论与方法，提升我国对地观测能力与服务水平，为我国环境安全与自然灾害监测提供技术与方法支撑。 3.技术水平 经过五年研究，在对地观测传感网架构和运行机制、空天地多传感器协同观测模型、多传感器源数据同化与融合、对地观测传感网信息聚焦服务模型等相关理论与方法方面取得突破性进展，达到国际先进水平；在事件智能感知模型、面向对象参数提取、动态变化分析等若干研究点上达到国际领先水平。 4．技术指标

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Q/CSG 110017.22-2012 目次 前言............................................................................. II 1范围. (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (2) 4主站系统建设原则及要求 (2) 4.1开放性要求 (2) 4.2可靠性要求 (2) 4.3安全性要求 (2) 4.4集约化要求 (2) 4.5易用性要求 (3) 4.6可维护性要求 (3) 4.7可管理性要求 (3) 5主站系统架构 (3) 5.1体系架构 (3) 5.2功能架构 (3) 6主站支撑平台结构和功能要求 (4) 6.1ICT基础设施 (4) 6.2平台引擎 (5) 6.3运行服务总线 (6) 7主站业务应用结构和功能要求 (6) 7.1智能数据中心 (6) 7.2智能监视中心 (8) 7.3智能控制中心 (12) 7.4智能管理中心 (13) 7.5电力系统运行驾驶舱 (17) 7.6镜像仿真测试系统 (18) 8容灾备用要求 (19) 8.1数据备份 (19) 8.2应用备份 (19) 9总体技术指标 (19) 9.1规模指标 (19) 9.2可用率指标 (20) I

清华大学联合中国电科成立“天地一体化信息网络联合实验室”

/i〇19年第2期 2018年度全国信息安全标准化技术委员会全体会议”在京召开 2019年1月30日，“2018年度全国信息安全标准化技术委员会（以下简称‘信 安标委’）全体会议”在京召开。 会议强调，新时代网络安全标准化工作要以习近平新时代中国特色社会主 义思想为指引，以习近平总书记关于网络安全系列重要讲话为根本遵循，把维 护国家网络安全、保障人民群众在网络空间利益、促进信息技术应用作为网络 安全标准化工作根本任务。 会议要求，要坚持新发展理念，注重网络安全标准化工作向高质量转变， 推进网络安全标准化工作再上新台阶。要结合国家网络安全政策，进一步加强 标准战略和体系研究；要坚持问题导向，加快重点领域标准研制；要坚持多措 并举，强化标准宣贯和实施推广；要坚持开放兼容，深度参与国际标准化工作。 会议听取了信安标委各工作组2018年工作汇报，审议通过了信安标委2018年工作总结和2019年工作要点，对2018年度信安 标委标准化工作先进个人进行了表彰。 中央网信办、工业和信息化部、公安部、市场监管总局、国家密码局、中国信息安全测评中心以及11个相关国家标准化组织代表， 信安标委委员，各工作组组长、副组长等110余人参加了会议。 清华大学联合中国电科成立“天地一体化信息网络联合实验室” 2019年1月17曰，清华大学网络研究院与中国电科电子科学研究院“天地一体化信息网络联合实验室成立暨发展战略研讨会” 在清华大学召开。工信部电子司司长刁石京、清华大学副校长尤政、中国电子科技集团有限公司副总经理胡爱民等出席了本次会议。 尤政和胡爱民共同为新成立的联合实验室揭牌并为到场的委员颁发了聘书。 尤政在讲话中表示，清华大学在科学研究和人才培养方面一直坚持满足“国家急需、世界一流”的要求，希望此次成立的天地 一体化信息网络联合实验室能够充分利用清华大学互联网核心技术优势、学科综合优势和人才培养优势，为国家实施建设网络强国 战略贡献自己的力量。 胡爱民表示，中国电科作为电子信息技术产业国家队和主力军，业务领域涵盖电子信息技术的各个专业门类，具备从系统工程、 整机到电子元器件的技术创新、产品开发和系统集成实力。希望双方以联合实验室成立为契机，在天地一体化信息网络领域优势互 补、形成合力，为新常态下中国经济提质、转型、升级提供科技动力，为建设世界科技强国、网络强国做出贡献。 清华大学网络研究院院长吴建平介绍了联合实验室的成立背景和初衷。自2013年以来，清华大学和中国电科围绕天地一体化 信息网络在推动国家重大工程、联合承担国家科技项目、共同承办高峰论坛等方面开展了多方面的合作，同时聘请了中国电科电子 科学研究院科技委主任王小谟院士和中国电科电子科学研究院院长吴曼青院士为清华大学双聘教授。联合实验室的成立将极大促进 双方在天地一体化信息网络领域更加深人的长期合作，未来将借助清华大学在互联网核心技术领域的综合学科优势，力争在网络空 间发展战略和核心技术创新等方面取得重要突破。 联合实验室实行管理委员会领导下的主任负责制，管理委员会主任是清华大学副校长尤政院士和中国电科电子科学研究院院长 吴曼青院士，实验室主任是吴建平院士。 会议就联合实验室发展规划和2019年工作计划进行了研讨。联合实验室将重点从天地一体化信息网络体系结构总体研究、体 系结构关键技术研究与开发、技术创新试验设施研究与开发、协议标准体系研究和推进国际互联网工程任务组（IETF)等国际标准 工作等四个方面开展合作研究，力争在网络领域取得更多的国际话语权。与会委员、相关部门领导对联合实验室的发展战略提出了 宝贵意见。 教育部科技司等相关主管部门负责人，中国电科集团科技部副主任李斌，中国电科电子科学研究院副皖长周彬，清华大学信息 化工作办公室主任尹霞，网络研究院李星、李崇荣等相关负责人参加了会议。 91

关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港支撑贵州时空大数据发展的建议

关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港 支撑时空大数据发展的建议 一、背景介绍 空间信息技术包括卫星导航定位系统、空天遥感、卫星通信和地理信息系统等理论与技术，同时结合计算机技术、物联网、大数据和云计算，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。作为国家重要基础设施，空间信息技术在服务军事应用、公安武警、应急救援、航天测控等重大应用的同时，向下可支持国土资源、交通运输、农林渔牧、气象水利、城市建设等行业市场，以及私家车辆、移动终端、旅游休闲和个人位置服务等大众市场。从而将人类科学、文化、生产活动拓展至空间、远洋、乃至深空，是全球围的研究热点。目前，空间信息技术已经从一门学科发展为一个产业，已成为经济建设、社会发展和政府决策的重要支撑，既作为国家的战略性新兴产业涉及国土安全和空间安全，又融入各行各业和日常生活，已经成为信息产业中具有先导性的重要组成部分，其发展水平直接影响一个地区甚至国家的综合实力和社会安全。美国卫星产业协会（SIA）报告称,2014年全球卫星产业收入为2030亿美元。权威估计到2030年，全球大约10%的GDP都来自于航天，商业化的空间信息应用产业的未来没有上限。 国家极其重视空间信息产业发展，在制定推动政策、投入资金方

面不遗余力。国家级的文件层出不穷，各省市相关政策更是数不胜数。十三五规划一百项重大工程中列有“天地一体化信息网络和加速北斗、遥感卫星商业化应用”两大工程。在中国制造2025中则有“开展行业、区域、产业化、国际化及科学技术发展等多层面的卫星遥感、通信、导航综合应用示，加强空间信息资源共享以及与新一代信息技术融合应用，并积极推进空间信息的全面应用。” 二、现有基础 十二五期间，在省委省政府的领导下，我们对接国家北斗发展战略，实施了“卫星导航应用示工程”，建成了北斗导航与位置服务重点实验室、北斗产品检测认证中心、中国北斗产业技术创新基地三大产业支撑平台。以北斗卫星服务为轴的大数据产业不但形成了较为清晰的产业链，而且在国外形成了一定的技术创新影响力，具备了有一定的核心技术竞争力和主动把握战略机遇的能力。 北斗卫星导航领域的发展已进入新的发展阶段，正迈向与空间信息、物联网、云计算、人工智能、增强现实等新兴产业大数据的跨界融合，有可能孕育新的产业集群。围绕北斗与空间信息产业未来发展机遇，省急需建设空间信息港和北斗地基增强系统等基础设施。 综上所述，空间信息港和北斗卫星地基增强系统建设，是空间大数据产业的发展的核心和基础。它的建设将保证大数据产业继续领跑全国，并提供最有效的可持续发展的动力和产业战略纵深，为智能制造的技术提升、增加服务业就业都具有重要的积极作用。在军民融合、

浅谈天地一体化信息网络

浅谈天地一体化信息网络 作者：薛毅松 通信与信息工程学院通信三班 2015010903005 摘要：天地一体化网络以其战略性、基础性、带动性和不可替代性的重要意义，成为发达国家国民经济和国家安全的重大基础设施，其所具有的独特位置与地域优势以及特有的信息服务能力，可带动我国新兴产业的发展，形成具有巨大潜力的核心竞争力和民族创造力。本文着重于大致的介绍天地一体化信息网络的含义与特点、建设天地一体化信息网络的必要性，以及国内外发展现状的对比。 关键字：天地一体化信息网络，卫星 1天地一体化信息网络的定义 空天地一体化信息网络是由多颗不同轨道上、不同种类、不同性能的卫星形成星座覆盖全球，通过星间、星地链路将地面、海上、空中和深空中的用户、飞行器以及各种通信平台密集联合，以IP为信息承载方式，采用智能高速星上处理、交换和路由技术，面向光学、红外多谱段的信息，按照信息资源的最大有效综合利用原则，进行信息准确获取、快速处理和高效传输的一体化高速宽带大容量信息网络，即天基、空基和陆基一体化综合网络。 2 天地一体化信息网络的特点 天地一体化网络的目标是对事件进行全面高效协同的处理。利用多维信息，协同各个工作模块，增强事件的处理能力；结合空、天、地各类网络和系统各自的优势，实现功能互补，扩大可处理事件的范围；利用空、天、地一体化网络综合信息系统强大的机动性能、广泛的覆盖范围、全局的协作能力和对信息的智能处理能力，实现对事件和任务的高效处理。 天地一体化网络，简称一体化网络，是由通信、侦察、导航、气象等多种功能的异构卫星/卫星网络、深空网络、空间飞行器以及地面有线和无线网络设施组成的，通过星间星地链路将地面、海上、空中和深空中的用户、飞行器以及各种通信平台密集联合。地面和卫星之间可以根据应用需求建立星间链路，进行数据交换。它既可以是现有卫星系统的按需集成，也可以是根据需求进行“一体化”设计的结果，具有多功能融合、组成结构动态可变、运行状态复杂、信息交换处理一体化等功能特点。

空地一体化雷达探测网络体系架构研究

空地一体化雷达探测网络体系架构研究 发表时间：2019-07-18T10:11:21.387Z 来源：《科技尚品》2018年第12期作者： 1赵瑞海 2崔晓飞 3康建国 [导读] 近年来，在国土区域防空领域，对雷达组网技术和多雷达区域协同探测技术的研究取得了很大的进步。通过雷达一体化探测网络体系的建设，构建各类信息探测系统和武器系统等互连互通，构成空地一体化网络信息体系架构，才能体现空地资源的战略性、全球性、隐秘性、广域覆盖性、大容量与远距实时性等特点，确保充分发挥空地资源的整体作战效能。本文就空地一体化雷达探测网络体系架构展开探讨。 身份证号：13010419780801**** 引言 随着世界新军事变革的持续深入，为了快速适应信息化战争发展的需要，空天地一体化网络信息及防御技术越来越受到学术研究机构、工业设计单位和政府部门的关注，是当今世界强军强国国家战略发展的重要内容。雷达系统作为战场探测系统的核心装备，面临着更多新的挑战，先进的电子侦察和电子干扰技术的发展以及雷达截面积极大减小的隐身目标出现，单雷达或者单平台雷达系统受频段、视角、资源等条件的限制，探测性能受到严重制约，已经很难适应体系作战需求，亟需通过多平台多雷达探测资源整合和重组，弥补单平台单雷达探测能力的不足，实现雷达网络化架构，达到区域整体探测效能最优。 1网络雷达对抗系统的组成 （1）网络中心站。网络中心站是整个系统的指挥控制中心，主要功能是对各站的数据进行分析处理以及指挥各站工作。以防空为例，网络中心站首先对各一体站下达侦察的命令（有的进行有源探测，有的进行无源侦察），通过网络传输获取各站所测量的目标数据与信息，并进一步结合自身侦察所得信息，对数据进行关联并处理信息，从而得到对来袭目标较为完整信息的描述。在此基础上，引导一体站对目标进行干扰压制，达成对重点地段的保护。网络中心站还将所得数据上报上级指挥部门及友邻单位，更好地辅助指挥与协同作战。（2）一体站。在网络时代的今天，雷达与雷达对抗一体化是现代战争发展的必然要求。一体站发射的信号不仅可以对雷达进行干扰，还可以对雷达进行探测。与传统的雷达对抗系统类似，各站也配有侦察设备，具备一定的侦察能力。仍以防空为例，一体站在网络中心站的命令下对目标进行侦察，当一部或多部一体站发射探测信号，本站或其他一体站接收信号时为有源侦察，当一体站不发射信号只接收信号时为无源侦察，各站将所得信息汇报与指控站。当各站得到对目标实施干扰的指令后，发射信号对目标进行干扰，此时侦察设备不接受信号。 2网络的雷达的系统网络设计 系统的网络设计采用Client+WebService（客户端＋网络服务）和B/S（浏览器端／服务端）两种架构体系来实现。系统应用程序服务器采用云计算主机，保证服务器端的处理能力与数据的稳定可靠。服务器端采用性能优异的ＳＱＬServer数据库，服务器应用处理系统采用https://www.wendangku.net/doc/d65378817.html,平台开发，提供账户管理、学员训练管理与资料存娶教员评阅信息存取以及教员与学员互动等功能。学员训练端与教员评阅端采用https://www.wendangku.net/doc/d65378817.html,平台开发，并且结合流行的图形引擎给学员展示形象逼真的仿真效果。 3体系架构分层 空地一体化雷达探测网络以相控阵雷达为支撑，通过高速信息传输通道将海陆空雷达设备互联，并对多雷达探测资源进行重组和调度，采用分布式处理架构，实现组网探测的具体应用。空地一体化相控阵雷达网络体系架构应具备开放性，能够随机接入，具有组网能力的相控阵雷达。空地一体化雷达探测网络体系架构如图1所示。空地一体化雷达探测网络包含设备层、核心层、应用层3个层次。设备层能够形成有效的探测，是一体化组网探测的基础和前提。核心层构建信息传输通道并进行探测资源的协同控制和调度，以及对网络节点统一管理，是组网探测的必要手段。应用层以设备层和核心层为基础，实现组网探测模式应用，完成探测任务信息处理和人机交互。 设备层以雷达为单位进行构建，主要由具备组网功能的空基、陆基和海基雷达设备组成。设备层可包含星载雷达，运输机、无人机、飞艇等机载平台上具备组网能力的相控阵雷达，地面情报雷达以及舰艇平台上具备组网能力的相控阵雷达。核心层主要由系统决策中心和分布在各空基平台、陆基平台以及海基平台上的数据传输单元、网络管理单元、控制管理单元等组成。核心层主要任务为对作战任务和系统资源进行统一管理和协同调度，对整个网络进行管理和维护以及提供高可靠性和高效率的数据传输。通过核心层，不同平台的同型雷达以及异型雷达可达到互联互通，协同工作。应用层面主要由分布在各空基平台、陆基平台以及海基平台上的数据中心单元、数据综合处理

基于HLA的空天地一体化通信仿真系统

１９０基于HLA的空天地一体化通信仿真系统 潘堤，费海涛，张成，敬明旻 （中国石化石油工程技术研究院信息所，北京100101） 摘要：基于HLA/RTI架构设计了一个空天地一体化的分布式通信仿真系统。该系统可根据实际问题的需要灵活搭建仿真网络，便捷地接入实物、半实物设备参与仿真，动态实时展示仿真过程。分析了该系统实现中采用的关键技术。 关键词：一体化；通信仿真；HLA；VRNET 中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1673-1131（2013）03-0190-02 0引言 已有的通信仿真系统应用往往针对特定的问题开展研究，如地面通信仿真应用、航空通信网络仿真，缺乏一体化、可扩展性的设计考虑，导致面临新的通信仿真问题时需要开发新的仿真系统，浪费了大量人力物力。此外，各种系统在进行仿真过程展示、仿真结果分析时缺乏统一而生动的展示手段，严重影响了通信仿真系统的应用效果。 为了解决上述问题，基于HLA设计了一个空天地一体化的分布式通信仿真系统，可根据实际问题的需要灵活搭建仿真网络，便捷地接入实物、半实物设备参与仿真，动态实时展示仿真过程。 1系统设计 1.1总体设计 系统总体结构如图1所示，由参考模型库、通信网络仿真开发子系统、通信网络仿真应用子系统、三维态势演示子系统、卫星轨迹规划子系统、实物装备子系统在分布式仿真运行环境中组成。各子系统之间依托分布式仿真运行环境相互实时地交互信息达到协同仿真的目的，并且为了便于管理，系统引入分布式仿真主控平台，利用分布式仿真主控平台统一地管理系统内的各个子系统。引入三维态势演示工具，提供动态实时的仿真过程展示。 图1空天地一体化通信仿真系统总体结构系统采用基于HLA/RTI的分布式仿真架构[1][2]，提供不同层次业务需求的软硬件数据接口和协议，保证系统在完成现有需求的基础上具备一定的扩展能力： 能够在现有基础上有针对性地修改设计细化各类模型，完善系统功能； 能够增加新的联邦成员从而能够增加新的系统功能； 能够和其他的信息系统互联互通，可作为后台支撑也可作为前台显示和输入。 1.2分系统设计 1.2.1参考模型库和通信网络仿真开发子系统 参考模型库采用VRNET NetLib[3]提供的模型库，包括高级通信网络参考模型库、电台参考模型库、卫星通信参考模型库、精确无线传播模型库和计算引擎等，各级模型库具有良好的开放性，能支撑在有线和无线网络领域的各种仿真需求。 仿真通信网络开发子系统依托VRNET Developer[3]平台完成，在此平台下根据需求，可以在参考模型库的基础上，进行针对性的开发，完成网络模型、平台模型、设备模型、路由协议等，供仿真应用系统使用。依托VRNET Developer可以将所有模型和场景导入通信网络仿真应用子系统，既可以直接使用这些模型库，也可以在提供的模型上进行修改或者重新开发相应的模型后再进行导入。 1.2.2空天地通信网络仿真应用子系统 空天地通信网络仿真子系统是整个应用方案的核心，依托VRNET NetEmula[3]提供大规模或超大规模实物、半实物实时仿真网络性能的模拟试验平台，支持构建空天地一体化的通信仿真网络，具有良好的人机交互界面和丰富的接口，并能提供仿真参数分析，根据指标体系的划分，对仿真系统进行评估。 1.2.3卫星轨迹规划子系统 卫星轨迹规划子系统[4]由STK工具完成，STK的核心能力是产生卫星位置和姿态数据、获取时间、遥感器覆盖分析。通过其卫星轨道预报算法、姿态定义、坐标类型和坐标系统等功能可以完成卫星轨道的规划设计，并将其计算结果提供给网络仿真应用子系统，完成对整个通信网络的规划。 1.2.4三维态势演示子系统 三维态势演示子系统主要依托战场三维视景仿真器（VBS）结合仿真应用子系统进行二次开发完成。三维态势演示子系统基于OpenGL API实现三维视景开发，通过采用专业的视景技术和多数据库集成技术，构建一个三维的数字化地球，提供从航天航空、陆地海洋、到水底世界的全球所有地域的视景仿真开发平台。三维态势演示子系统以HLA联邦成员的方式加入通信仿真过程可立体、逼真反映当前仿真场景对应的具体地形实景和仿真网络的状态。 1.2.5分布式仿真运行环境和分布式主控平台 分布式主控平台是整个分布式仿真系统的控制平台，依托VRNET提供的分布式主控平台DPC实现。分布式主控平台是人机交互的主要界面，负责整个分布式仿真系统从仿真 2013年第3期（总第125期） 2013 （Sum.No125）信息通信 INFORMATION&COMMUNICATIONS

天地一体化网络节点仿真关键技术研究

摘要 摘要 天地一体化网络节点丰富，结构复杂，已成为世界各国的研究重点。其在实施部署前需要进行大量的模拟(simulation)和仿真(emulation)工作，以OPNET、NS2为代表的网络模拟软件由于其量轻、高效而倍受青睐。但是这些软件无法模拟连续而庞大的网络拓扑，且模拟节点无法部署实际节点的网络协议和软件。 为提高模拟节点的逼真度，基于云的仿真平台更具有优势。本论文介绍了天地一体化网络仿真测试原理，并基于业内常用的全虚拟化技术和容器技术提出了两种节点仿真方案。这些仿真节点具有可移植性，其更接近实际节点的软件环境。同时云平台可以有效管理这些仿真节点，并能构建更为动态而复杂的网络拓扑。 但随着天地一体化网络相关技术日渐成熟，越来越多的研究者需要更为逼真的仿真节点模型。目前，业内基于云的仿真测试平台大多是x86服务器，由于云平台自身对虚拟化技术的限制，其可生成的虚拟机架构只有x86架构。 为进一步提高节点的方针逼真度，本论文详细分析了云平台生成实例的基本原理，并根据异构节点仿真的关键技术提出了两种仿真增强方案：一种是基于QEMU的全虚拟化技术，其可以从硬件层仿真异构节点；另一种是基于QEMU的半虚拟化技术和容器技术，其可以从系统层仿真异构节点。 为测试两种异构节点仿真方案的可用性，本论文首先使用业内常用性能测试软件测试了异构节点的计算性能和网络性能，并根据测试结果分析两种仿真方案实现的异构节点性能与CPU数量的关系；然后从两种方案可仿真的底层硬件种类来比较两种方案仿真的节点逼真度；最后以天地一体化网络中节点性能和功能需求为指标，比较两种仿真方案的优缺点以及适用范围。从测试的结果来看，本论文中提出的两种异构节点仿真方案可以从硬件层和系统层仿真天地一体化网络中的异构节点，其中前者的仿真逼真度要高于后者，性能要低于后者。用户可根据自己的仿真需求灵活建立网络拓扑。 关键字：天地一体化、仿真、高逼真、云平台、异构 I 万方数据

全程物流一体化平台架构分析

1前言 全程物流系统的有效运作产生了高质量的客户服务,这来源于全程物流对作业过程和营销策略的支持。全程物流策略可以支持与最小费用生产策略一致的服务，甚至为公司建立区别于竞争对手的基本战略。全程物流也可以支持更高级的服务策略。在任何情况下，全程物流创造了一种本质的、有竞争力的战略优势。 2全程物流概念的提出 “效益背反”是物流系统的一大特征[1]。当物流系统内部各职能部门之间相对独立地进行作业时，不同职能部门的效率会相互损害。例如生产部门通过大量生产来使单位成本核算降到最低就会提高库存成本，为了降低仓储成本采用JIT生产就会提高运输成本。大多数企业都已经认识到物流效益背反问题，并在企业内部建立相应的协调机制。在建立一种高效的内部职能协调机制后，企业间的流通和交易环节就显得非常突出，这时就需要建立企业之间的协调机制，于是就提出了全程物流一体化概念。 在戴维的《综合物流》一书中把全程物流定义为：预期客户需要，为优化产品或服务而建立一个实现客户需要的网络，以及使用这个网络满足客户需要[2]。本文侧重介绍供应链企业之间的协同，所以把全程物流一体化定义为：不同职能部门之间或不同企业之间通过物流合作，达到提高物流效率、降低物流成本的效果。全程物流要求企业将提供产品或运输服务等的供货商和用户纳入管理范围，并作为物流管理的一项中心内容。这一管理思想为解决复杂的物流问题提供了方便。 实现全程物流一体化的关键是实现物流的数字化，只有实现物流的信息化，才能及时地共享交换物流信息、获取客户资料、进行物流调度和物流协同。现在国内的文献中论述的物流平台多仅涉及企业内部一个或若干个流程，比如决策支持平台[3]、需求预测平台[4]，少有针对供应链的全程物流平台。本文通过电子商务与现代物流的集成与协同搭建起全程物流一体化服务平台，实现商务与物流的紧密协同，供应链业务自动化运作，实现数据和信息的实时交换、业务流程的协同执行、供应链解决方案的智能设计。 3全程物流一体化服务平台构建 全程物流一体化服务平台可以实现集团内部、集团与合 全程物流一体化平台架构分析 聂规划,张思敏,刘平峰 (武汉理工大学经济学院,湖北武汉430070) [摘要]通过电子商务与现代物流的集成与协同搭建起全程物流一体化服务平台,并讨论全程物流服务平台的建设方法、技术方案、平台服务和市场运营模式。 [关键词]物流；一体化;集成；平台构建；协同 [中图分类号]F253.9[文献标识码]A[文章编号]1005-152X（2009）03-0137-02 Analysis on the Architecture of an Integrated Logistics Management Platform NIE Gui-hua,ZHANG Si-min,LIU Ping-feng (School of Economics,Wuhan University of Technology,Wuahn430070,China) Abstract:Integrating and coordinating E-commerce with modern logistics,the paper establishes an integrated logistics service plat-form,discusses the construction,technical scheme,service and operation mode of the integrated logistics management platform. Keywords:logistics;integration;construction of plarform;coordination [收稿日期]2008-11-10 [作者简介]聂规划，武汉理工大学教授，博士生导师，研究方向：语义网与电子商务、商务智能、人力资源管理、信息资源管理、知识管理与知识工程；张思敏（1985-），女，浙江永康人，武汉理工大学经济学院硕士研究生，研究方向：电子商务。 聂规划，等：全程物流一体化平台架构分析网络与信息化 137 --

软件定义天地一体化信息网络体系架构研究

软件定义天地一体化信息网络体系架构研究
牛长喜 李春林 谢小赋 王宏 王邦礼 中国电子科技集团公司第三十研究所，成都，610054 摘要：天地一体化信息网络要求具备灵活、快速组网与安全可控等突出特征，如何设计具有这 些特征的天地一体化信息网络是当前的研究热点。本文提出运用软件定义网络（SDN）技术解决上 述问题，分析了 SDN 在天地一体化信息网络的应用优势，提出基于 OpenFlow 的软件定义天地一体 化信息网络体系架构。基于此体系架构，提出一种典型应用场景：天地一体化侦察情报系统，提出 软件定义天地一体化信息网络能够满足“大数据”应用对于网络服务提出的更高要求。 关键词：天地一体化信息网络 软件定义网络 大数据 网络服务
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引言 天地一体化信息网络[1]由多种卫星星座、飞行器及地面设施互联而成，实现侦察监视、导弹预
警、导航定位、通信指挥、空间防御与对抗等功能的一体化，具有自主的信息获取、存储、处理及 分发能力，将空中、地面资源紧密集成并协同运作，实现信息的多元立体共享，从而提高信息系统 的整体运行效能。 世界主要航天大国均已开展了天地一体化信息网络的体系架构和相关技术的研究，并取得了一 定的研究成果，推动了天地一体化信息网络各个领域研究工作的不断进步。目前，美国、欧洲等发 达国家已经完成了概念研究，并进行了系统仿真、地面试验及飞行搭载试验，提出了一系列的标准 或建议书。 近年来，我国地面网络设施建设取得的成绩有目共睹，这为天地一体化信息网络地面段建设提 供了基础。但是，我国在天空段的网络建设严重滞后。随着我国航天技术的发展，加之我国载人航 天、空间站、深空探测等空间活动日益频繁，各种航天器种类和数量也在迅速增加，卫星与地面、 卫星与卫星之间的通信组网要求越来越迫切。目前我国在轨运行卫星大都只提供通信信道，星上不 具有信息交换功能，信息只能通过地面接收站处理后再重新上星才能实现星间、星际之间的信息交 换。这些都严重制约着天地一体化信息网络对灵活、快速组网要求的实现。 近年来，通过相关领域科研组织和科技工作者的不懈努力，在空间组网技术领域取得了较大的 发展， 提出了星上 ATM、 IP 交换， 星间激光通信等一系列技术和星上以太网、 星上互联网等新概念， 对推动星间、星际通信组网奠定了一定的技术基础，也为卫星空间组网提出了一些新的思路。但这 些关键技术的突破，在很大程度上只解决了卫星空间组网通信问题，其组网的灵活性和快速性，以 及其安全可控性都还亟待提升。 目前，逐渐兴起的软件定义网络（Software-Defined Networking 简称 SDN）[2]成为了网络技术 全球研究热点。SDN 是业界广泛认可的一种新型网络架构，具有比传统网络更易集中管控、灵活组 网、安全可控等技术特点，已经在数据中心网络、企业网、广域网和移动网络中得到了广泛应用， 在减轻网络管理的复杂度，提高组网灵活性，提升网络集中管控力度和安全可控等方面发挥了重要 作用。本文将 SDN 技术在天地一体化信息网络中加以应用，提出软件定义天地一体化信息网络体系

基于空天车地一体化的轨道专用网络技术

基于空天车地信息一体化的轨道专用网络技术 1、研究空天车地立体环境下的信号传输机理，突破空间大范围、长距离宽带通信技术（1）研究空、天、车、地立体环境下的传输机制和传输原理，确定适合轨道交通安全保障的专用网络架构。 （2）研究不同通信基站的大范围、长距离通信技术，实现一体化专用网络的高覆盖、大带宽及分层通信。 （3）研究专用网络内卫星、平流层飞艇、无人机、列车及地面基站间的通信方式，确定高可靠通信协议与通信制式。 （4）研究专网在不同应用场景下，通过对组网方式、传输协议等软硬件技术综合优化传输性能，有效提高专网信息传输的稳定性、鲁棒性及使用寿命等。 大家可以看见每个任务下可能有若干个小技术点，用（1）、（2）……标明。 每个小技术点按照“大致分析每个内容中的技术难点，然后看看现有解决技术手段有哪些？株洲所是否具备技术基础、是否能对该问题进行研究或解决？株洲所不具备的话哪些公司过高校可能具备？”的思路，写个两三百字即可。 任务紧急，麻烦大家按照规定的时间提交，谢谢，记得解密！ 研究空天车地立体环境下的信号传输机理，突破空间大范围、长距离宽带通信技术； 1、研究空天车地立体环境下的信号传输机理，突破空间大范围、长距离宽带通信技术 技术难点： 天地一体化存在多个问题： A，拓扑结果是动态变化的；链路误码率高、链路切换不可预知、路由时间有限、链路传输时延长；

B，网络存在物理环路：子网是网状结构、星座间存在着多路径传输的问题、存在物理环路；C，计算能力有限：需要宇航级的芯片处理能力、处理能力有限、存储能力有限； D，间距较远，易受干扰：上下不对称、传输时延大、易受外界干扰、安全威胁和攻击大。 对于网络协议体系，是采用IP交换还是采用其他的交换方式，不仅要考虑现有的系统，更重要的是要兼顾未来的发展，传输协议，路由协议和接入机制都要进行有针对性的设计和开发。目前，天地一体化网络路由协议正处于“百家争鸣”阶段，普适性较差；现有传输协议主要面向深空段、空间段或邻近空间段的星际间或星地间通信。针对未来大量用户的按需接入机制还没有一个完整的解决方案。 安全问题同样重要。“从网络的物理层到应用层，天地一体化网络都存在安全隐患，并呈现出与地面网络不同的安全特征，信息安全保障的任务艰巨。”刘立祥对记者说，天地一体化网络的无线传输特性、复杂组网结构、软硬件设计和实现缺陷、空间环境恶劣等特点，使得它更容易受到窃听、假冒、信息重放、物理损伤等手段的攻击和破坏。 此外，由于地面设备、卫星和其他航天航空设备距离较远，相互之间通信时延较大，通信链路也容易受到来自外界的干扰（如宇宙射线、电磁信号等），可能会加大信号传输中的错误率。 光通信技术的发展，为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输质量 1）、需要研究空、天、车、地立体环境下的传输机制和传输原理，确定采用何种适合轨道交通安全保障的专用网络架构；

9-2-w011基于信息中心网络的未来天地一体化信息网络(公开)

基于信息中心网络的未来天地一体化信息网络 赵康僆1孙智立1,2张乃通1,3 1. 南京大学，南京210093 E-mail: zhaokanglian@https://www.wendangku.net/doc/d65378817.html, 2. 萨里大学，英国 E-mail: z.sun@https://www.wendangku.net/doc/d65378817.html, 3. 哈尔滨工业大学，哈尔滨150001 E-mail: ntzhang@https://www.wendangku.net/doc/d65378817.html, 摘要:随着空间信息感知技术的发展，各类空间信息系统在国民经济建设、国家安全等领域正发挥着无可替代的重要作用。建设天基骨干网络并与地面互联网相融合实现天地一体化信息传输对于我国空间信息的实时获取、高效传输、充分利用至关重要。本文从未来天地一体化信息网络发展的需求出发，针对卫星通信固有的广域覆盖与广播优势以及高动态、弱链路等约束，分析卫星组网并实现与地面网络融合的过程中所面临的主要挑战。在简单回顾欧美等空间信息网络强国发展现状的基础上，着重研究新型信息中心网络技术在建设未来天地一体化信息网络中与传统IP网络相比所具备的主要优势和有待突破的关键技术，探索适应卫星通信特殊条件的未来天地一体化信息网络架构。 关键词:未来网络，信息中心网络，天地一体化网络 Information Centric Network (ICN) based Future Space-Terrestrial Integrated Information Network ZHAO Kanglian1SUN Zhili1,2ZHANG Naitong1,3 1. Nanjing University, Nanjing 210093 E-mail: zhaokanglian@https://www.wendangku.net/doc/d65378817.html, 2. University of Surrey, United Kingdom E-mail: z.sun@https://www.wendangku.net/doc/d65378817.html, 3. Harbin Institute of Technology, Harbin 150001 E-mail: ntzhang@https://www.wendangku.net/doc/d65378817.html, Abstract: With the flourish of the space sensing technology, various space information systems are playing an irreplaceable role in China’s economy, national security, and etc. The implementation of the space-based backhaul and its integration with the terrestrial internet is the key point to achieve real-time information acquisition, efficient transmission and the full utilization of the shared information. In this paper, we study the demand of developing space-terrestrial integrated information network. Considering the advantages of satellite communications, such as its wide coverage and the inherent broadcast communication, and the disadvantages, such as high mobility and weak link, we analyze the main challenges for the integration of the space and terrestrial network. After a brief review of the state-of-the-art practice in those leading countries in space information network, such as the United States or the European Union, we focus on the advantages of the new information centric network over the traditional IP network and we also propose the key technologies which are expected to be developed. New network architecture are expected for future space-terrestrial integrated information network. Key Words: Future Internet, Information Centric Networks, Space-Terrestrial Integrated Networks 1引言 在过去半个世纪中，信息网络从最初的若干台计算机互联实现实验数据共享发展到今天已经成为全球社会经济生活不可或缺的重要基础设施，满足人们获取信息、处理信息和分享信息的基本需求。随着信息技术的进步与业务需求的发展，传统地面信息网络也逐渐演化发展出无线自组织网络、移动互联网、物联网、网格、云、未来网络等各种各样不同的形式或分支，网络架构、协议体系与相关关键技术正不断发展演进[1]。 由各类卫星或各类航天器组成的实现信息获取、处理与传输的网络系统称为天基信息网络[2]，是传统地面信息网络的重要补充。从信息网络发展之初，卫星一直发挥着至关重要的作用。由于卫星通信具有覆盖范围广、广播特性等天然的优势，通信卫星始终是通信网络的重要形式，也是实现真正意义全球无缝覆盖的基本保障[3]。其次，各类专用卫星系统，包括测绘、环境、气象、海洋、导航定位等，可以看作是一类特殊的传感 *资助项目：受江苏省未来网络创新研究院未来网络前瞻性研究项目资助支持。（编号：BY2013095-3-10）