第二届全球未来网络发展峰会

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天地一体化信息网络体系结构

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今天汇报的题目稍微改了一下,关于天地一体化信息网络里面一些关于研制建设的设想,里面的总体方案给大家介绍一下。

首先汇报项目背景,项目背景这个项目天地一体化信息网络是我们国家在“十三五”期间,按照习主席的要求,等于新安排的国家重大项目,这些项目列到了咱们国家经济发展“十三五”规划纲要,它的背景主要是十八大之后,我们国家提出了一些国家发展的新目标,我们的战略目标一个是关于全面建成小康社会,还有实现中华民族的伟大复兴。我们的战略空间是太空高边疆等等还有就是一些能力,包括创新驱动发展,包括五位一体发展,这都是十八大里的。

我们要保障国家重大战略行动的安全通信能力,支撑国家海外利益拓展的全球服务的能力,还有确保国家应急信息服务的快速相应能力,全面促进信息普惠共享的均衡服务能力,驱动经济社会创新发展的互联融合能力,需要的能力都需要天地一体化。

针对这些能力所归纳的一些问题,我们的卫星覆盖国土,在全世界不到三分之一,我们相当于我们国家通信的覆盖范围,地面网络就相当于,地面网络是东部发达,西部欠缺,包括核心技术不掌握,互联互通手段不可控,安全可行不托底,还有包括网络体系架构不合理,服务能力跟不上,这些都是问题。

针对这些问题,国家把天地一体化信息化网络列为“十三五”规划纲要科技创新2030的重大项目,这里面有6+9,关于科技的项目、重大工程的项目。它的目标是天地一体化信息网络是面向国家战略的需求,以保证国家网络与信息安全为出发点,它主要有三条主线,第一就是聚焦前沿技术自主创新,抢占国际信息技术领域发展的制高点,聚焦能力建设网络,支撑构建满足我国新时期发展的战略能力体系,开启天地一体化信息网络+应用模式,提升产业乃至国家的综合竞争力。

基于这个,就相当于国家科技部等12个部委,于2016年年底成立了一个25人的专项编制实施方案,目前的实施方案已经编制完成了,现在已经通过了国家科技领导小组的审议,前段时间,像刘贺副总理本来要汇报的,刘贺现在可能去美国了,汇报完了以后,这个实施方案就批下来了。这个项目规划600多个亿,反正给国家投资200多个亿,再加上企业的融资、自主投入,反正规划是600多个亿,这个项目。

这个项目把总体方案介绍一下,它整个的项目是这样的天地一体化信息化网络以地面网络为依托,以天基网络为拓展,基于统一的体系架构,统一的技术体制构建,核心是通过联合组网、资源贡献,实现韧性服务和快速响应。

总体的技术方案是采用“天网地网”架构,由天基骨干网、天基接入网、地基节点网互联形成,并可与地面互联网、移动通信网开放互联,这是它的组成。

下面介绍一下天基骨干网,是这是基于全球和重点区域多重覆盖考虑,我们由布设在地球同步轨道的6个骨干节点组成。节点1、2、3、4是可视节点,与地基骨干节点直接互联,天基5、6是非可视节点。

天基接入网,不依赖与境外布站、采用多轨面空间组网结构,提供全球移动通信、宽带接入及区域增强通信服务,网络节点数量达到120个以上。

另外还有地基节点网,初步的考虑是境内部署若干地基骨干节点,实现天地互联、运维管控,按需提供应用服务,视情向境外拓展。

另外这张图给了整个网的接口关系,这是按照我们网络跟网络之间,我们叫做NNI的接口,还有UNI的接口主要是把接口的标准化工作做好,大家就能实现互联互通。

 这是我们的功能模型,它主要是实现了网络一体化、服务的平台化、应用的多样化,另外考虑到安全保密,我们把整个功能模型,变成了“三层两面”的模型。

首先是基础网络,到现在做网络会采用一些新的技术,这里面包括软件定义、网络资源虚拟化等等,把这些技术利用起来,来实现网络的分域隔离和跨域安全的交换,为不同的应用系统的用户提供不同安全等级的业务承载网(音)。

这是关于服务平台,按照资源联合、云端汇聚的思路,采用分布式数据中心技术,实现网络信息服务功能的逻辑分布与聚合。

第三是关于应用系统,按照网络拓展、服务延伸的思路,采用“网-云-端”,实现网络应用。

在安全防护这块引用了人工智能和拟态防御技术,按照内生安全、动态赋能,将安全防护功能嵌入网络节点,并建立软件定义、安全体系,实现跨域动态防御。

这个在运维管理要引入人工智能的技术,按照“两级控制、跨域联合”的思路,来实现网管资源、集成测控、运控,实现网内资源集中管控,跨网资源联合调度。

这个整个一个标准体系,在这就不仔细说了,包括总体的标准、网络服务的、应用集成、安全防护等等,这些关于标准的体系,这是在实施方案里面把它规划好的。

下面说一下整个相关的技术,这里面的关键技术,相当于按照这几类,针对全球覆盖、按需服务、安全可信、可控客观等要求,分成了八类,顶层设计技术、天地一体化网络应用服务技术等等。

顶层设计是按天地一体化信息网络重大工程,主要完成的工作是需求的按照,军的需求、民的需求都要照顾到,包括体系结构怎么构成,构成之间是什么关系?包括技术体制、规范,因为这整个是空间的网络,卫星的频率怎么保障,这需要顶层设计考虑的。

关于传输,就是这样面向天地一体化信息化大尺度高速传递信息问题,需要研究星间的通信技术,以及长寿命高可靠星载激光通信,空间频率轨位资源共享与增强利用等关键技术。

第二个是关于空间动态组网,就是基于人工智能,应用于任务驱动的控制,就是刘院士也说了,在网络引用人工智能,类似于操作系统。

第三个是关于应用服务,面向天地一体化网络多维多尺度的空间信息获取,处理,网络化共享等服务的问题,需要研究面向任务和应用的天地一体化网络通信服务,还有空间网络约束下分布式空间遥感数据智能处理与信息共享服务,广域时空联系的定位导航增强服务等关键技术。

这是多网系融合,我们本身就包括我们的地面网,包括骨干网,还有地面的互联网和移动网互联互通,因为我们跟军网各种战术网互联,在这里面需要多网互联互通的问题,这些技术可能都利用到。

另外还是内生安全防护技术,面向天地一体化信息网络环境开放,军民功用,滚动建设发展等约束下的安全防护问题,这里面有好多要做的。

这里面就应用网络关联和测控关联,这里面需要解决很多关键技术。

另外就是整个新型天基网络的节点,这也是关于把整个系统做成网云,跟刚才张老师说的概念基本差不多,包括它的认知和重构,包括它的动态变化等等。

我的总结是整个天地一体化信息网络是科技强国的重要技术标志,是信息时代我国战略性公共信息基础设施,实现天地一体化信息网络重大项目是实现创新驱动发展,推动产业升级建设网络强国的关键举措,必将为确保国家安全提供有力支撑,我的报告就这些谢谢各位。