信息傳輸技術(shù)的最新進(jìn)展與應(yīng)用展望

1、1,主要內(nèi)容,,,引言,1,2,一、引言,1.1 信息傳輸?shù)母拍钍裁词切畔ⅲ?這是一個(gè)很難定義的概念。人人都知道，但卻很難說(shuō)清楚。其特征是：抽象出來(lái)的客觀事物的屬性，是一種客觀存在，但不是物質(zhì)也不是能量。能夠被人的感覺(jué)器官直接或間接感知，并能被人的大腦記憶、理解和處理。信息的價(jià)值體現(xiàn)在由“不知道”變成“知道”后的結(jié)果上。具有多種呈現(xiàn)（表現(xiàn)）形式。聲音、圖像、文字、符號(hào)、數(shù)據(jù)等都是信息的呈現(xiàn)形式即信息載體或

2、者說(shuō)媒體。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這些都不是信息本身，但因信息本身難以捉摸，因此常將信息媒體作為信息分類(lèi)的依據(jù)。,3,一、引言,什么是信息傳輸？廣義上的信息傳輸，泛指利用任意手段將信息從一個(gè)地方傳送到另外一個(gè)地方或多個(gè)地方。比如古代的烽火臺(tái)，戰(zhàn)鼓等；一直延續(xù)到現(xiàn)在的信件郵寄?，F(xiàn)代意義上的信息傳輸特指信息調(diào)制到電、光信號(hào)上，通過(guò)無(wú)線(xiàn)、有線(xiàn)信道，從一個(gè)地方傳送到另外一個(gè)或多個(gè)地方。信息傳輸不包括信息呈現(xiàn)。包括信息呈現(xiàn)的信息傳輸就是通信。在信息數(shù)字

3、化之前，信息傳輸很難和信息呈現(xiàn)相分離。數(shù)字化特別是分組化之后，信息傳輸和信息呈現(xiàn)逐漸分離，這使信息傳輸技術(shù)獲得了獨(dú)立發(fā)展的機(jī)會(huì)。,4,一、引言,1.2 信息傳輸在不同體系架構(gòu)模型中的地位信息系統(tǒng)模型,5,一、引言,開(kāi)放系統(tǒng)互連七層參考模型（OSI-RM)開(kāi)放系統(tǒng)：與外部實(shí)時(shí)交互信息的系統(tǒng)，如帶網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)。信息傳輸=通信子網(wǎng)=物理層+數(shù)據(jù)鏈路層+網(wǎng)絡(luò)層,6,一、引言,通信系統(tǒng)模型信息傳輸=傳送層+業(yè)務(wù)承載層,7,,一、引言

4、,1.3 信息傳輸所要解決的問(wèn)題 克服距離和使用條件的限制，快速、靈活、高效、可靠地傳送信息是信息傳輸永恒的目標(biāo)。 傳送層著力解決距離和使用條件的限制、快速和可靠問(wèn)題，具體來(lái)講就是傳輸距離、帶寬、誤碼率等問(wèn)題。 業(yè)務(wù)承載層著力解決靈活、高效和可靠問(wèn)題，具體來(lái)講就是用戶(hù)接入和訪(fǎng)問(wèn)的靈活性、鏈路資源高效利用、丟包率等問(wèn)題。,8,二、發(fā)展背景,目前信息傳輸技術(shù)的發(fā)展是在電信網(wǎng)絡(luò)向下一代網(wǎng)（NGN）演進(jìn)的大背景和大

5、趨勢(shì)下展開(kāi)的。,至于NGN最終是一個(gè)什么樣子，眾說(shuō)紛紜，沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，但是，對(duì)于NGN應(yīng)具有的一些特點(diǎn)卻得到了廣泛的認(rèn)同，即 （1）支持業(yè)務(wù)的多樣化，包括話(huà)音、數(shù)據(jù)和多媒體； （2）分組傳輸與交換； （3）分層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)提供與呼叫控制相分離，呼叫控制和承載連接相分離； （4）具有端到端的寬帶傳輸能力； （5）業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)松耦合 并提供

6、開(kāi)放的接口； （6）能與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配合； （7）支持終端的移動(dòng)性等。,9,二、發(fā)展背景,,NGN演進(jìn),電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展深刻影響著信息傳輸技術(shù)的發(fā)展?？v觀電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期有六大趨勢(shì)值得關(guān)注，這六大趨勢(shì)深刻影響著信息傳輸技術(shù)的發(fā)展。,10,二、發(fā)展背景,,NGN演進(jìn),網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化趨勢(shì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的寬帶化趨勢(shì)Web瀏覽、LAN互通、視頻點(diǎn)播、文件傳輸網(wǎng)絡(luò)的光纖化趨勢(shì)

7、光纖到小區(qū)、到路邊、到樓、到家…網(wǎng)絡(luò)的分組化趨勢(shì)IP技術(shù)網(wǎng)絡(luò)接入的無(wú)線(xiàn)化趨勢(shì)WiMAX、3G電話(huà)、數(shù)據(jù)和圖像的三網(wǎng)融合趨勢(shì)電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng),11,二、發(fā)展背景,,NGN演進(jìn),信息傳輸技術(shù)的發(fā)展必須適應(yīng)上述電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)向NGN演進(jìn)起到推動(dòng)和支持作用，否則信息傳輸技術(shù)的發(fā)展就偏離了正確的軌道。這也是我們總裝通信系統(tǒng)選擇技術(shù)路線(xiàn)時(shí)應(yīng)該堅(jiān)持的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。,12,三、最新技術(shù)進(jìn)展,,,,,1,光通信技術(shù),,

8、,,,2,衛(wèi)星通信技術(shù),,,,,3,微波通信技術(shù),,,,,,4,IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),13,3.1 光通信技術(shù),,光纖通信技術(shù)——1966，高錕——1970，美國(guó)康寧公司…——損耗低、頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音…——超高速、超大容量、智能全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向,,,光通信技術(shù),,自由空間激光通信技術(shù) ——星地、地地、星間、水下、深空…——容量大、尺寸及功耗低、電磁干擾少、保密性強(qiáng)、通信頻段不受限…——需要精

9、確捕獲、對(duì)準(zhǔn)與跟蹤；受天氣影響大,,14,3.1.1 光纖通信技術(shù),,,超大容量傳輸技術(shù),超長(zhǎng)距離無(wú)中繼傳輸技術(shù),自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),光纖接入技術(shù),光纖通信技術(shù),15,3.1.1 光纖通信技術(shù),超大容量傳輸技術(shù)波分復(fù)用(WDM)不同波長(zhǎng)光信號(hào)在一根光纖傳送節(jié)約光纖和再生器Tbit/s水平光時(shí)分復(fù)用(OTDM)提高單光波信道傳輸速率最高達(dá)640Gbit/s,電信號(hào),光信號(hào),16,3.1.1 光纖通信技術(shù),超大容量傳輸技術(shù)

10、WDM/OTDM系統(tǒng) 將多個(gè)OTDM信號(hào)進(jìn)行波分復(fù)用,17,3.1.1 光纖通信技術(shù),超長(zhǎng)距離無(wú)中繼傳輸技術(shù)摻鉺光纖放大器(EDFA)摻入鉺離子的光纖高增益、高帶寬、低噪聲覆蓋1550nm波長(zhǎng) 640km無(wú)中繼傳輸拉曼光放大器受激拉曼反射噪聲更低2000km以上無(wú)中繼傳輸,18,3.1.1 光纖通信技術(shù),自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù)概述自第一代PDH、第二代SDH以來(lái)的第三代光網(wǎng)絡(luò)。在選路和信令控制之下完成

11、自動(dòng)交換功能的光網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合了WDM為基礎(chǔ)的光層組網(wǎng)技術(shù)和IP為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)。全光交叉連接設(shè)備，全光分插復(fù)用設(shè)備；GMPLS、OSPF等IP網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議。其最突出的特點(diǎn)是引入了控制平面，使光網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)用戶(hù)信令自動(dòng)選擇光路，即光撥號(hào)。ASON支持的連接永久連接：又稱(chēng)定制連接，由網(wǎng)管系統(tǒng)或人工發(fā)起并完成。交換連接：由用戶(hù)發(fā)起、信令驅(qū)動(dòng)的連接。軟永久連接：由網(wǎng)管系統(tǒng)發(fā)起，信令驅(qū)動(dòng)的連接。,19,3.1.1 光纖通信技

12、術(shù),體系結(jié)構(gòu)傳送平面+控制平面+管理平面連接控制接口（CCI)+ A型網(wǎng)絡(luò)管理接口（NMI-A)+T型網(wǎng)絡(luò)管理接口（NMI-T),,,,,,,,CCI,NMI-A,,NMI-T,控制平面,管理平面,傳送平面,管理平面 管理傳送平面和控制平面,傳送平面 提供子網(wǎng)連接的網(wǎng)元 具有各種粒度的交換和疏導(dǎo)結(jié)構(gòu) 具有各種速率和多業(yè)務(wù)的物理接口 具有與控制平面交互的連接控制接口,控制平面 實(shí)現(xiàn)對(duì)傳送平面的靈活控制 基于通用標(biāo)記交換協(xié)

13、議（GMPLS）族 信令協(xié)議、路由協(xié)議和鏈路資源管理協(xié)議,,,,,,,20,3.1.1 光纖通信技術(shù),技術(shù)優(yōu)勢(shì)統(tǒng)一的分布式控制\管理層面，與底層的物理實(shí)現(xiàn)技術(shù)無(wú)關(guān)，理論上支持各種帶寬粒度的交換和管理?？焖俚亩ㄖ浦С植煌?wù)等級(jí)協(xié)定（SLA)的電路，不僅縮短了業(yè)務(wù)提供時(shí)間，提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率，還可提供新的帶寬業(yè)務(wù)。支持端到端的連接建立、監(jiān)控、保護(hù)和恢復(fù)。對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的流量工程能力。目前存在的問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)有待完善

14、：互聯(lián)互通、網(wǎng)管、網(wǎng)管平面本身的健壯性。測(cè)試設(shè)備還不成熟。流量工程、保護(hù)/恢復(fù)等特色功能的有效性有待驗(yàn)證。新業(yè)務(wù)的支持：對(duì)組播的支持。綜合網(wǎng)管：與其他網(wǎng)管的配合問(wèn)題。,21,3.1.1 光纖通信技術(shù),光纖接入技術(shù) 隨著核心網(wǎng)帶寬的不斷增加，實(shí)現(xiàn)端到端寬帶化的瓶頸越來(lái)越集中到了用戶(hù)接入段，出現(xiàn)了所謂“最后一公里”的問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，出現(xiàn)了各種各樣的寬帶接入技術(shù)。其中極具優(yōu)勢(shì)的技術(shù)就是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技

15、術(shù)。其最大特點(diǎn)是在局端和用戶(hù)設(shè)備間沒(méi)有有源設(shè)備。與ATM結(jié)合 APON基本停滯與SDH結(jié)合 GPON支持專(zhuān)線(xiàn)，技術(shù)復(fù)雜，成本較高。與以太網(wǎng)結(jié)合EPON對(duì)專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)的支持不夠；發(fā)展方向。WDM-PON下一代PON,22,3.1.2 自由空間激光通信技術(shù),概述自由空間激光通信是指利用激光束作為載體進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信的技術(shù)。分為星地、地地、星間、水下及深空光通信等多種通信形式。優(yōu)點(diǎn)通信容量大；系統(tǒng)尺寸、質(zhì)量和功耗明顯降低；

16、通信鏈路間電磁干擾?。槐Ｃ苄詮?qiáng)；通信頻段使用不受限制。缺點(diǎn)通信光束的發(fā)散角很窄，需要更精確的捕獲、對(duì)準(zhǔn)和跟蹤。受天氣影響較大。,23,3.1.2 自由空間激光通信技術(shù),進(jìn)展情況國(guó)際日本1995年7月在國(guó)際上首次成功地在日本工程試驗(yàn)衛(wèi)星ETS-VI與地面光學(xué)站之間進(jìn)行了星-地鏈路的光通信實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)率為2Mb/s。隨后，利用該衛(wèi)星，日本與美國(guó)合作多次完成衛(wèi)星與兩國(guó)光學(xué)地面站間的光通信實(shí)驗(yàn)。2005年12月9日，由日本 Aer

17、ospace Exploration Agency (JAXA)開(kāi)發(fā)的低軌OICETS（衛(wèi)星間光通信工程測(cè)試）衛(wèi)星于首次成功地與歐洲ARTEMIS（GEO）衛(wèi)星進(jìn)行了雙向激光通信實(shí)驗(yàn)。2006年3月成功的進(jìn)行了與日本地面光學(xué)站間的雙向激光通信。2006年6月7日，成功地與德國(guó)宇航中心DLR的移動(dòng)式光學(xué)地面站（天線(xiàn)口徑40cm）進(jìn)行了下行激光鏈路通信實(shí)驗(yàn)。這次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了地面移動(dòng)光學(xué)站與衛(wèi)星間建立光通信網(wǎng)絡(luò)的可行性。,24,3.1.2

18、 自由空間激光通信技術(shù),歐洲歐空局（ESA）在2001年11月22日首次在國(guó)際上完成低軌衛(wèi)星（SPOT4）與同步軌道衛(wèi)星（ARTEMIS）間的激光通信試驗(yàn)，采用直接檢測(cè)非相干通信技術(shù)路線(xiàn)，數(shù)據(jù)率為50Mb/s，驗(yàn)證了星間激光通信的可行性。德空局2007年6月15日 發(fā)射TerraSAR-X雷達(dá)遙感衛(wèi)星 ，星上載有相干激光通信終端，最高數(shù)據(jù)率可達(dá)5.5 Gb/s。美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的光通信演示系統(tǒng)OCD(Optical

19、 Communication Demonstrator)計(jì)劃的目的是發(fā)展空間激光通信設(shè)備用于星地間通信。1994年，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）進(jìn)行了終端系統(tǒng)級(jí)裝配與性能測(cè)試，對(duì)空間激光通信關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了實(shí)際論證。之后，利用OCD系統(tǒng)成熟的研究技術(shù)，為國(guó)際軌道空間站(ISS)工程研究和技術(shù)發(fā)展計(jì)劃(ISSERT)研制了光通信演示和高速鏈路設(shè)備(OCDHRLF)。該系統(tǒng)的目的是在近地軌道(LEO)距離上實(shí)現(xiàn)國(guó)際軌道空間站與地面光學(xué)站的激光通信

20、鏈路。其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)率為2.5Gbit/s。,25,3.1.2 自由空間激光通信技術(shù),從國(guó)際發(fā)展現(xiàn)狀看，衛(wèi)星星間激光通信已經(jīng)從試驗(yàn)階段逐步轉(zhuǎn)入大規(guī)模工程應(yīng)用階段，但是星地之間激光通信由于大氣的影響，還存在較大的技術(shù)難度。 國(guó)內(nèi)在衛(wèi)星激光通信方面，國(guó)內(nèi)的研究相對(duì)起步較晚，但是發(fā)展很快，主要研究機(jī)構(gòu)有哈爾濱工業(yè)大學(xué)、長(zhǎng)春理工大學(xué)、中科院下屬研究機(jī)構(gòu)等多家單位。我國(guó)將于天鏈二號(hào)衛(wèi)星搭載激光衛(wèi)星通信有效載荷，用于星地、星間大容量通信。 在地

21、地?zé)o線(xiàn)激光通信方面，目前已開(kāi)始工程應(yīng)用，且通信速率和距離不斷提高。在激光水下通信研究領(lǐng)域，主要研究機(jī)構(gòu)有桂林電子工程學(xué)院、華中科技大學(xué)以及中國(guó)船舶下屬研究所等。,26,3.1.2 自由空間激光通信技術(shù),,,高精度捕獲與跟蹤、瞄準(zhǔn)技術(shù),大功率、高靈敏度、高速率激光收發(fā)技術(shù),大氣對(duì)激光通信影響特性研究,光學(xué)天線(xiàn)技術(shù),抵消空間環(huán)境對(duì)激光通信終端影響的技術(shù),星地激光通信技術(shù),關(guān)鍵技術(shù),27,三、最新技術(shù)進(jìn)展,,,,,1,光通信技術(shù),,,,

22、,2,衛(wèi)星通信技術(shù),,,,,3,微波通信技術(shù),,,,,,4,IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),28,3.2 衛(wèi)星通信技術(shù),概述1965年4月6日，世界上第一顆商用通信衛(wèi)星“晨鳥(niǎo)”發(fā)射升空，標(biāo)志著衛(wèi)星通信進(jìn)入了實(shí)用化階段。此后，許多衛(wèi)星通信系統(tǒng)紛紛建立并投入運(yùn)營(yíng)，上世紀(jì)70-80年代達(dá)到了鼎盛時(shí)期。80年代末、90年代以后，由于光纖通信和地面蜂窩移動(dòng)通信的崛起，傳統(tǒng)的國(guó)際、國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途通信和陸地移動(dòng)通信業(yè)務(wù)已不再屬于衛(wèi)星通信的主要領(lǐng)地。但衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍大

23、和不受地形條件限制的優(yōu)勢(shì)，在很多場(chǎng)合下仍具有不可替代的作用 。如應(yīng)急通信，岸船通信等。,29,3.2 衛(wèi)星通信技術(shù),衛(wèi)星通信發(fā)展的主要趨勢(shì)向高頻段發(fā)展 ：C、X、Ku、Ka、V、激光。體制向高效化發(fā)展：節(jié)省帶寬和功率，提高信號(hào)傳輸質(zhì)量和可靠性，采用組網(wǎng)應(yīng)用模式。地球站向小型化方向發(fā)展：隨著用戶(hù)終端的小型化，衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信和廣播通信的業(yè)務(wù)將逐步走向融合。衛(wèi)星向增強(qiáng)處理能力方向發(fā)展：星上再生、解擴(kuò)、解跳、交換等。與地面

24、網(wǎng)絡(luò)互相融合。,30,3.2 衛(wèi)星通信技術(shù),,,Ka頻段衛(wèi)星通信技術(shù),衛(wèi)星移動(dòng)通信技術(shù),高階調(diào)制高效編碼技術(shù),相控陣天線(xiàn)技術(shù),衛(wèi)星通信技術(shù),星載交換技術(shù),31,3.2 衛(wèi)星通信技術(shù),Ka頻段衛(wèi)星通信技術(shù)特點(diǎn)波長(zhǎng)短，具有更強(qiáng)的方向性；頻帶寬，上行27.5GHz--31GHz，下行17.7GHz—21.2GHz，滿(mǎn)足大容量信息傳輸需求；點(diǎn)波束覆蓋，實(shí)現(xiàn)高密度空間分割和頻率復(fù)用；相同傳輸條件下設(shè)備體積更??；與地面微波系統(tǒng)干擾較小

25、；空間環(huán)境對(duì)傳輸質(zhì)量影響較大。關(guān)鍵技術(shù)Ka頻段雨衰計(jì)算及抗雨衰技術(shù)：分集、功控、自適應(yīng)調(diào)制編碼…Ka頻段天線(xiàn)技術(shù)：饋源、高精度捕獲跟蹤…Ka頻段射頻技術(shù)。,32,3.2 衛(wèi)星通信技術(shù),衛(wèi)星移動(dòng)通信技術(shù)分類(lèi)固定衛(wèi)星移動(dòng)通信：使所有地球同步軌道衛(wèi)星，如海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)，動(dòng)中通；移動(dòng)衛(wèi)星移動(dòng)通信：使用中低軌道衛(wèi)星，如銥星等。難點(diǎn)問(wèn)題衛(wèi)星功率有限與移動(dòng)站低天線(xiàn)增益之間的矛盾十分突出；電波傳播情況復(fù)雜，多徑效應(yīng)和多普勒頻移不

26、可避免；眾多用戶(hù)共享有限的衛(wèi)星(頻率與功率)資源；移動(dòng)臺(tái)小型化；用戶(hù)漫游。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)星載多波束天線(xiàn)技術(shù)；移動(dòng)性管理技術(shù) ；設(shè)備小型化技術(shù)。,33,3.2 衛(wèi)星通信技術(shù),星載交換技術(shù)將原來(lái)地面上的交換機(jī)、路由器等設(shè)備搬到衛(wèi)星上，其優(yōu)點(diǎn)是：避免了衛(wèi)星電路的多跳；每個(gè)用戶(hù)只使用一對(duì)載波（收和發(fā)）就可進(jìn)行多點(diǎn)間的通信；收發(fā)雙方可采用不同的速率，甚至不同的調(diào)制方式和多址方式。星載交換技術(shù)電路交換分組交換：現(xiàn)狀

27、 國(guó)內(nèi)已經(jīng)完成了具有小規(guī)模星上處理與交換功能的樣機(jī)研制，但受星載器件水平的限制，在星上實(shí)現(xiàn)具有綜合業(yè)務(wù)交換功能和動(dòng)態(tài)拓?fù)錀l件下路由功能的交換機(jī)仍是一項(xiàng)需要重點(diǎn)攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。,34,3.2衛(wèi)星通信技術(shù),高階調(diào)制高效編碼技術(shù)主要解決的問(wèn)題高階調(diào)制用來(lái)提高頻帶利用率，但在同樣誤碼率要求的情況下需要更高的信號(hào)功率。高效編碼技術(shù)用來(lái)降低對(duì)信號(hào)功率的要求。關(guān)鍵技術(shù)高階調(diào)制的信道補(bǔ)償技術(shù)；高效編譯碼技術(shù)；低信噪比解調(diào)技術(shù)；

28、寬帶信號(hào)的自適應(yīng)均衡技術(shù)?，F(xiàn)狀國(guó)外早就開(kāi)展了多制式高階調(diào)制和高效編碼技術(shù)研究，進(jìn)行了大量傳輸試驗(yàn)，并形成了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，典型的有IESS、INMARSAT系列標(biāo)準(zhǔn)和歐洲的DVB系列標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)采用高階調(diào)制方式的已實(shí)用化的調(diào)制解調(diào)器最高速率達(dá)到了8Mbit/s。該類(lèi)型調(diào)制解調(diào)器雖然采用了8PSK調(diào)制方式，但是沒(méi)有采用LDPC碼、Turbo碼等高效編碼方式，與IESS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45Mb/s數(shù)據(jù)速率相比，傳輸速率明顯偏低。,35,3.2 衛(wèi)

29、星通信技術(shù),相控陣天線(xiàn)技術(shù)相控陣是相位可控陣列的簡(jiǎn)稱(chēng)又稱(chēng)為移相陣列（phased array），通過(guò)控制陣列中各輻射單元和接收單元(陣元）的饋電相位來(lái)改變天線(xiàn)方向圖形狀、進(jìn)行波束掃描與跟蹤。與面天線(xiàn)相比，其優(yōu)點(diǎn)是：捕獲目標(biāo)快；跟蹤精度高；體積??；易于與載體共形。需要進(jìn)一步解決的技術(shù)問(wèn)題方位俯仰的二維相控與載體共形技術(shù)天線(xiàn)性能（旁瓣，極化隔離度、增益）提高,36,2,三、最新技術(shù)進(jìn)展,,,,,1,光通信技術(shù),,衛(wèi)星通信技

30、術(shù),,,,微波通信技術(shù),,,,,,4,IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),,,,3,,,,2,37,概述微波通信具有機(jī)動(dòng)靈活、跨越地形障礙方便、可靠性高、開(kāi)通撤收時(shí)間短等特點(diǎn)，不僅廣泛應(yīng)用于民用通信，而且在應(yīng)急通信、軍事通信等特殊領(lǐng)域一直發(fā)揮著重要的作用。在靶場(chǎng)試驗(yàn)中，微波通信主要用于組建場(chǎng)區(qū)（區(qū)域）機(jī)動(dòng)微波通信網(wǎng)。提高頻譜利用率；適應(yīng)復(fù)雜的電波傳播環(huán)境，提高信息傳輸質(zhì)量；提高抗偵收、抗截獲、抗干擾能力；擴(kuò)展頻段，提高工作頻率；分組化傳輸；寬帶

31、接入。,3.3 微波通信技術(shù),38,3.3 微波通信技術(shù),,,天線(xiàn)技術(shù),多進(jìn)制正交幅度調(diào)制技術(shù),信號(hào)處理技術(shù),抗偵收、抗截獲、抗干擾技術(shù),微波通信技術(shù),分組化技術(shù),軟件無(wú)線(xiàn)電和認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù),寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù),39,3.3 微波通信技術(shù),天線(xiàn)技術(shù)智能天線(xiàn)原理：將無(wú)線(xiàn)電的信號(hào)導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使主波束對(duì)準(zhǔn)用戶(hù)信號(hào)到達(dá)方向，使旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向。從而達(dá)到增加有用信號(hào)增益，減少干擾信號(hào)的效果。利用空間多址技術(shù)

32、，可同時(shí)使用相同的頻率、相同的碼道，提高了信道資源的利用率。組成：天線(xiàn)陣+與其相連接的基帶數(shù)字信號(hào)處理部分。 關(guān)鍵技術(shù)：辨識(shí)信號(hào)的方向和數(shù)字賦形。廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)。,40,3.3 微波通信技術(shù),多入多出（MIMO)多入多出（MIMO）實(shí)質(zhì)上就是多發(fā)多收天線(xiàn)。在單天線(xiàn)情況下，多徑引起的衰落被視為有害因素。但對(duì)于MIMO系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，多徑可作為一個(gè)有利因素加以利用，變“害”為“利”。在帶寬不變的情況下提高無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的容量。信息

33、流s(k)經(jīng)過(guò)空時(shí)編碼形成N個(gè) 信息子流ci(k)，I=1，……，N。 這N個(gè)子流由N個(gè)天線(xiàn)發(fā)射出去， 經(jīng)空間信道后由M個(gè)接收天線(xiàn)接收。 多天線(xiàn)接收機(jī)利用空時(shí)編碼處理 技術(shù)分開(kāi)并解碼這些數(shù)據(jù)子流。這N個(gè)子流同時(shí)發(fā)送到信道，各發(fā)射信號(hào)占用同一頻帶，因而并未增加帶寬。若各發(fā)射接收天線(xiàn)間的通道響應(yīng)獨(dú)立，則多入多出系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個(gè)并行空間信道。通過(guò)這些并行空間信道獨(dú)立地傳輸信息，故提高了系統(tǒng)容量。理論上，信道容量為單天線(xiàn)的m

34、in(M,N)倍。,41,3.3 微波通信技術(shù),空時(shí)碼的主要思想是利用空間和時(shí)間上的編碼實(shí)現(xiàn)一定的空間分集和時(shí)間分集，從而降低信道誤碼率。常見(jiàn)的空時(shí)碼有空時(shí)塊碼、空時(shí)格碼。在無(wú)線(xiàn)寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)方面，第3代移動(dòng)通信合作計(jì)劃(3GPP)已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)中加入了MIMO技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容，B3G和4G的系統(tǒng)中也將應(yīng)用MIMO技術(shù)。在無(wú)線(xiàn)寬帶接入系統(tǒng)中，802.16e、802.11n和802.20等標(biāo)準(zhǔn)也采用了MIMO技術(shù)。在其他無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)研究中，

35、如超寬帶(UWB)系統(tǒng)、感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)(CR)，都在考慮應(yīng)用MIMO技術(shù)。,42,3.3 微波通信技術(shù),多進(jìn)制正交幅度調(diào)制技術(shù)(M-QAM)16QAM、64QAM、256QAM、 512QAM…1024QAM…相干載波恢復(fù)技術(shù)定時(shí)恢復(fù)技術(shù)全數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：頻譜利用率高。缺點(diǎn)：解調(diào)門(mén)限高。,1024 QAM,43,3.3 微波通信技術(shù),信號(hào)處理技術(shù)預(yù)失真線(xiàn)性化處理技術(shù)功率放大器的線(xiàn)性化提高功放的效率和可靠性

36、，降低功耗自適應(yīng)時(shí)域均衡技術(shù)前饋橫向均衡器和判決反饋均衡器聯(lián)合構(gòu)建二維全時(shí)域均衡器多載波并聯(lián)傳輸技術(shù)對(duì)抗頻率選擇性衰落高速率信息分解為多路低速率信息正交頻分復(fù)用（OFDM）糾錯(cuò)編譯碼技術(shù)線(xiàn)性分組碼、卷積碼TurboLDPC,44,3.3 微波通信技術(shù),抗偵收、抗截獲、抗干擾技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)直接序列擴(kuò)頻：與偽隨機(jī)序列相乘跳頻：按照偽隨機(jī)序列在頻帶內(nèi)離散跳變難點(diǎn)：高信息速率情況下的擴(kuò)頻自適應(yīng)技術(shù)功率控制：通過(guò)反

37、饋保持發(fā)信機(jī)的低功率頻率控制：根據(jù)收信質(zhì)量按規(guī)則變化頻率調(diào)零天線(xiàn)：根據(jù)信號(hào)變化調(diào)整天線(xiàn)波束零點(diǎn)難點(diǎn)：控制算法及實(shí)現(xiàn),45,3.3 微波通信技術(shù),分組化技術(shù),微波設(shè)備完成二三層信息交換 ——交換、路由和微波傳輸一體化,微波設(shè)備以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸 ——傳送功能,現(xiàn)有,未來(lái),寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)（WiMAX）基于IEEE 802.16采用TDD、OFDM等技術(shù)最大覆蓋范圍50km最大傳輸速率75Mbit/

38、s,46,3.3 微波通信技術(shù),軟件無(wú)線(xiàn)電和認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)軟件無(wú)線(xiàn)電是指采用固定不變的硬件平臺(tái)，通過(guò)軟件重構(gòu)（升級(jí)）來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活多變的通信體制和通信功能的無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)。軟件無(wú)線(xiàn)電硬件平臺(tái)的特點(diǎn)是通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，以及對(duì)信號(hào)波形的廣泛適應(yīng)性。認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電是一種具有頻譜感知能力的智能化軟件無(wú)線(xiàn)電，它自動(dòng)感知周?chē)念l譜、噪聲、自然干擾、人為干擾等電磁環(huán)境狀況，實(shí)時(shí)分析信道特性，識(shí)別干擾威脅等級(jí)，并通過(guò)通信協(xié)議和算法，實(shí)時(shí)調(diào)整通信雙方的通信

39、頻率、發(fā)射功率、調(diào)制方式、編碼體制等參數(shù)，使通信系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)電參數(shù)不僅與規(guī)則相適應(yīng)，而且能與所處的環(huán)境相匹配，從而通信系統(tǒng)達(dá)到無(wú)論何時(shí)何地都具有高可靠性、高頻譜利用率。軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)和認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)在提高無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的適應(yīng)性、解決諸多通信體制兼容性和異構(gòu)網(wǎng)之間的互聯(lián)互通等問(wèn)題方面發(fā)揮十分重要作用，被譽(yù)為信息領(lǐng)域的第三次變革，在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域具有很好的發(fā)展前景。,47,三、最新技術(shù)進(jìn)展,,,,,1,光通信技術(shù),,衛(wèi)星通信技術(shù),,微波通

40、信技術(shù),,IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),,,,2,2,,,,,,,4,,,,3,48,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),概述技術(shù)優(yōu)勢(shì) IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是采用動(dòng)態(tài)時(shí)分復(fù)用和自動(dòng)尋址相結(jié)合的技術(shù)，是目前主流的業(yè)務(wù)承載技術(shù)。采用動(dòng)態(tài)時(shí)分復(fù)用和自動(dòng)尋址相結(jié)合的技術(shù)有多種，為什么只有IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為了主流的業(yè)務(wù)承載技術(shù)了呢？這主要是因?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還具有以下優(yōu)勢(shì)： 面向無(wú)連接。支持IP的傳送技術(shù)和基于IP的應(yīng)用豐富。IP產(chǎn)品種類(lèi)齊全、市場(chǎng)化程度高，性

41、價(jià)比高。目前還存在的不足傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性為薄弱環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)安全性和網(wǎng)絡(luò)管理能力不足。今后的發(fā)展方向高寬帶、大容量。提高傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性。實(shí)現(xiàn)可管理。,49,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),,,虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（VPN)技術(shù),IPv6技術(shù),多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）技術(shù),電信級(jí)IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù),服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）技術(shù),空天地網(wǎng)絡(luò)一體化技術(shù),50,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),IPv6技術(shù)相比IPv4的改進(jìn)

42、擴(kuò)展了尋址能力。地址自動(dòng)配置。認(rèn)證和加密能力增強(qiáng)。報(bào)頭格式簡(jiǎn)化和對(duì)可選項(xiàng)支持的改進(jìn)QoS功能增強(qiáng)。支持未來(lái)協(xié)議擴(kuò)展。IPv4?IPv6過(guò)渡機(jī)制 雙協(xié)議棧模式。隧道/封裝模式。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換/協(xié)議轉(zhuǎn)換模式。推進(jìn)中的問(wèn)題 雙協(xié)議棧模式下上層協(xié)議調(diào)整。與OSI安全模式存在的統(tǒng)一方式。在窄帶無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中的改進(jìn)。,51,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),電信級(jí)IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滿(mǎn)足電信運(yùn)營(yíng)商要求的技術(shù)和質(zhì)量等級(jí)電信級(jí)服務(wù)質(zhì)量高穩(wěn)定性

43、和高可靠性（傳統(tǒng)電信級(jí)業(yè)務(wù)要求 99.999%的可靠性 ）。軟件有健壯性和防病毒能力。電信級(jí)運(yùn)營(yíng)管理能力所有設(shè)備可管理。具有完善的配置管理、性能管理、安全管理、故障管理等功能。面向用戶(hù)的管理、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等功能，實(shí)現(xiàn)區(qū)別化服務(wù)。電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和可擴(kuò)展性開(kāi)放式、可擴(kuò)展。電信級(jí)的業(yè)務(wù)安全提供端到端服務(wù)的安全性。,52,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)電信級(jí)QoS保證技術(shù)全網(wǎng)的QoS解決方案基于資源隔離和業(yè)務(wù)請(qǐng)求的IP

44、QoS框架方法將信令、區(qū)分服務(wù)、MPLS、TE和策略控制相結(jié)合電信級(jí)安全架構(gòu)將互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和電信級(jí)業(yè)務(wù)作為兩大業(yè)務(wù)區(qū)別對(duì)待。在承載網(wǎng)中通過(guò)MPLS的標(biāo)記交換路徑（ LSP）隔離傳送，并利用信令機(jī)制建立端到端之間的連接，使IP網(wǎng)絡(luò)變成一個(gè)面向連接的安全網(wǎng)絡(luò)。 通過(guò)在邊緣設(shè)備上實(shí)施流分類(lèi)技術(shù)，識(shí)別出不同的電信級(jí)業(yè)務(wù)流和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流。通過(guò)在接入和邊緣設(shè)備實(shí)施針對(duì)業(yè)務(wù)流的帶寬管理機(jī)制，隔離和控制不同業(yè)務(wù)的資源使用，有效地防止業(yè)務(wù)盜用和惡意

45、攻擊，從而保證電信業(yè)務(wù)在IP承載網(wǎng)上的安全。,53,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),電信級(jí)可靠性保證技術(shù)采用雙平面架構(gòu)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。采用MPLS快速重路由(FRR)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)鏈路的快速保護(hù)機(jī)制。理論上切換時(shí)間小于 50 ms 。提高路由器可靠性。一方面可以對(duì)路由器在框架系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件可靠性、備份電源、備份電風(fēng)扇等方面不斷進(jìn)行改善，降低故障率和縮短故障修復(fù)時(shí)間。同時(shí)也可以從路由器的工作機(jī)制來(lái)提高路由器在業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的可靠性，如平穩(wěn)重啟技

46、術(shù)( graceful restart)和不間斷路由技術(shù)(NSR)。 電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的功能對(duì)于電信級(jí)IP承載網(wǎng)的要求還存在較大差距。ITU-U已經(jīng)提出了可管理的 IP 網(wǎng)絡(luò)框架(MAN-NGN) ， 需要有一個(gè)端到端的、統(tǒng)一的QoS管理平臺(tái)。 還有許多需要進(jìn)一步研究的地方。,54,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）技術(shù)綜合服務(wù)模型（IntServ）——基于資源預(yù)留在傳輸數(shù)據(jù)前建立通道和預(yù)

47、留資源（RSVP）提供有絕對(duì)保證的QoS擴(kuò)展性不好、對(duì)路由器實(shí)現(xiàn)要求高區(qū)分服務(wù)模型(DiffServ)——基于優(yōu)先級(jí)在網(wǎng)絡(luò)邊界對(duì)數(shù)據(jù)流分類(lèi)，內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行區(qū)分?jǐn)U展性較好、便于實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)間服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的協(xié)商和調(diào)整較難E-LSP和MPLS流量工程（MPLS TE） 通過(guò)MPLS標(biāo)簽中的EXP字段來(lái)標(biāo)記業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)通過(guò)RSVP-TE作為信令為一類(lèi)業(yè)務(wù)端到端預(yù)留一個(gè)大粒度帶寬DS-TE 能夠?qū)崿F(xiàn)在MPLS-TE隧道中

48、細(xì)分不同服務(wù)等級(jí)，提供更為靈活的QoS保證 。,55,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),MPLS技術(shù)位于網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層之間的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包附加標(biāo)記鏈路層將標(biāo)記作為凈荷透明傳送相同處理的IP包分配特點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類(lèi)相比傳統(tǒng)IP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)減少網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備的處理負(fù)擔(dān)LSR只需按照標(biāo)記進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)便于實(shí)施流量工程精確指定數(shù)據(jù)包的傳輸路徑獨(dú)特的QoS保障機(jī)制與DiffServ和IntServ結(jié)合高安全性L(fǎng)PS與FR和ATM中虛通道技術(shù)相

49、似的安全性基于MPLS技術(shù)的VPN可集成IP Sec加密,56,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（VPN)技術(shù)概念通過(guò)公用的IP網(wǎng)絡(luò)建立專(zhuān)用數(shù)據(jù)傳輸通道，將需要組成專(zhuān)用網(wǎng)的分散在異地的多個(gè)用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)和/用戶(hù)終端連接起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)。由于這些專(zhuān)用數(shù)據(jù)傳輸通道是在IP網(wǎng)絡(luò)上虛擬出來(lái)的，是“欺騙”用戶(hù)的而不是真實(shí)存在。故稱(chēng)之為虛擬專(zhuān)用網(wǎng)。通過(guò)隧道機(jī)制實(shí)現(xiàn)，即將用戶(hù)的所有協(xié)議數(shù)據(jù)包，用公用網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議數(shù)據(jù)包進(jìn)行二次封裝，保證用戶(hù)的協(xié)議數(shù)據(jù)包透明穿

50、過(guò)公用網(wǎng)絡(luò)，其目的是要保證用戶(hù)的封裝方式及使用的地址與共享網(wǎng)絡(luò)的封裝方式及使用編址無(wú)關(guān)。用戶(hù)的協(xié)議數(shù)據(jù)包被當(dāng)做公用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)包的凈荷數(shù)據(jù)，公用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不對(duì)其做任何改變，也不依靠其進(jìn)行路由選擇。這相當(dāng)于在公用網(wǎng)中為用戶(hù)建立了一條專(zhuān)用的封閉通道。隧道之名由此而來(lái)。虛擬專(zhuān)用網(wǎng)的實(shí)質(zhì)上是對(duì)專(zhuān)用網(wǎng)通信的仿真。。除了隧道協(xié)議外，其邏輯結(jié)構(gòu)（如編址、拓?fù)?、連通性、可達(dá)性和接入控制等）都與使用專(zhuān)用設(shè)施的傳統(tǒng)專(zhuān)用網(wǎng)部分或全部相同。,57,3.4 IP

51、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（VPN)技術(shù)封裝協(xié)議封裝用戶(hù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)包的有：L2TP（二層隧道協(xié)議）PPTP（點(diǎn)到點(diǎn)隧道協(xié)議）L2F（二層轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議）。 封裝用戶(hù)IP包的有：GRE（通用路由協(xié)議封裝）ISsec的AH（驗(yàn)證頭）和ESP（封裝安全性有效負(fù)載）MPLS (可封裝多種協(xié)議，但目前以封裝IP包為主） 封裝用戶(hù)高層協(xié)議數(shù)據(jù)包的有：SOCKS v5協(xié)議 SSL（安全套接字）,58,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（

52、VPN)技術(shù)目前主流VPN技術(shù)IP sec VPNIPSec是一個(gè)提供了維護(hù)數(shù)據(jù)完整性、認(rèn)證和IP隱私機(jī)制的協(xié)議族，面向IPv6網(wǎng)絡(luò)并可同時(shí)應(yīng)用于IPv4網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。這種協(xié)議受到了VPN供應(yīng)商的高度支持，并成為目前最主流的VPN基礎(chǔ)技術(shù)。 MPLS VPNMPLS VPN是一種基于MPLS（多協(xié)議標(biāo)簽交換）網(wǎng)絡(luò)的VPN架構(gòu)。自2001年IETF公布了MPLS標(biāo)準(zhǔn)之后，該協(xié)議被公認(rèn)為下一代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)協(xié)議。與基于IPSec的VPN不

53、同，MPLS為VPN提供的通信隧道是通過(guò)LSP（標(biāo)簽交換路徑）實(shí)現(xiàn)的。這種方式使路由轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)傳輸分離，實(shí)現(xiàn)了靈活的第三層路由功能和高效的第二層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，也使得MPLS VPN可以提供高質(zhì)量的傳輸服務(wù)。 MPLS VPN的網(wǎng)管問(wèn)題和組播問(wèn)題至今沒(méi)有解決好。,59,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（VPN)技術(shù)目前主流VPN技術(shù)SSL VPNSSL VPN是一種順應(yīng)Web應(yīng)用發(fā)展所產(chǎn)生的VPN架構(gòu)。它工作于應(yīng)用層，簡(jiǎn)單易用。但正是

54、由于作用于應(yīng)用層，所以并不能象IPSec VPN那樣針對(duì)所有應(yīng)用起效，每個(gè)廠(chǎng)商的解決方案支持的應(yīng)用種類(lèi)都各不相同?；赟SL的VPN最大的優(yōu)勢(shì)是對(duì)Web應(yīng)用的支持，基于L2TP的VPN在L2TP VPN中，用戶(hù)端的感覺(jué)就像是利用PPP協(xié)議直接接到了企業(yè)總部的PPP端接設(shè)備上一樣，其地址分配可以由企業(yè)通過(guò)DHCP來(lái)分配，認(rèn)證方式可以沿用 PPP一直沿用的各種認(rèn)證方式，并且L2TP是IETF定義的，其MIB庫(kù)也將定義出來(lái)從而可以實(shí)現(xiàn)全局

55、的網(wǎng)絡(luò)管理。,60,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù)為什么要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)？網(wǎng)絡(luò)流量超出網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷能力導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)擁塞對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響巨大，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量是及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞苗頭，以便采取相應(yīng)措施避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的重要手段。目前使用的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù)基于流量鏡像協(xié)議分析的監(jiān)測(cè)技術(shù)把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的某個(gè)端口（鏈路）流量鏡像給協(xié)議分析儀，通過(guò)7層協(xié)議解碼對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。協(xié)議分析是網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的最基本手段，特別適合網(wǎng)絡(luò)故障分析。缺點(diǎn)是流量

56、鏡像（在線(xiàn)TAP）協(xié)議分析方式只針對(duì)單條鏈路，不適合全網(wǎng)監(jiān)測(cè)。 基于硬件探針的監(jiān)測(cè)技術(shù)硬件探針是一種用來(lái)獲取網(wǎng)絡(luò)流量的硬件設(shè)備，使用時(shí)將它串接在需要捕捉流量的鏈路中，通過(guò)分流鏈路上的數(shù)字信號(hào)而獲取流量信息。 一個(gè)硬件探針監(jiān)視一個(gè)子網(wǎng)(通常是一條鏈路)的流量信息。對(duì)于全網(wǎng)流量的監(jiān)測(cè)需要采用分布式方案，在每條鏈路部署一個(gè)探針，再通過(guò)后臺(tái)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，收集所有探針的數(shù)據(jù)，做全網(wǎng)的流量分析和長(zhǎng)期報(bào)告。其最大的特點(diǎn)是能夠提供豐富的從物理層到

57、應(yīng)用層的詳細(xì)信息。但是硬件探針的監(jiān)測(cè)方式受限于探針的接口速率，而且探針?lè)绞街攸c(diǎn)是單條鏈路的流量分析。,61,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),基于簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)的監(jiān)測(cè)技術(shù) 基于SNMP的流量信息采集，實(shí)質(zhì)上是測(cè)試儀表通過(guò)提取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Agent提供的MIB（管理對(duì)象信息庫(kù)）中收集一些具體設(shè)備及流量信息有關(guān)的變量。基于SNMP收集的網(wǎng)絡(luò)流量信息包括：輸入字節(jié)數(shù)、輸入非廣播包數(shù)、輸入廣播包數(shù)、輸入包丟棄數(shù)、輸入包錯(cuò)誤數(shù)、輸入未知協(xié)議包數(shù)、

58、輸出字節(jié)數(shù)、輸出非廣播包數(shù)、輸出廣播包數(shù)、輸出包丟棄數(shù)、輸出包錯(cuò)誤數(shù)、輸出隊(duì)長(zhǎng)等?；赟NMP的流量監(jiān)測(cè)技術(shù)受到設(shè)備廠(chǎng)家的廣泛支持，使用方便，缺點(diǎn)是信息不夠豐富和準(zhǔn)確，分析集中在網(wǎng)絡(luò)的2、3層的信息和設(shè)備的消息。如果單純采用SNMP做長(zhǎng)期的、大型的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控，在測(cè)試儀表的基礎(chǔ)上，需要使用后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。 基于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控（RMON）的監(jiān)測(cè)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中部分重點(diǎn)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（POP）加裝遠(yuǎn)程監(jiān)控（RMON）探針的方式，利用RMON I/Ⅱ協(xié)

59、議對(duì)網(wǎng)絡(luò)中部分端口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量和上層業(yè)務(wù)流量的監(jiān)視和采集 。利用RMON探針對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行流量和流向管理可以部分彌補(bǔ)SNMP的技術(shù)局限性，其業(yè)務(wù)分析和協(xié)議分析功能較強(qiáng)。但是，采用RMON探針建設(shè)的流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也有處理性能不足和難以在大型網(wǎng)絡(luò)普遍部署的局限性。,62,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),基于專(zhuān)用流量采集協(xié)議的監(jiān)測(cè)技術(shù)為克服現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量和流向分析功能的技術(shù)局限性，迫切需要尋找一種功能豐富、成熟穩(wěn)定的新技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有管理系統(tǒng)中流

60、量信息的采集和分析方式進(jìn)行改造和升級(jí)。于是出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)用于流量監(jiān)測(cè)的協(xié)議。 主要有以下幾種：,63,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),Netflow流量信息采集是基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（Cisco）提供的Netflow機(jī)制實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)流量信息采集。Netflow為Cisco之專(zhuān)屬協(xié)議，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并且Juniper、extreme、華為等廠(chǎng)家也逐漸支持，Netflow由路由器、交換機(jī)自身對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并且把結(jié)果發(fā)送到第3方流量報(bào)告生成器和長(zhǎng)期數(shù)據(jù)庫(kù)。一旦收

61、集到路由器、交換機(jī)上的詳細(xì)流量數(shù)據(jù)后，便可為網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)使用量計(jì)價(jià)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、病毒流量分析，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)等應(yīng)用提供計(jì)數(shù)根據(jù)。同時(shí)，Netflow也提供針對(duì)QoS（Quality of Service）的測(cè)量基準(zhǔn)，能夠捕捉到每筆數(shù)據(jù)流的流量分類(lèi)或優(yōu)先性特性，而能夠進(jìn)一步根據(jù)QoS進(jìn)行分級(jí)收費(fèi)。與其他的方式相比，基于Netflow的流量監(jiān)測(cè)技術(shù)屬于中央部署級(jí)方案，部署簡(jiǎn)單、升級(jí)方便，重點(diǎn)是全網(wǎng)流量的采集，而不是某條具體鏈路；Netflow

62、流量信息采集效率高，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大，成本越低，擁有很好的性?xún)r(jià)比和投資回報(bào)。缺點(diǎn)是沒(méi)有分析網(wǎng)絡(luò)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層信息，實(shí)時(shí)性較差，一般為分鐘量級(jí)?；趯?zhuān)用流量采集協(xié)議的流量監(jiān)測(cè)是流量監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。,64,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),空天地一體化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)空天地一體化的含義不僅覆蓋地面上的用戶(hù)，也覆蓋航空器和航天器上的用戶(hù)，三者之間可以互通；路由器和交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不僅部署在地面，也部署在航空器和航天器上，三者可互連成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)

63、接口和協(xié)議盡可能統(tǒng)一，以減少接口轉(zhuǎn)換和協(xié)議轉(zhuǎn)換的次數(shù)?？臻g通信與地面通信的差異信號(hào)延遲大；誤碼率高；突發(fā)錯(cuò)誤多；多普勒效應(yīng)；造價(jià)昂貴。,65,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),研究現(xiàn)狀1998年，美國(guó)啟動(dòng)了星際互聯(lián)網(wǎng)（IPN）項(xiàng)目的研究，將地面互聯(lián)網(wǎng)延伸到空間，主要研究地球以外使用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)端到端通信的方案。2002年，美國(guó)航空航天局開(kāi)始涉入該項(xiàng)研究。目前已完成相關(guān)體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)格式的初步定義，進(jìn)行了系統(tǒng)仿真、地面試驗(yàn)及飛行搭載試驗(yàn)，形

64、成了相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)協(xié)議草案。自1982年以來(lái)，由美國(guó)航空航天局(NASA)、歐洲空間局(ESA)等歐美空間機(jī)構(gòu)組成的空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢(xún)委員會(huì)(CCSDS)一直致力于研究天地各通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的統(tǒng)一與推廣，其制定的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)(CCSDS建議)有很多已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的正式標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛應(yīng)用于國(guó)際空間項(xiàng)目中。 CCSDS基于TCP/IP提出了空間通信協(xié)議規(guī)范(SCPS) ，二者的比較如下：,66,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),

65、67,3.4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),我國(guó)也進(jìn)行了一些初步研究。2006年，沈榮駿院士發(fā)表了《我國(guó)天地一體化航天互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想 》一文，標(biāo)志著我國(guó)開(kāi)始關(guān)注這一問(wèn)題。下一步需要研究解決的問(wèn)題體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù),68,四、應(yīng)用展望,,傳送網(wǎng)的跨場(chǎng)區(qū)帶寬資源不足的問(wèn)題,,業(yè)務(wù)系統(tǒng)利用低層資源落后的問(wèn)題,面臨問(wèn)題,解決方法,,,緊密結(jié)合實(shí)際，滿(mǎn)足實(shí)際需要，解決信息傳輸問(wèn)題,正確研判技術(shù)的發(fā)展方向，采用的技術(shù)符合當(dāng)今信息傳輸技術(shù)

66、發(fā)展方向，禁得住市場(chǎng)考驗(yàn),69,,四、應(yīng)用展望,,,,光纖通信技術(shù)應(yīng)用展望,,現(xiàn)有光傳送網(wǎng)絡(luò)僅提供原始帶寬，缺乏上層業(yè)務(wù)所需智能性要求，帶寬分配采用靜態(tài)配置的固定光鏈路連接模式，難以適應(yīng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展及IP數(shù)據(jù)固有隨即突發(fā)性的要求。 逐步擺脫現(xiàn)有SDH的束縛。由2Mbit/s量級(jí)向155Mbit/s量級(jí)、622Mbit/s量級(jí)、光波量級(jí)、光纖量級(jí)發(fā)展。 全光網(wǎng)絡(luò)是場(chǎng)區(qū)下一代光纖傳送網(wǎng)的發(fā)展方向。,,,,,自由空間激光通信技術(shù)應(yīng)用展

67、望,,對(duì)于地地?zé)o線(xiàn)激光通信系統(tǒng)可應(yīng)用于導(dǎo)彈落區(qū)或著陸場(chǎng)等需要機(jī)動(dòng)、臨時(shí)開(kāi)通高速通信的場(chǎng)合，完成測(cè)控信息和圖像等信息的傳輸 對(duì)于星地激光通信，一旦技術(shù)發(fā)展成熟后，可用于后續(xù)低軌衛(wèi)星高速信息的下傳，尤其可應(yīng)用于未來(lái)中繼衛(wèi)星返向鏈路，滿(mǎn)足多顆過(guò)境衛(wèi)星高速信息下傳需求。,,,70,四、應(yīng)用展望,,,,衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用展望,,高階調(diào)制高效編碼技術(shù)可應(yīng)用于衛(wèi)星通信高速傳輸需求場(chǎng)合，節(jié)省帶寬 Ka頻段衛(wèi)星通信技術(shù)解決個(gè)別點(diǎn)位高速通信需求及遠(yuǎn)望測(cè)量

68、船、直升機(jī)等特殊載體通信。 衛(wèi)星通信相控陣天線(xiàn)應(yīng)用于車(chē)載、船載、機(jī)載衛(wèi)通站及便攜式衛(wèi)通站，減少對(duì)載體的安裝要求。,,,,,,微波通信技術(shù)應(yīng)用展望,,適應(yīng)分組化傳輸要求，單站傳輸容量不小于34M。 具備較強(qiáng)的抗干擾能力，靈活機(jī)動(dòng)，易于組網(wǎng)。 多套微波通信系統(tǒng)組網(wǎng)，采用高階調(diào)制解調(diào)和極化隔離等技術(shù)，解決頻譜資源緊張等問(wèn)題。,,,71,四、應(yīng)用展望,,,,IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用展望,,為保證業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量，在IP QoS技術(shù)未大范圍使用時(shí)，設(shè)計(jì)

69、足夠的鏈路帶寬，或采用限速、信息分類(lèi)和標(biāo)記、區(qū)分服務(wù)等技術(shù)措施。 測(cè)控通信網(wǎng)中的IP QoS技術(shù)的選擇，需要結(jié)合IP QoS研究進(jìn)展，驗(yàn)證后確定。 近期內(nèi)將 IP承載網(wǎng)從IPv4升級(jí)到IPv6不現(xiàn)實(shí)。將來(lái) 引入IPv6，應(yīng)采取邊擴(kuò)容邊改造，分區(qū)、分域和分階段的方法，構(gòu)建支持IPv6的網(wǎng)絡(luò)承載平臺(tái)；逐步建設(shè)、改造基于IPv6的終端和應(yīng)用程序，并具備接入IPv6網(wǎng)絡(luò)承載平臺(tái)的能力；使用IPv6和IPv4雙協(xié)議棧模式，同時(shí)向兩種協(xié)議體系的