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高低轨混合卫星网络管控架构设计
출처: 뉴스 센터
출시 시간: 2021년 2월 26일编辑:中国电子科学研究院专家陆洲,田建召,赵晶,赵伟程

  요약:고궤도 및 저궤도 하이브리드 위성 네트워크의 특성을 기반으로 위성 운영 신규 토토 사이트, 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 및 기타 기능의 통합 메커니즘을 탐색하고 통합 관리 및 신규 토토 사이트를 기반으로 하는 우주 지상 통합 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처를 제안합니다. 시스템 구성, 운영 메커니즘, 기술 시스템 등을 포함한 신규 토토 사이트 평면을 분석하고 이 신규 토토 사이트 구조의 장점과 프로젝트 구현 시 직면한 어려움을 분석합니다.

  키워드:고궤도 및 저궤도 하이브리드 위성 네트워크 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처 리소스 스케줄링 및 협업 애플리케이션

  

소개

고궤도 위성과 저궤도 위성은 적용 범위, 서비스 품질, 시스템 구성 및 배포 측면에서 고유한 특성을 가지고 있습니다. 많은 일반적인 통신, 항법 및 기타 위성 시스템은 글로벌 서비스를 달성하고 제공하기 위해 혼합된 고궤도 및 저궤도 위성 구조를 사용합니다. 차별화되고 개인화된 서비스 역량을 제공합니다[1][2]. 고궤도와 저궤도의 하이브리드 집합체인 지구 위성 통신 시스템을 예로 들면, 이러한 유형의 위성 네트워크는 시공간 범위가 넓고, 노드 분포의 동적 변화, 이종 노드 네트워킹, 제한된 노드 전송 및 처리 자원이라는 특징을 가지고 있습니다. 확장성과 이동성이 뛰어날 뿐만 아니라 보안과 안전 측면에서 뛰어난 문제가 있으며 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트에서도 큰 과제에 직면해 있습니다.

  • 한편, 관리해야 할 네트워크 장비 및 비즈니스 서비스의 규모가 크게 증가했습니다. 관리 대상에는 네트워크 시설 및 단말뿐만 아니라 주파수, 전력, 대역폭, 주소, 식별 등의 리소스도 포함됩니다. ;

  • 반면, 우리 나라는 현재 글로벌 사이트 구축을 달성할 수 없으며 지상 관리 시스템에만 의존하면 네트워크의 정교한 실시간 관리 및 신규 토토 사이트 요구를 충족할 수 없습니다.

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1. 고궤도 및 저궤도 하이브리드 위성 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트가 직면한 과제

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(1) 신규 토토 사이트 개체는 복잡하고 다양합니다.

네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 개체에는 하이 레일, 로우 레일 및 기초와 같은 다양한 유형의 노드가 포함됩니다. 네트워킹을 통해 각 노드는 서로 연결되어 서로 다른 기능을 가진 많은 노드가 있습니다. 가변적이어서 노드 로드 기능이 복잡해집니다. 네트워크 장비의 상태와 매개변수를 신규 토토 사이트하는 ​​것 외에도 주파수, 전력, 대역폭, 주소, 로고 등 네트워크 "소프트" 리소스를 신규 토토 사이트하는 ​​것도 필요합니다. 신규 토토 사이트 정보가 대폭 증가했습니다.

(2) 정제된 네트워크 리소스 및 높은 실시간 일정 요구 사항

네트워크는 사용자에게 무작위 액세스 및 주문형 서비스를 제공할 수 있는 기능을 제공하며 네트워크 리소스 개선 및 실시간 예약에 대한 높은 요구 사항을 가지고 있습니다. 한편, 글로벌 배포를 통해 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 기능을 향상하려면 상대적으로 복잡한 조정이 필요한 반면, 제한된 온보드 처리 기능 및 네트워크 보안 요구 사항으로 인해 지상에서 우주로의 네트워크 기능 마이그레이션도 제한됩니다. 네트워크 엔지니어링 건설 및 실제 운영 중에 위성-지상 기능의 분배를 최적화하고 네트워크-위성 협업 및 다중 위성 협업의 장점을 최대한 활용하는 방법은 고궤도 및 저궤도 하이브리드 설계의 주요 어려움입니다. 위성 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 시스템.

그림 1 우주 지상 통합 네트워크 시스템 아키텍처

(3) 애플리케이션 중심 관리 및 신규 토토 사이트 요구 사항:

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2 우주기반 정보망 관리 및 신규 토토 사이트시스템 개발현황

우주 기반 정보 네트워크의 급속한 발전으로 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 시스템에 대한 연구가 계속 심화되고 있습니다. 우주 및 지상 백본 네트워크를 핵심으로 미군이 제안한 '3계층, 다중 도메인' GIG(Global Information Grid)는 육상, 해상, 공중의 통합 관리를 위한 4단계 시스템을 설계 및 구축했다. 그리고 우주 네트워크.

OneWeb 시스템의 관리 및 신규 토토 사이트는 주로 위성 관제 센터(활성 및 백업 이중 센터), 네트워크 운영 신규 토토 사이트 센터(활성 및 백업 이중 센터) 및 전 세계 50개 이상의 게이트웨이 스테이션에서 완료됩니다. 5] 그 중 위성 신규 토토 사이트 센터는 주로 위성 비행 전력, 임무 계획, 지상국 신규 토토 사이트 등을 담당합니다. 네트워크 신규 토토 사이트 센터는 주로 통신 네트워크 자원의 통합 관리 및 동적 할당을 담당합니다. 네트워크 사용자가 지상 네트워크에 액세스하기 위한 상호 연결 게이트웨이입니다.

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온보드 처리 기능이 향상됨에 따라 위성 페이로드도 일부 신규 토토 사이트 기능을 실현할 수 있습니다. J.Bao는 논문에서 데이터 계층(위성 장비)과 신규 토토 사이트 계층(신규 토토 사이트 위성)을 분리하고 정지 지구 궤도 위성에 신규 토토 사이트 계층을 배포하는 중앙 집중식 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처 OpenSAN[8][9]을 제안했습니다. (Geosynchronous Earth Orbit), GEO), GEO는 네트워크의 위성을 관리 및 신규 토토 사이트함으로써 그림 2와 같이 글로벌 스테이션을 구축할 수 없는 경우에도 위성의 완전한 관리 및 신규 토토 사이트를 달성합니다.

  

그림 2 기존 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처와 중앙 집중식 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처 비교

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3 통합 관리 및 신규 토토 사이트 평면을 기반으로 한 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처 설계

지상 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처와 소프트웨어 정의 위성으로부터 교훈을 얻어 고궤도 및 저궤도 하이브리드 위성 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처를 제안합니다. 이 아키텍처는 통합 관리 및 신규 토토 사이트 평면을 사용하여 고궤도 및 저궤도 위성과 지상국을 네트워크 노드로 관리하여 그림 3과 같이 다양한 유형의 위성 플랫폼, 페이로드 및 네트워크 리소스에 대한 통합 및 중앙 집중식 신규 토토 사이트를 달성합니다.

이 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처는 기능 수준에서 네트워크를 데이터 플레인, 신규 토토 사이트 플레인 및 관리 플레인으로 나눕니다.

  数据平面主要包括卫星节点、地基节点的天线射频、基带处理、路由/交换等设备,数据平面在控制平面的控制下实现网络的数据通信,在管理平面的管理下维持网络的正常运行。
  控制平面功能部署于地基节点以及空间计算存储能力强的卫星节点上,实现网络业务的实时控制,保障数据的高效流转,同时上报全网状态信息至管理平面并接收管理平面的管理策略;
  管理平面对卫星状态、地基节点状态、网络状态、路由、安全、业务、资源等方面进行管理,将管理指令下发至控制平面和数据平面。
  

그림 3 고궤도 및 저궤도 하이브리드 위성 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처

관리 평면과 신규 토토 사이트 평면은 함께 네트워크의 관리 및 신규 토토 사이트 평면을 형성하며 위성 측정 및 신규 토토 사이트, 운영 신규 토토 사이트, 네트워크 관리 및 네트워크 신규 토토 사이트와 같은 기능을 통합하여 위성 신규 토토 사이트 기능의 통합과 중앙 집중화를 실현합니다. 네트워크 관리 기능. 관리 플레인은 네트워크 계획 및 리소스 스케줄링을 기반으로 위성 노드 및 지상 노드의 네트워크 리소스(액세스 리소스 및 라우팅 및 포워딩 리소스)를 사전 할당하고 동적으로 조정하며, 비즈니스 처리와 밀접하게 관련된 무선 리소스 및 이동성 관리를 할당합니다. . 포워딩 신규 토토 사이트 및 기타 신규 토토 사이트 기능은 신규 토토 사이트 평면에 직접 배포됩니다.

  

그림 4 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트 기능 작동 모드

관리 및 신규 토토 사이트 영역의 정보 상호작용은 관리 및 신규 토토 사이트 채널에 따라 달라집니다. 기존 위성 네트워크의 관리 및 신규 토토 사이트 채널은 측정 및 신규 토토 사이트 채널 또는 서비스 채널로 구성되며 해당 측정 및 신규 토토 사이트 프로토콜 또는 네트워크 관리 프로토콜을 채택합니다.

관리 및 신규 토토 사이트 평면은 지상 노드와 위성 노드에 물리적으로 배포됩니다. 지상 노드에 배포된 관리 시스템은 다양한 신규 토토 사이트 시스템 간의 전반적인 네트워크 관리 및 협업 작업을 실현하고 리소스 활용도를 향상시키며 명령 충돌을 방지합니다. 위성 노드와 지상 노드에 배치된 신규 토토 사이트 시스템은 관리 시스템에 의해 신규 토토 사이트되며, 온보드 처리를 통해 하늘과 땅 사이의 신규 토토 사이트 정보 상호 작용을 줄이고 네트워크의 실시간 신규 토토 사이트를 담당합니다. 네트워크 신규 토토 사이트 응답의 적시성 및 위성, 지상 및 위성 간의 조정 기능.

  

그림 5 관리 및 신규 토토 사이트 영역 배포 다이어그램

4 구현상의 어려움

이 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처는 위성 네트워크에 있는 다양한 노드의 이질성 및 리소스 역학으로 인해 발생하는 관리 문제를 효과적으로 해결하고 복잡한 관리 전략의 배포 및 유연한 조정을 촉진하며 세분화된 관리 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 새로운 기술의 적용 및 업그레이드에 유익합니다. 그러나 이 관리 및 신규 토토 사이트 아키텍처의 기술적 구현은 주로 다음 측면을 포함하여 해결해야 할 많은 문제에 직면해 있습니다.

(1) 신규 토토 사이트 영역의 보안

통합 관리 및 신규 토토 사이트 플레인은 위성 신규 토토 사이트와 네트워크 관리를 통합합니다. 관리 및 신규 토토 사이트 플레인은 전체 네트워크 정보를 획득 및 저장하고 네트워크 동작을 신규 토토 사이트하며 네트워크 상태를 관리합니다. 전통적인 분산 네트워크 아키텍처와 비교하여 중앙 집중식 관리 및 신규 토토 사이트 평면은 네트워크의 약한 링크가 되어 네트워크 관리 신규 토토 사이트의 보안과 견고성을 감소시킵니다.

(2) 관리 및 신규 토토 사이트 로직의 일관성

통합 관리 및 신규 토토 사이트 플레인의 아키텍처는 관리 및 신규 토토 사이트 기능을 중앙 집중화하지만 본질적으로 여전히 분산되고 비동기적입니다. 위성 네트워크 토폴로지 및 전송 경로의 동적 변화 특성을 고려하여 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트에서는 관리 및 신규 토토 사이트 정보 전송의 타이밍 신규 토토 사이트와 네트워크 노드의 시간 동기화에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다.

(3) 관리 및 신규 토토 사이트 영역의 달성 가능성

이 아키텍처에서 제안하는 관리 및 신규 토토 사이트 평면은 관리 및 신규 토토 사이트 정보의 수집, 처리 및 네트워크 전송을 통합하고 네트워크 관리 및 신규 토토 사이트의 적시성과 관리 노드 관리의 표준화 수준을 향상시키기 위해 위성 노드에 일부 기능을 배포합니다. 인터페이스를 신규 토토 사이트하지만 위성 노드가 필요합니다. 강력한 컴퓨팅 및 저장 리소스를 제공하고 기존 위성 신규 토토 사이트(예: 위성 컴퓨터, 측정 및 신규 토토 사이트 트랜스폰더 등)에 필적하는 높은 신뢰성과 긴 수명 요구 사항을 보장합니다.

결론

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【참고자료】

  [1] Lu Zhou, Qin Zhichao, Zhang Ping,. 우주-지상 통합 정보 네트워크 시스템의 기본 아이디어 [J], 2016, (7).

  [2] Sun Chenhua,. 우주 기반 전송 네트워크 및 우주 지상 통합 정보 네트워크에 대한 개발 현황 및 문제[J], 2017, (1).

  [3] Zhang Zhenyun,. Inmarsat 해상 위성 시스템의 응용 및 개발[J], 2013, (5).

  [4] Shi Shiyi,. Inmarsat 해상 위성 통신 시스템 정보[J], 2009, (6), OpenFlow 기반 SDN 기술 연구, 2016. , (6) .

  [5] Zhai Jiqiang, Li Xiongfei,. OneWeb 위성 시스템 및 국내 저궤도 인터넷 위성 시스템 개발에 대한 생각 [J], 2017, (6).

  [6] Liang Jinshan, Liu Wei, 위성 통신 네트워크 관리 시스템 설계 [J], 2010, (2).

  [7] Sun Kun,. 위성 네트워크의 정책 기반 네트워크 관리 아키텍처 [J], 2009, (2).

  [8] Bao J, Zhao B, Yu W, 외 OpenSAN: 소프트웨어 정의 위성 네트워크 아키텍처[J] ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 2014, 44(4):347-348

  [9] Li Taixin. 스마트 협업 네트워크를 기반으로 한 공간 네트워크 모델링 및 자원 적응 방법에 관한 연구[D]: Beijing Jiaotong University, 2018.

  [10] Li T, Zhou H, 외. 대기열 이론을 사용하여 소프트웨어 정의 위성 네트워크 모델링[C]// IEEE International Conference on Communications, 파리, 프랑스, ​​2017:1-6.

  [11] Cai Juanjuan,. OpenFlow 기반 SDN 기술 연구[J], 2016, (6).

  [12] Xu Lingze,. SDN[J] 통신 전력 기술 기반의 5G 이동통신 네트워크 아키텍처, 2017, (1) Zhang Zhen, 5G 통신에서의 SDN/NFV 분석. 시스템 [J]. 모바일 커뮤니케이션, 2016, (17).

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