1.3 天地一体化信息网络发展面临的技术挑战

天地一体化信息网络在物理空间上包括陆地（含海面）网络、空中网络和天基网络多个层级，特别是天基网络的特殊性，导致其具有异构网络互联、拓扑动态变化、传播时延高、时延方差大、网络节点暴露、信道开放及卫星节点处理能力受限等特点，因此，其发展建设将面临诸多技术挑战。

1．网络异构互联且拓扑高度动态变化

天地一体化信息网络在组成上，由天基星座网、关口站节点网、地面互联网和移动通信网等多种异构网络互联融合而成，从而导致对网络的端到端通信协议设计、网络资源和信息传送控制等技术带来挑战；如果天基星座网中包含非 GEO 的卫星节点，则整个网络的拓扑结构将会高动态地变化，从而对网络端到端的路由寻址、链路和用户切换控制技术等带来挑战。

2．传输链路高时延且间歇性连接

天地一体化信息网络中星间和星地链路传输距离远，采用大带宽的激光或者微波链路，具有显著的“大时延带宽积”特性，存在信息传输高时延和时延抖动大的问题。加之网络拓扑的动态变化，进一步加大了节点间传输链路持续保持的难度和信息传播时延抖动的幅度，对网络端到端可靠信息传输技术带来挑战。

3．卫星节点暴露且信道开放

天地一体化信息网络中的卫星节点直接暴露于太空轨道上，除了考虑会受到空间环境中高能粒子辐射和太阳电磁辐射等的影响，而必须采取抗辐照加固技术之外，还要考虑节点和信道开放，更加容易受到人为干扰、窃听、无线入侵、病毒植入和拒绝服务等网络攻击，从而对网络安全技术带来极大的挑战。

4．卫星节点的资源受限

受卫星节点质量及太空环境等因素的影响，天地一体化信息网络中卫星节点的各种资源是受限的，例如，卫星节点的计算、存储、带宽和电源功率等资源均受到较大限制，而且在现有技术条件下卫星节点发射后，硬件层面几乎没有升级改造的可能，难以实现能力的有效扩展。所以，应当合理地协调与分配地面网络与天基网络之间的功能和能力。

5．网络面向不同类别用户提供服务

在应用层面，天地一体化信息网络将面向陆、海、空、天各类用户提供服务，由于不同类别用户对网络服务质量（QoS）和安全性等的要求不同，如何通过物理隔离或者网络资源虚拟化等技术构建各类专用的逻辑网络，以满足各类不同用户的使用需求，将对网络资源管控和网络安全等技术带来挑战。