美國要把互聯(lián)網(wǎng)搬到衛(wèi)星上
來源:青少年科普網(wǎng) 文章作者:@佚名 2016-10-19 19:53:13

4月12日,美國思科公司披露,美國五角大樓已經(jīng)發(fā)起了一個(gè)在衛(wèi)星上安裝互聯(lián)網(wǎng)路由器的計(jì)劃,這一計(jì)劃可能也提供民用。這項(xiàng)計(jì)劃名叫“太空互聯(lián)網(wǎng)路由(IRIS)計(jì)劃”。美國軍方希望通過衛(wèi)星上的路由器,讓衛(wèi)星通信的數(shù)據(jù)包能夠像地面上的路由器一樣選擇空間路徑,從而提高傳輸速度。
太空互聯(lián)網(wǎng)路由器是美國思科變革衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的一部分。這個(gè)計(jì)劃包括思科18400太空路由器、一個(gè)用于衛(wèi)星和相關(guān)航天器的耐輻射網(wǎng)絡(luò)電話路由器。2010年10月,思科公司成功演示驗(yàn)證了太空互聯(lián)網(wǎng)路由器多項(xiàng)服務(wù),比如可將信息在一次傳送中同時(shí)發(fā)給一組目標(biāo)計(jì)算機(jī)的多點(diǎn)傳送服務(wù)。多年以來,美國一直加緊研制太空互聯(lián)網(wǎng)。2008年11月,美國宇航局宣布其下屬噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室成功完成太空互聯(lián)網(wǎng)的首輪測試。這種深空通信網(wǎng)絡(luò)采用的是一種名為“容斷網(wǎng)”的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。利用這一網(wǎng)絡(luò),噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目專家在為期一個(gè)月的測試中,成功與距離地球32萬公里的一個(gè)太空探測器實(shí)現(xiàn)了數(shù)十張?zhí)請D像的往返傳輸。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)共設(shè)置10個(gè)節(jié)點(diǎn),其中一個(gè)為太空中的探測器,其他9個(gè)位于地面,模擬數(shù)據(jù)傳輸過程中的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
據(jù)思科公司人士介紹,IRIS計(jì)劃帶來的好處包括:可以在太空中的衛(wèi)星之間路由IP數(shù)據(jù)包,工作原理類似地面上的互聯(lián)網(wǎng),這樣可以減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t,節(jié)省衛(wèi)星通信帶寬,提供更高的網(wǎng)絡(luò)靈活性。據(jù)介紹,之前如果要通過多顆衛(wèi)星進(jìn)行衛(wèi)星通信,需要由不同的衛(wèi)星進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),每一次轉(zhuǎn)發(fā)都需要傳回到地球站,因?yàn)樾l(wèi)星無法智能判斷數(shù)據(jù)路徑。這樣,每一次路由選擇都需要把數(shù)據(jù)包傳回地球,再由地面站選擇下一個(gè)“接力”的衛(wèi)星,在此過程中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t大大增加,效率也很低。未來,安裝在衛(wèi)星上的路由器將會決定下一個(gè)直接傳輸?shù)男l(wèi)星,從而無需地面人員干預(yù)。其實(shí),衛(wèi)星參加互聯(lián)網(wǎng)IP數(shù)據(jù)包的傳輸已經(jīng)不是新技術(shù),早在上世紀(jì)70年代就已經(jīng)開始,不過之前衛(wèi)星都只是作為一個(gè)被動(dòng)的轉(zhuǎn)發(fā)站。美國方面希望衛(wèi)星能夠變成更加智能的網(wǎng)絡(luò)路由器。在應(yīng)用數(shù)據(jù)承載上,這一系統(tǒng)將支持語音、視頻和數(shù)據(jù)傳輸,可以支持IP協(xié)議第三層路由和多播。
目前,在“太空互聯(lián)網(wǎng)路由”計(jì)劃的關(guān)鍵技術(shù)上,美國已開發(fā)出太空路由器技術(shù)。其目標(biāo)是將IP路由器安裝到地球同步衛(wèi)星或相關(guān)航天器上,使互聯(lián)網(wǎng)能力延展到太空。“太空互聯(lián)網(wǎng)路由”可以歸避地面光纖網(wǎng)絡(luò)帶來的諸多問題,從而有效地保證了互聯(lián)網(wǎng)的無縫聯(lián)通,這是下一代太空通信技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展的方向之一。2010年1月,該計(jì)劃的首個(gè)互聯(lián)網(wǎng)路由器通過了在軌驗(yàn)證,成功演示了經(jīng)由太空的互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸能力。這是繼2009年美國空軍成功發(fā)射首個(gè)IP路由器以來的又一重大進(jìn)展,其未來發(fā)展將整合衛(wèi)星系統(tǒng)和地面基礎(chǔ)設(shè)施,顯著提高衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信能力,大幅度提升未來美軍的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力。
去年11月23日,思科公司制造的首個(gè)安置于太空的互聯(lián)網(wǎng)路由器隨著一顆商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)射而進(jìn)入太空?偛吭O(shè)在美國加利福尼亞州圣何塞的思科公司為美國國防部太空互聯(lián)網(wǎng)路由(IRIS)項(xiàng)目制造了這個(gè)路由器,用于該項(xiàng)目的技術(shù)演示。太空互聯(lián)網(wǎng)路由器是利用商業(yè)衛(wèi)星進(jìn)入軌道的首個(gè)美國軍方專用有效載荷。從今年1月開始,美國國防部進(jìn)行為期3個(gè)月的演示,以測定在太空進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)路由的軍事效用。歷史上,衛(wèi)星通信系統(tǒng)通過設(shè)在地面的硬件設(shè)備進(jìn)行大部分的信號處理和數(shù)據(jù)發(fā)送工作。在這種所謂的彎管結(jié)構(gòu)中,衛(wèi)星不過是傳送數(shù)據(jù)的渠道。思科公司太空互聯(lián)網(wǎng)路由項(xiàng)目經(jīng)理格雷格佩爾頓在接受采訪時(shí)說,有了太空互聯(lián)網(wǎng)路由器,衛(wèi)星本身便可以完成更多衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的工作。
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