中科院软件所发布天智协议栈

   2019年7月5日，在2019软件定义卫星高峰论坛上，中科院软件所综合信息系统重点实验室发布了支持天地一体化组网的天智协议栈。  

   天智协议栈是天地一体化网络的智能化、通用化组网解决方案，同时也是“天智”系列软件定义卫星的重要组成部分。天智协议栈由中科院软件所天基综合信息重点实验室提出，历经十余年的发展，从无到有、从有到精，目前已经发布beta版。

   天智协议栈包括物理层、链路层、网络层、传输层以及应用层五层协议，核心代码411200余行，基础协议模块28个，核心协议模块37个，关键仿真模型15个（环境模型、故障模型、安全模型等）。通过不同的功能组合与调用，不仅可支持短报文、文本、指令、语音、图像、视频等常规业务类型，还具有数据分级、安全可靠、实时分发、频谱认知等不同传输模式可供选择。

应用层支持不同的应用，满足用户需求，屏蔽底层技术细节。支持不同的Qos应用协议，面向一体化的卫星网络管理协议；设计了支持不同QoS应用协议，轻量化的安全协议和满足大规模网络管理的多功能网控协议，能够实现测控、运控、管理的一体化。

传输层面向空间环境设计，延迟、中断可容忍。支持点对点和端到端不同类型的确认模式，支持网络编码传输优化。充分利用轨道特点，斟辩拥塞起因，比TCP、数据加速协议、VCP等传输协议性能提高20%以上。

网络层采用动态网络虚拟化技术，设计了针对单层、双层、三层等不同卫星网络架构以及地面和空间一体化路由机制和地址管理协议，将卫星网络的高动态拓扑变化对路由的影响减小到最低，有效支持断点续传，减少源端重路由，性能明显优于快照、状态优化等路由协议。

链路层针对卫星和终端的移动性特点，重点设计了一体化网络的移动管理协议，接入和鉴权协议，实现了网络资源的有效管理和开放。支持传统的协议和CCSDS协议，面向卫星和终端的移动性管理体制，可自适应接入和一体化测运控，支持其他定制协议。

物理层采用开放式架构，可支持激光、定向微波、全向微波等多种通信体制，并在接入、路由协议模块中予以匹配，最大程度发挥底层通信链路的效能。

  天智协议栈基于IP架构，与国际CCSDS标准相比，具有以下五大特点：

1）具有架构层次化、协议模块化、接口透明化的特点，可根据不同的应用场景完成协议模块的自由组合；

2）采用创新的移动性管理模型，优化接入、路由和传输性能；

3）采用动态网络虚拟化技术，从体系架构上解决了卫星、终端双移动导致的拓扑高速变换、寻址困难等CCSDC无法解决的问题；

4）适用于天地一体化组网、天基物联网、天基互联网、天基信息网等网络场景；

5）具有完全自主知识产权，功能更完善，整体性能较CCSDS提高20%以上。

       在未来的发展道路上，项目组将开放天智协议栈的顶层框架，邀请国内优势单位共同打造天智协议栈1.0，为我国航天事业的发展和建设贡献自己的力量。