航空信息网络特征分析

航空信息网络以航空平台为主要通信节点，采用无线宽带通信技术为骨干链路实现平台间互联，以无线通信链路连接组成的承载IP数据业务、传输分组报文的通信网络。航空信息网络向上通过高速宽带链路接入空间卫星节点，向下通过无线射频通信接入航空移动节点、地面站及移动终端，共同构建空间网络。可从航空信息网络的节点、链路及网络特点对航空信息网络特征进行讨论。

1）节点特征

航空节点具有快速移动、航迹可预测及大尺度分布特性。航空通信双方至少有一个终端在大气环境中移动，由于节点的快速移动引起的气动光学效应和多普勒效应会造成链路传输性能衰落；由于航空节点的平台特性，可通过全球卫星定位系统实现节点定位，节点的移动轨迹可预测，同时航空平台具有较强存储能力且能量不受限。不同航空平台的飞行高度存在差异性，航空节点稀疏分布在大尺度三维空域场景中，导致节点间链路传输时延差异较大。此外，受器件性能、传输环境等影响，航空节点上通信终端会发生故障导致该天线资源在某段时间内失效，给网络连通性和故障恢复能力带来极大挑战。

2）链路特征(www.xing528.com)

航空通信链路传输质量不稳定。航空信息网络中激光链路受大气信道影响严重，大气吸收、散射及光强闪烁效应会造成激光大气衰减效应。微波射频链路容易受到大气中雨、雪、雾等自然现象、路径衰落、多径效应或无线干扰等影响。因此，航空链路容易出现频繁的链路中断和重建，具有高误码率、大链路时延等特点。此外，由于空对空通信移动过程存在机身遮挡等众多原因，不同飞行姿态、不同飞行轨迹都会影响链路质量，链路通信质量不稳定。因此整个网络拓扑存在临时性变化，这给航空信息网络的连通性、可用性带来问题。

3）网络特征

航空信息网络具有异构性及网络应用多样性的特点。根据航空光通信与航空信息网络发展现状可知，未来航空信息网络必将是融合无线光通信技术及现有射频数据链系统的异构混合网络。航空激光骨干网和射频接入子网之间交互性差，异构网络协作通信传输难度大，给网络灵活互通、无缝融合带来问题。随着通信业务需求的快速发展以及网络应用多样化的趋势，航空信息网络所承担的业务应用在类别、时效性、可靠性及重要性等方面存在巨大差异，这就给航空信息网络的资源利用率和网络通信效能造成极大挑战。