深空通信概述
空间通信的发展历史概述
空间通信的发展历史概述目录（一）空间通信的定义 (2)（二）空间通信的基础 (2)（1）现代通信的诞生 (2)（2）无线电通信技术的发展 (3)（3）光通信技术的探索发展 (4)（4）光纤通信技术的高速发展应用 (5)（三）空间通信的发展和应用 (5)（1）第一阶段：探索与验证 (5)（2）第二阶段：应用与发展 (6)（3）第三阶段：发展与探索、革新 (6)A 、空间激光通信的探索 (6)B、空间量子通信的探索 (9)（一）空间通信的定义空间通信是一种以航天器（或天体）为对象的无线电通信。
航天器亦称空间飞行器或宇宙飞行器，它是在地球大气层以外的空间，按天体力学的规律运行的飞行器。
空间通信的基本形式有地球站和卫星之间的通信，航天器相互之间的通信，通过航天器转发或反射电磁波进行的地球站之间的通信。
航天器有人造地球卫星、空间探测器、载人飞船、航天站和航天飞机。
地球站是指设在地球表面（包括陆地、水上和大气层中）的通信站。
（一）空间通信的基础（1）现代通信的诞生1880年美国科学家贝尔发明了用光波作为载波传送语音的电话，但是没有理想的光源和低损耗的传输介质，导致这项发明始终无法商用。
1893年至1897年间，意大利工程师马可尼和俄国军官波波夫几乎同时在麦克斯韦与赫兹的电磁理论基础上，实现通过电磁波传递信息，制造人类通信史上第一部无线电电台，正式揭开现代通信发展的序幕。
此时的中国正处于清末政府腐朽、百姓民不聊生、战争四起的时代，无线电电台通信技术虽然很快传入中国，但是最先且很长一段时间内都被投入到了战争中。
（2）无线电通信技术的发展●语音的传送：1906年美国物理学家费森登历时四年制作了一套广播装置，做成特殊的高频交流发射机，并设计出了一种系统，用来调制电波的振幅，使它能携带各种声音信号。
人类历史上第一次无线电广播在美国新西兰海岸向报务员们播报了《圣经》故事和《舒缓去》唱片，虽然前后不过几分钟，但却预示着人类传播信息的一次革命。
深空通信
第一章深空通信概述1.1深空通信概述由我国两院院士评出的2004年世界十大科技进展中，有两项是与宇宙探索有关的它们是:“勇气”号和“机遇”号火星车登陆火星并发现曾有水的证据；“卡西尼”号飞船成功进入土星轨道。
从工程技术角度看，探索宇宙的活动已经并将继续大大地促进人类航天系统、传感器设计、远距离信息传输、安全保障等工程技术诸多方面的发展。
其中.通信是维系人类与航天器的纽带，是进行宇宙探索活动的必不可少的环节因为对航天器的引导和控制.取决于可靠的通信而将探测得到的科学数据发回地球又正是通信的任务。
参照国际电信联盟(ITU) 1971年于日内瓦召开的关于宇宙通信的世界无线电行政会议(WARC-ST)的规定:以宇宙飞行体为对象的无线电通信，正式称为宇宙无线电通信，简称为宇宙通信。
它有三种形式：(1)地球站与宇宙站之间的通信；(2)宇宙站之间的通信；(3)通过宇宙站的转发或反射来进行的地球站相互间的通信(也即通常所说的卫星通信)。
这里，宇宙飞行体也就是我们常称的航天(飞行)器从通信角度看，宇宙通信站就是航天器上的通信装置。
宇宙通信有时也称为空间通信。
它可以分为近空通信与深空通信。
1.2深空通信的概念要了解什么是深空通信，我们首先要知道什么是深空。
首先，外层空间是指地球稠密大气层之外的宇宙范围，简称外空或空间，又称太空。
地球空间是指地球引力作用的空间范围，属于行星空间。
地球空间又划分为近地空间和远地空间。
1988年，在世界无线电管理大会制定的《无线电规则》中，把地球到月球的平均距离（3.844×105km）作为近空和深空的分界线。
20世纪80年代后期，又将近空和深空的分界线定为2×106km。
而我国航天界则普遍把深空定义为月球和月球以远的外层空间。
1971年，国际电信联盟（ITU）在世界无线电管理大会上规定：以地球大气层之外的航天器为对象的无线电通信，正式称为空间无线电通信，简称空间通信或宇宙通信。
深空探测任务关键技术概述
深空探测任务关键技术概述深空探测是人类探索宇宙的重要手段，为了实现对深空的探索，科学家和工程师们需要不断突破技术难题，开发出关键的深空探测技术。
本文将对深空探测任务的关键技术进行概述，包括推进技术、导航与定位技术、通信技术和生命维持技术。
推进技术是深空探测任务中至关重要的一项技术。
在太空中，物体会受到微弱的引力，因此需要使用推进器来实现改变速度和方向的能力。
目前，常用的推进技术包括化学推进技术和电离推进技术。
化学推进技术通过燃烧推进剂产生的高温高压气体驱动航天器，其优点是推力大，缺点是推进剂有限，限制了任务的持续时间。
电离推进技术则利用电场将粒子加速并喷射出去，具有较高的速度和较低的燃料消耗，适合长时间的深空探测任务。
导航与定位技术是深空探测任务中的另一个重要方面。
在地球附近的轨道任务中，可以借助地球或其他星体的引力进行定位。
但在远离星球和行星的深空环境中，传统的定位技术就无法使用了。
因此，科学家们开发了一些新的导航与定位技术，如星敏感器、惯性导航系统和激光定位系统。
星敏感器通过观测恒星的位置来确定航天器的方向。
惯性导航系统则通过测量加速度和角速度来确定位置和方向。
激光定位系统利用激光测距技术来定位航天器与目标的距离。
这些技术的结合可以提供精确的导航与定位能力，确保深空探测任务的准确执行。
通信技术是使得深空探测任务与地球保持联系的关键。
由于深空探测任务的距离遥远，传统的无线电通信技术无法满足数据传输的需求。
因此，科学家们开发了一些新的通信技术，如Ka波段通信和激光通信。
Ka波段通信利用较高的频率和较宽的带宽，可以实现更高的数据传输速率。
激光通信则利用激光束来传输数据，具有更高的传输速率和更低的功耗。
这些通信技术的应用可以确保深空探测任务与地球之间的及时和高效的数据传输，为科学家提供宝贵的信息，推动人类对宇宙的认识。
除了推进技术、导航与定位技术和通信技术，深空探测任务还需要解决生命维持技术的挑战。
深空通信的方法
ITU-R SA.1014-1建议书载人和无人深空研究的通信要求（1994-2006年）范围本建议书简要描述了深空通信的基本特性。
这些特性将影响或决定频段的划分、协调、共享和干扰保护。
国际电联无线电通信全会，考虑到a) 地球与深空空间站间的通信具有独特的需求；b) 这些要求会影响频段划分、共享、协调、干扰保护以及其它规则和频率管理问题，建议1 深空研究及其与其它业务间的相互关系应考虑附件1中对深空通信需求与特性的描述。
附件 1载人和无人深空研究的通信要求1 引言本附件介绍了深空研究任务的某些特性，以及在以航天器为手段开展深空研究时对通信提出的功能与性能要求，此类任务所采用的技术方法和系统参数。
有关带宽特性和要求的考虑，请参见 ITU-R SA.1013建议书。
2 通信要求深空任务要求在长时间和长距离的情况下确保高度可靠的无线电通信。
例如收集有关海王星科学数据的航天器，将历时八年且要求在4.65 ⨯ 109公里的距离上提供通信服务。
由于深空研究所需无线电通信距离超长，因此地球站的等效全向輻射功率（e.i.r.p.）很高且接收机十分敏感。
目前持续使用的深空无线电通信频带是针对一批执行中的任务以及正在规划中的任务。
由于许多太空任务耗时几年，且经常会同时执行若干项任务，因此在任何时候都需要相应地与几个航天器进行无线电通信。
此外，各项任务都有可能包括一个以上的航天器，因此有必要同时与几个空间站进行无线电通信。
另外，可能还需要协调空间站与几个地球站同时进行无线电通信。
2.1 遥测要求遥测用于从深空发射维护和科学数据。
为确保航天器的安全和任务的成功，必须确保在必要时能够接收到有关航天器状况的维护遥测数据。
这便需要一条不受天气影响的、具备足够容量的通信链路。
此项要求是确定深空研究优选频段的决定因素之一（见ITU-R SA.1012和ITU-R SA.1013建议书）。
科学遥测的内容包括发送航天器所载科学仪器收集的数据。
走在深空通信的前沿——记西安电子科技大学“深空通信压缩与传输技术及应用”科研团队
高 、抗 误码能 力强 的特点 ，同时实现了
高 压 缩 比 压 缩 ．而 且 压 缩 比在 线 可 调
正 是 这 群 朝 气 蓬 勃 的 年 轻 人 ．经 到 了领奖 台 ．却一点也没有骄傲 。吴老 过 自 己 的 艰 苦 努 力 ， 取 得 了 一 系 列 的 师 ７ ５ 岁 了 ．仍 然保 持 着 一 种 年 轻 人 一 般 的 工 作 热 情 ，拼 命 地 工 作 ，这 些 对 团 队
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２ ０ １ ３ 年第６ 期
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与 “ 嫦 娥 一 号 ”不 同 ． “ 嫦 娥 二 作 。 西 电 图像 所 就 此 成 为 国 内 最 早 开 展 了 国 际领 先 水 平 。 号 ” 承 担 的任 务 更 加 艰 巨 ，她 将 获 得 高 卫星遥感 图像压 缩算法和硬 件系统研制
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深空通信概述
1.介绍空间技术的发展使火星探测等深空科学任务成为了现实。
未来的空间探测任务会需要在行星，月球，卫星，小行星，宇宙飞行器，和登陆车等之间进行通信。
这些任务会产生大量的需要被传送到地球上的科学数据。
同时，这些任务需要保证空间数据高速的传输，空间设施间互相配合，安全的运行和在各个空间区域中的无缝互操作。
为了实现科学考察数据的有效传输和可靠的导航通信，NASA提出了发展下一代空间互联网体系结构的几个显著的挑战。
下阶段设计和实现的深空网络应该是深空星际网络的互联网，定义为星际互联网IPN(InterPlaNetary)。
星际互联网预想为可以提供科学考察数据的传输服务和未来深空探测任务的航天器与人造卫星的导航服务。
很多未来的星际探测任务已经由国际空间组织如NASA和欧空局为未来10年进行了规划。
这些任务的时间和和目的在表1中列出。
像表1中描述的，所有这些未来空间任务都有一个共同的目标就是科学考察数据的获取和传输，也是如下描述的星际互联网的主要应用：●时间不敏感的科考数据传输。
星际互联网的主要目标就是实现空从地外行星和月球收集大量科考数据空间中的实体间实现互相通信。
●时间敏感的科考数据传输。
这种类型的应用适用于将本地的大量的视频和音频数据传输给地球，在轨机器人，甚至是在轨的宇航员。
●任务状态遥测。
任务，飞行器或登录器的状态和健康报告应该被传输到指挥中心或其它结点上。
这个应用需要一种周期性或事件驱动的不可靠的传输服务。
●命令和控制。
另一种星际互联网的重要应用是对在轨单元的命令和控制。
闭环命令和控制可以包括无线结点的直接或多跳通信，比如，地球基站控制在行星表面漫游的探测器，或者接近的结点，比如在行星轨道上控制登录器。
很明显的是，人们期望星际互联网可以将目前的空间通信能力扩展到可以在陆地和空间之间通信。
从空间任务中可以理解深空通信环境的独特的挑战。
例如，目前NASA的深空网络（Deep Space Netwoek）的通信设施提供了重大的研究和实施经验，同时也建立了发展下一深空通信网也就是星际互联网的技术标准。
深空通信技术的现状与发展
深空通信技术的现状与发展摘要：深空通信技术的保障对于深空探测的具有重要的意义。
本文从深空通信的概念、特点及其关键技术三方面出发来对深空通信技术进行综述，并在最后对其发展趋势进行了展望。
关键词：深空通信远距传输关键技术1引言人类的航天活动一般可分为卫星应用、载人航天和深空探测三大领域。
我国在前两个领域已经取得令人瞩目成就的基础上开展深空探测活动，是航天技术发展的必然选择，也是人类进一步了解宇宙，了解太阳系，了解地球与生命的起源和演化，获取更多科学认识的必须手段[1]。
我国的第一颗探月卫星——“嫦娥”一号迈出了深空探测的第一步，成功抵达了38万公里外的月球；而之后我国搭乘俄罗斯“福布斯”号探测器的“萤火一号”火星探测器却出师未捷，宣告失败。
事实上，前苏联在冷战时期曾多次向火星发射探测器，但几乎都以失败告终，这基本上都是其深空测控网的不完善造成的。
由此可见，深空通信技术对于深空探测是不可或缺的。
在深空探测进程中，地面对探测器的所有指令信息、遥测遥控信息、跟踪导航信息、飞行姿态控制、轨道控制等信息及科学数据、图像、文件、声音等数据的传输，都要靠通信系统来完成和保障。
从这个意义上讲，离开了深空通信，深空探测就无法进行[2]。
2深空通信概述2.1深空通信的概念按照国际电信联盟（ITU）对地球与宇宙飞行器之间通信的定义，这种通信被称为“宇宙无线电通信”，简称为“宇宙通信”、“空间通信”，依通信距离的不同，宇宙通信又分为近空通信和深空通信。
近空通信是指地球上的通信实体与在离地球距离小于2百万公里的空间中的地球轨道上的飞行器之间的通信。
这些飞行器包括各种人造卫星、载人飞船、航天飞机等，飞行器飞行的高度从几百公里到几万公里不等。
深空通信是指地球上的通信实体与处于深空（离地球的距离等于或大于2百万公里的空间）的离开地球卫星轨道进入太阳系的飞行器之间的通信。
深空通信最突出的特点是信号传输的距离极其遥远。
例如，探测木星的“旅行者1号”航天探测器，从1977年发射，1979年到达木星，飞行航程达6.8×108公里。
CCSDS标准
CCSDS标准三大航天活动21世纪主要的三大航天活动：深空探测、载人航天、小卫星（或微小卫星）开发应用。
21世纪的深空探测很可能集中在三个方面：第一，开发利用月球物质资源，然后利用开发月球的经验，进而开发火星；第二，在科学认识上的进展，访问人类从未探测过的海王星和知之甚少的水星；第三，继续寻找太阳系内除地球外尚可能存在生命形式的其他天体。
20世纪在探测木星和土星时，发现“木卫”2在一层31km厚的冰层下面是温暖的咸海洋，又存在生命的可能；“木卫”6有固体球壳和液氮湖，也有存在生命的可能。
因此，“木卫”2和“木卫”6有可能成为探测太阳系内生命存在的重点。
航空与航天航空与航天虽然都拥有飞行器，但是它们的活动范围不同，一般以距离地面100km 高度为界，100km以下为航空活动范围，100km以上为航天活动范围。
在地球大气层以外的宇宙空间中按照天体力学规律运行的飞行器为空间飞行器或航天器。
深空与近空深层空间位置定义为距离地球大于2×106km的空间，我国定义为月球及月球以远的距离为深空。
宇宙通信有时也称为空间通信，它可分为近空通信与深空通信。
近空通信是指地球上的实体与地球卫星轨道上的飞行器之间的通信。
这些飞行器的轨道高度一般为数百至数万公里，如各种应用卫星，载人飞船和航天飞机。
深空通信通常指地球上的实体与离开地球卫星轨道进入太阳系的飞行器之间的通信。
通信距离达几十万、几亿甚至几十亿公里。
一、空间通信系统1、空间通信系统的组成空间通信系统是空间信息传输、导航、遥感、测控等系统的统称，是随着20世纪航天技术、电子技术、通信技术、遥感技术、计算机技术等的发展而逐步发展起来的。
空间通信系统，是由携带各类有效载荷的航天器、星座及其地面支持系统组成，按照信息资源最大综合利用原则，以航天器为枢纽，采用集中和分布结合的方式，互联互通进行信息交换，并具有一定自主运行管理和网络重构能力的天地一体化智能综合信息网络。
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1.介绍空间技术的发展使火星探测等深空科学任务成为了现实。
未来的空间探测任务会需要在行星，月球，卫星，小行星，宇宙飞行器，和登陆车等之间进行通信。
这些任务会产生大量的需要被传送到地球上的科学数据。
同时，这些任务需要保证空间数据高速的传输，空间设施间互相配合，安全的运行和在各个空间区域中的无缝互操作。
为了实现科学考察数据的有效传输和可靠的导航通信，NASA提出了发展下一代空间互联网体系结构的几个显著的挑战。
下阶段设计和实现的深空网络应该是深空星际网络的互联网，定义为星际互联网IPN(InterPlaNetary)。
星际互联网预想为可以提供科学考察数据的传输服务和未来深空探测任务的航天器与人造卫星的导航服务。
很多未来的星际探测任务已经由国际空间组织如NASA和欧空局为未来10年进行了规划。
这些任务的时间和和目的在表1中列出。
像表1中描述的，所有这些未来空间任务都有一个共同的目标就是科学考察数据的获取和传输，也是如下描述的星际互联网的主要应用：●时间不敏感的科考数据传输。
星际互联网的主要目标就是实现空从地外行星和月球收集大量科考数据空间中的实体间实现互相通信。
●时间敏感的科考数据传输。
这种类型的应用适用于将本地的大量的视频和音频数据传输给地球，在轨机器人，甚至是在轨的宇航员。
●任务状态遥测。
任务，飞行器或登录器的状态和健康报告应该被传输到指挥中心或其它结点上。
这个应用需要一种周期性或事件驱动的不可靠的传输服务。
●命令和控制。
另一种星际互联网的重要应用是对在轨单元的命令和控制。
闭环命令和控制可以包括无线结点的直接或多跳通信，比如，地球基站控制在行星表面漫游的探测器，或者接近的结点，比如在行星轨道上控制登录器。
很明显的是，人们期望星际互联网可以将目前的空间通信能力扩展到可以在陆地和空间之间通信。
从空间任务中可以理解深空通信环境的独特的挑战。
例如，目前NASA的深空网络（Deep Space Netwoek）的通信设施提供了重大的研究和实施经验，同时也建立了发展下一深空通信网也就是星际互联网的技术标准。
从之前的空间任务得到经验加上未来空间任务通信的需求，NASA的火星探测通信设施目标是一个三段的实施策略。
近期（2001-2010），中期（2010-2020）和远期（2020之后）。
一些空间任务在实现火星探测通信设施的架设上担当关键角色。
伴随NASA的火星探测任务，IPNSIG（InterPlanetary Internet Special Interest Group）希望在2005-2007年把火星作为第一个陆地互联网的真实的扩展。
然而，深空通信网络还是存在重大挑战和独特的特性的，如下所述：●极端长和可变的延时；●非对称的前向和反向链路带宽；●无线通信信道的高链路误码率；●链路不持续连接；●缺少固定的通信设施；●行星际距离对信号强度和协议设计的影响；●通信硬件的能量，重量，体积和造价以及协议设计的造价；●由于发射和部署的高代价，而必须向前兼容。
这些特性导致了不同的研究的挑战，因此星际互联网的各个层次的设计都是不同的。
尽管一些挑战在陆地无线网络领域中也会遇到，大部分的挑战还是在深空环境中独一无二的而且他们在将来还会访谈其它类似因素的影响。
很多研究人员和国际研究组织目前整在致力与解决这些挑战并开发实现星际互联网的技术。
这篇文章我们描述深空通信网络和星际互联网的结构和和通信协议和算法。
我们的目标是提供在这个领域目前研究情况的更好的理解。
2.星际互联网体系结构将来科学研究和可能的商业应用需要的星际互联网和分布式通信的通用设施。
既然internet已经很普遍而且还有多样的开发的可互操作的标准，在internet技术的基础上构建空间互联网可以既节省开支又有高质量服务的将任何空间任务”插入”到internet中。
因此，大多数深空探测用的网络结构都是基于internet技术的。
【10】中面熟的NASA的空间互联网通用结构（类似的结构分解在火星通信网络中使用）包括以下的结构单元：●骨干网络。
包括NASA的地面网络和空间网络，NASA的以太网和虚拟私有网络，因特网和商用或者国外的通信系统。
●接入网络。
宇宙飞船和登陆车及其内部网络与骨干网的通信接口。
●宇宙飞船之间的网络。
宇宙飞船的一个飞行编队或集群之间的网络。
●临近网络。
在无线多跳自组织网络adhoc中分布的空间飞行器，登陆车，传感器等。
空间因特网在【13】中被定义成因特网的网络，它用一个专用的长距离无线链路的深空骨干网络与因特网连接。
因特网或者因特网相关的协议可以用来组成低延时，环绕地球的相对低噪音环境的，飞行器内部，环绕其它星球的网络等本地网络。
在不同的环境中应该设计特殊的协议以适应特殊环境的限制。
一个新的覆盖协议的概念称为“打包传递”，它将一些异构的因特网联系成一起，完成本地协议不能完成的功能。
未来建立一个包括不同挑战部分的通用的空间互联网的架构，我们心目中的星际互联网在图1中表示，包括星际骨干网络，星际内部网络和行星网络。
●星际骨干网络。
它提供地球，外部空间行星，月球，卫星和处于行星间引力稳定点上的中继站之间的一个通用通信设施。
它包括长距离基本单元之间的数据链路（直接链路或多跳路径）。
●行星际外部网络。
他包括在行星见的深空飞行的宇宙飞船，传感器结点群，空间站群等。
一些行星际外部网络的结点还拥有远距离通信的能力。
●行星网络。
包括行星卫星网络和行星表面网络。
如图2中所描述。
这种体系结构可以在所有外部空间行星上实现，提供了行星的卫星和地面之间的互连接和互操作。
行星卫星网络。
环绕行星飞行的卫星可以在地球和外部空间行星之间的中继服务，同样也为行星表面的单元进行通信和导航服务【55】。
一些行星表面单位有跟卫星通信的能力，报告本地地形结构，从卫星接收指令和数据。
行星卫星网络包括环行卫星之间的链路，卫星和地面单元之间的链路。
它包括图2中所述的多个层次，提供如下服务：地球和行星之间的存储和中继服务，执行任务的单元之间的中继服务和行星表面网络的位置管理。
行星表面网络。
它提供了漫游者和登陆车等行星表面单元之间的通信服务，他们可以与卫星进行连接。
他们还提供了行星表面的能力稳定的无线骨干网络。
此外，行星表面网络还包括不能直接与卫星通信的行星表面单元。
这些单元一般是由传感器和气球等，以集群方式分散分布组成一个无线多跳自组织网络。
如图2示。
目前，空间站和卫星已经部署了，可以很容易的整合到星际骨干网络中去。
同时，在不远的将来，未来科学研究在深空中部署的传感器结点就可以连接到星际骨干网络上。
根据【9】的说法，为火星表面探测任务计划好的一些科学设备是为了深空探测的传感器结点。
这些设备可以根据星际网络的结构进行组织。
这些设备所处的探测区域被称为部落区域。
在每个部落区域中都可以建立星际表面网络。
总的来说，图1和2描述的行星际因特网体系结构是被分解成了不同的子网。
每个子网面临不同的挑战，有自己特点的要求。
因此需要有一个通用的协议栈来将不同的部分整合起来，将陆地上的因特网连接到星际互联网中。
同时，它也给开发适应每个子网特殊环境的协议留下了很大的空间。
3.通信协议族行星际因特网包括三个主要的网络，行星际骨干网络，行星际外部网络和行星网络，如图1示。
因为不同类型的网络在行星际因特网中被实施，能够在不同网络之间通信是非常重要的。
每个组件可能会使用最适合该环境的不同的协议集合。
例如，行星际骨干网络的协议栈需要可以适应极端长和变化的传播延时，不持续链路连接和高误码率等环境特点。
本章，我们主要研究行星际网络的协议族的实现。
目前被CCSDS使用的空/地协议站在3.1中描述，适用与星际网络的协议栈建议在3.2中描述。
3.1．CCSDS目前的空/地协议栈目前的空/地协议栈由CCSCS为了空间通信而提出的[13,37]。
协议栈包括8层：空间应用，空间文件传输，空间端到端可靠，空间端到端安全，空间网络，空间链路，空间信道编码和空间无线调频和解调。
如图3示的一个具体实现。
它被使用于火星探测任务的通信，它的功能可以映射成如下的通用的八层空/地协议栈：●空间无线调频和解调。
在航天器之间通过特定频率的有效调制创建信道。
调制和解调技术根据行星际因特网的不同部分而不同。
例如，地球可以使用本地的陆地有线网络而深空骨干网络使用CCSCS的S,X或者Ka频段，如图3所示。
对于火星轨道和火星表面，物理链路也不相同。
深空通信的无线电频率和解调标准由CCSDS建议[33].●空间信道编码。
为了可靠的传输，在有噪声的信道中探测和纠正误码。
这种在火星轨道和表面使用的信道编码机制与地面上使用的不同是因为他们的噪声等级不同。
●空间链路。
在深空环境中提供重传能力。
很多时候，数据是在一个很长的距离上传输的。
因为如此，除了地球上的协议之外，需要很多不同的协议来解决这个问题。
例如，使用CCSDS长距离链路和编码协议，如图3示。
●空间网络。
为遥感数据包和遥控指令使用的数据包提供面向连接的路径。
【27，32】●空间端到端安全。
为用户的数据流提供保护。
IPSec（internet protocol Security）和SCPSSecurity Protocol(SP)是两种安全协议。
IPSec在地球使用，另一种端到端安全协议在深空使用。
●空间端到端可靠。
保证一个会话的数据包到达目的端。
在短延时的通信时，CCSDS推进使用TCP和TCP的扩展TCP Tranquility。
对于不面向连接的服务，使用UDP。
TCP 在地球上使用，而TCP Tranquility在火星轨道和火星表面上使用。
●空间文件传输。
在下载中，传输独立的文件可以被赋予高的优先级。
两个目前的CCSDS文件传输协议分别是FTP和SCPS在短延时连接时对FTP的扩展和在长延时链路上的CCSDS文件传送协议CFDP(CCSDS File Delivery Protocol)。
CFDP被行星际因特网的所有组建使用，如图3示。
尽管目前的协议栈看起来是可行的，但还是需要是协议栈适合于不同的环境变化，可以使局域的网络协议最大的优化整合。
例如，地球和火星使用的协议就是不同的。
结果，3.2提出了一个未来空间探测使用的网络协议栈。
它也是一个正在研究的课题，为了使这个协议栈可以使用于目前的环境。
3.2延时可容忍网络协议栈有能力将优化的局域网络协议整合在一起是延时可容忍网络研究组（DTNRG）开发的未来空/地协议栈的目标。
这种协议依靠一个位于应用层和下层之间的叫做包裹层的中间件层。
包裹层通过类似于email的存储和转发方式解决了不持续连接，长和可变的时延，不对称数据带宽，和高误码率的问题。
它给下一跳结点发送消息段的一个包裹，在每跳直接差错控制，这增加了数据重传的概率。
另外，它提供了6种服务：保管传输，返回收条，保管传输通告，包裹传递通告，传递优先级，和鉴定。