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本书所述的天地一体化信息网络是一种能够为用户提供电话、数据和视频图像等通信业务的电信网，它由空间卫星节点互联组成的天基网络与地面网络融合互联构成。天基网络与地面网络的融合发展，增加了网络广域覆盖的突出特点，对于实现海上、空中以及地面网络系统难以覆盖的边远地区通信与信息服务有其明显优势，已成为广域通信业务与服务保障和信息应用的一个重要发展领域。然而，由于空间环境和天基网络应用的一些特点，地面相对成熟的网络技术并不能直接应用于天基网络。因此，发展建设天地一体化信息网络的重点是创新和实现天基网络技术，并实现天基网络与地面网络有机融合。
未来建设的天地一体化信息网络将以地面网络为依托，以天基网络为拓展，采用统一的架构、统一的技术体制、统一的标准规范，由天基网络与地面互联网、移动通信网互联而成，天地一体化信息网络构成如图1-1所示。在天地一体化信息网络中，无论是天上的卫星还是地面网络的路由交换设备等，都被统称为“节点”，其中的各种信息传输链路被统称为“链路”。
图1-1 天地一体化信息网络构成
天基网络由空间段和地面段组成。空间段的天基星座网既可以包含地球静止轨道（GEO）卫星节点和非 GEO（如中地球轨道（MEO）或低地球轨道（LEO））卫星节点，也可以仅包含GEO卫星节点，或者仅包含非GEO卫星节点；地面段的关口站节点网由与天基星座网相关的地面关口站互联构成，它一方面与空间段的天基星座网互联和交互信息，另一方面与地面互联网和移动通信网互联和交互信息。
从目前国际上天地一体化信息网络的发展来看，其网络架构形态大致可以分为以下3种类型。
天星地网是天地一体化信息网络最早的网络形态，即天上的卫星节点之间没有星间链路，不进行互联组网，而是通过布设在全球的地面关口站与地面网络实现互联，构成天星地网系统，提供覆盖全球的信息服务。例如，国际海事卫星系统（Inmarsat）等。
天基网络是天地一体化信息网络的第二类网络形态，这种网络形态不依靠地面网络，仅通过天上卫星节点之间的星间链路互联，构建天基网络，就可以为用户提供覆盖全球的信息服务。例如，美国先进极高频（AEHF）卫星通信系统，以及低轨个人移动通信铱星（Iridium）系统等。
天网地网是天地一体化信息网络的第三类网络形态，在这种网络形态中，不仅天上的卫星节点互联组网，地面关口站节点也互联组网，而且天网和地网相互连接、融合，共同构成天地一体化信息网络的天网地网。例如，美国的转型卫星通信系统（TSAT）计划。