近年来,空间综合信息网相关技术研究越发引人瞩目,全球多个国家和政府机构都发起了若干个研究项目并取得了一定的成果。通过比较美国及欧洲空间综合信息网的研发进展及设计方案,结合我国现有技术及客观条件,介绍了我国在此方向上发展的可能性与机会。针对空间综合信息网络的核心科学问题,结合实验室承担项目,选取空间网络交换和高动态移动自组网作为本文主要研究内容。在空间交换网络方面,首先介绍了空间交换网络的结构类型,分析比较传统交换方式的优缺点,总结交换网络的特点及适用条件。为充分利用现有空间平台硬件设备及满足网络数据业务多样性,提出以分组交换为基础的电路/分组混合交换概念。结合电路交换和交换分组的优缺点,设计以三级Clos网络为基础的混合交换结构设计框图,并利用并发主从循环分配算法对一级、二级交换链路申请匹配。详细描述了电路组装信息和分组信息的转发流程,利用排队论相关知识对混合交换系统进行简单的理论分析。最后,利用OPNET搭建交换系统模型,进行网络仿真。在网络负载从0.3增至0.7的过程中,分别测试电路业务和分组业务比例分别为4:6、5:5、6:4情况下,整个系统的端到端时延、丢包率和网络吞吐率,并与双平面交换系统做比较。仿真结果表明,该系统满足电路业务恒定输出的特性,两种业务的时延及时延抖动都可满足空间交换机的性能指标要求,多种数据业务可以很好地被承载。高动态移动自组网方面,在分析了传统移动自组网特性的基础上,结合综合网内空间用户的多样性,指出高动态自组网存在的客观性,并对其独有的特点及研究热点做了解析说明。针对高动态自组网络的特点,在分析现有技术的前提下,给出特定应用场景下物理层、MAC层及网络层的关键问题解决方案。提出分布式、多跳、竞争中心的网络形式,采用TDMA与时隙随机接入相结合的方法实现时隙动态分配,设计传输天线选择方法以适应波束切换天线的应用,详细描述了组网流程及网络运行准则。在OPNET仿真平台上搭建网络模型仿真实现,并添加动画效果直观明了地展示节点之间实时数据收发及连接的动态变化,观察组网时延及节点吞吐率。结果表明,在5个节点的场景下,该方案可以在1.0375s内实现全部入网,但因节点频繁失联再重新入网现象而丢失的数据包数量不可忽视,表明此种方案性能还有很大提升空间。