天地一體化信息網(wǎng)絡作為未來推動各行各業(yè)數(shù)字化、移動化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展的普適性基礎設施，將以極強的滲透性和帶動性，極大地加快全球社會的轉型與創(chuàng)新發(fā)展。針對天地一體化信息網(wǎng)絡，本書介紹了其概念、發(fā)展歷程以及發(fā)展趨勢，然后對網(wǎng)絡架構、傳輸技術、鏈路預算、網(wǎng)絡技術、管理控制技術、空間節(jié)點技術、信關站技術以及工程保障等方面的內容進行了深入的介紹。
本書適合衛(wèi)星通信及地面移動通信行業(yè)從業(yè)人員、相關專業(yè)的高等院校師生以及需要了解天基信息網(wǎng)絡領域的普通大眾讀者和金融、法律、咨詢、戰(zhàn)略研究等方向的從業(yè)人員閱讀。
天地一體化信息網(wǎng)絡架構與技術 作為該領域體系化闡述天地一體化信息網(wǎng)絡的論著，歸納了總結該領域的新態(tài)勢和發(fā)展趨勢。提出了一套完整的天地一體化信息網(wǎng)絡構想，給出了傳輸、組網(wǎng)、管控等主要關鍵技術實施途徑，論述空間段衛(wèi)星平臺和有效載荷、地面段關口站以及工程配套方案，對相關領域科技創(chuàng)新和工程實施均具有很強的指導性。
本書緊扣我國目前相關領域重大項目、重大工程研制和建設進程，反映了我國在該領域的發(fā)展思路、技術路線以及未來規(guī)劃，為讀者系統(tǒng)性了解我國該領域相關情況提供了途徑。
汪春霆
工學博士，研究員級高級工程師，博士生導師，中國衛(wèi)星網(wǎng)絡集團有限公司科技委副主任、高級副總設計師。曾獲國家科學技術進步獎一等獎，國防科學技術進步獎一等獎，河北省科學技術進步獎一等獎，通信學會科學技術獎一等獎等。擔任中國電子學會通信分會副主任委員，中國通信學會衛(wèi)星通信專業(yè)委員會副主任委員。主要研究方向為衛(wèi)星通信網(wǎng)絡。
第 1 章 概述 001
1.1 概念內涵 002
1.2 發(fā)展歷程 002
1.2.1 衛(wèi)星通信網(wǎng) 002
1.2.2 地面互聯(lián)網(wǎng) 010
1.2.3 地面移動通信網(wǎng) 011
1.2.4 天地融合網(wǎng)絡 013
1.3 未來發(fā)展趨勢 017
參考文獻 . 019
第 2 章 系統(tǒng)架構 . 021
2.1 系統(tǒng)組成 022
2.2 網(wǎng)絡架構 024
2.2.1 面向寬帶通信的網(wǎng)絡架構 024
2.2.2 面向數(shù)據(jù)中繼的網(wǎng)絡架構 031
2.2.3 面向移動通信的網(wǎng)絡架構 037
2.2.4 天地一體化信息網(wǎng)絡架構 045
2.3 傳輸組網(wǎng) 048
2.3.1 傳輸技術 048
2.3.2 組網(wǎng)技術 057
2.4 應用服務 064
2.4.1 概念 064
2.4.2 功能 065
2.4.3 組成 067
2.5 安全防護 075
2.5.1 概念 075
2.5.2 功能 077
2.5.3 組成 077
2.6 運維管控 079
2.6.1 概念 079
2.6.2 功能 079
2.6.3 組成 080
參考文獻 . 083
第 3 章 傳輸技術 . 085
3.1 信道編譯碼 086
3.1.1 卷積碼 087
3.1.2 RS 碼 090
3.1.3 卷積+RS 串行級聯(lián)碼 092
3.1.4 Turbo 碼 093
3.1.5 LDPC 碼 . 095
3.2 數(shù)字載波調制 106
3.2.1 二進制移位相控. 106
3.2.2 四相移相鍵控（QPSK) . 108
3.2.3 M 進制移相鍵控（MPSK) 111
3.2.4 M 進制正交幅度調制（MQAM） 113
3.2.5 M 進制幅度相位調制（MAPSK） . 116
3.2.6 OFDM 調制 118
3.2.7 OTFS 調制 121
3.2.8 OTFS 變換（ISFFT） . 123
3.2.9 Heisenberg transform 124
3.2.10 信道傳輸和接收 . 124
3.2.11 Wigner transform 125
3.2.12 OTFS 變換（SFFT） . 126
3.3 自適應編碼調制 126
3.3.1 自適應編碼調制原理 126
3.3.2 等效信噪比映射 128
3.4 衛(wèi)星多址技術 130
3.4.1 頻分多址接入技術 131
3.4.2 時分多址接入技術 132
3.4.3 MF-TDMA 多址接入技術 133
3.4.4 碼分多址接入技術 134
3.4.5 空分多址接入技術 136
3.4.6 新型多址接入技術 136
參考文獻 . 144
第 4 章 鏈路預算 . 147
4.1 微波鏈路 148
4.1.1 傳輸鏈路基本概念 148
4.1.2 噪聲溫度 156
4.1.3 地球站主要特性 161
4.1.4 衛(wèi)星轉發(fā)器主要特性 170
4.1.5 空間傳播主要特性 172
4.1.6 透明轉發(fā)器鏈路預算 193
4.1.7 再生處理轉發(fā)器鏈路預算 205
4.1.8 多波束鏈路預算 207
4.2 激光鏈路 214
4.2.1 基本概念 214
4.2.2 發(fā)射機主要特性 215
4.2.3 接收機主要特性 217
4.2.4 激光空間傳輸主要特性 219
4.2.5 激光鏈路預算 224
參考文獻 . 229
第 5 章 網(wǎng)絡技術 . 231
5.1 天地融合組網(wǎng)技術 233
5.1.1 IP 適應性問題 233
5.1.2 網(wǎng)絡標識與編址 235
5.1.3 天基網(wǎng)絡路由轉發(fā) 246
5.1.4 天地一體化組網(wǎng)控制 . 252
5.2 泛在移動性管理技術 258
5.2.1 移動性管理問題. 258
5.2.2 地面網(wǎng)絡移動性管理 . 259
5.2.3 天基網(wǎng)絡移動性管理 . 265
5.2.4 天地融合網(wǎng)絡移動性管理 . 269
5.3 網(wǎng)絡資源管理與控制技術 270
5.3.1 資源管理需求與挑戰(zhàn) . 270
5.3.2 無線網(wǎng)資源管理與分配 . 272
5.3.3 天地一體化網(wǎng)絡資源管理 . 272
5.3.4 端到端業(yè)務傳輸與 QoS 保證 278
5.4 網(wǎng)絡計算與服務技術 282
5.4.1 服務化需求與挑戰(zhàn) . 282
5.4.2 天地協(xié)同分布式計算環(huán)境 . 282
5.4.3 網(wǎng)絡應用服務智能推送 . 284
5.4.4 應用服務性能優(yōu)化 . 286
5.5 天地網(wǎng)絡安全防護技術 287
5.5.1 天地網(wǎng)絡安全保密風險 . 287
5.5.2 天地網(wǎng)絡與安全防護主要融合機制 . 288
5.5.3 網(wǎng)絡身份管理與實體認證技術 . 289
5.5.4 信息安全傳輸技術 . 292
參考文獻 . 299
第 6 章 管理控制技術 . 301
6.1 管理控制技術體系 303
6.1.1 地面網(wǎng)絡管理技術體系 . 303
6.1.2 衛(wèi)星網(wǎng)絡控制體系 . 308
6.1.3 天地一體化信息網(wǎng)絡管控體系構想 . 311
6.2 管理控制協(xié)議技術 313
6.2.1 衛(wèi)星遙測遙控協(xié)議 . 313
6.2.2 高級在軌系統(tǒng)協(xié)議 . 315
6.2.3 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP） 316
6.2.4 其他網(wǎng)管協(xié)議 318
6.2.5 天地一體化網(wǎng)管協(xié)議設計要求 . 319
6.3 代理實現(xiàn)技術 320
6.3.1 天基節(jié)點管理控制技術 320
6.3.2 地基節(jié)點管理控制技術 321
6.4 管控中心實現(xiàn)技術 322
6.4.1 管控中心軟件架構 322
6.4.2 天地一體的資源管理技術 324
6.5 管理新技術 325
6.5.1 分布式大規(guī)模管控數(shù)據(jù)存儲技術 325
6.5.2 跨域故障特征識別和關聯(lián)性挖掘技術 . 325
6.5.3 基于深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡的跨域故障定位技術 . 326
6.5.4 基于機器學習的多根源告警分析技術 . 327
參考文獻 . 327
第 7 章 空間節(jié)點技術 . 329
7.1 空間節(jié)點平臺 330
7.1.1 大型衛(wèi)星平臺 331
7.1.2 中小型衛(wèi)星平臺 337
7.1.3 電推進衛(wèi)星平臺 339
7.1.4 臨近空間平臺 344
7.1.5 平臺的發(fā)展趨勢分析 348
7.2 有效載荷技術概述 350
7.3 高通量載荷 352
7.4 多波束相控陣載荷 357
7.5 激光通信載荷 365
7.5.1 激光通信的發(fā)展現(xiàn)狀 366
7.5.2 激光通信終端設計 369
7.5.3 激光通信捕獲技術 376
7.5.4 激光通信的發(fā)展趨勢 378
7.6 太赫茲載荷 381
7.7 有效載荷發(fā)展趨勢分析 386
參考文獻 . 388
第 8 章 信關站技術 . 391
8.1 概述 . 392
8.2 典型系統(tǒng)信關站 393
8.2.1 Inmarsat-4 BGAN 信關站 393
8.2.2 Iridium 信關站 399
8.2.3 iDirect 系統(tǒng)主站 403
8.3 GEO 高通量衛(wèi)星信關站技術 407
8.3.1 高通量衛(wèi)星信關站部署方法 . 407
8.3.2 信關站饋電鏈路抗雨衰技術 . 413
8.4 衛(wèi)星地面網(wǎng)絡虛擬化技術 418
8.4.1 網(wǎng)絡虛擬化相關技術 . 418
8.4.2 地面信關站組網(wǎng)的網(wǎng)絡虛擬化技術 . 421
8.4.3 信關站功能虛擬化技術 . 424
參考文獻 . 426
第 9 章 工程保障 . 427
9.1 衛(wèi)星軌道 428
9.1.1 軌道特性 428
9.1.2 描述軌道的術語和方法 . 432
9.1.3 軌道類型 436
9.1.4 通信衛(wèi)星可用的軌道 . 438
9.1.5 軌道的攝動 446
9.1.6 靜止衛(wèi)星的位置保持 . 448
9.2 頻率規(guī)劃與協(xié)調 451
9.2.1 衛(wèi)星通信業(yè)務 451
9.2.2 衛(wèi)星通信的頻率劃分 . 453
9.2.3 規(guī)則與條款 453
9.3 火箭和發(fā)射場 459
9.3.1 運載火箭 459
9.3.2 發(fā)射場 467
9.4 航天器測控 469
9.4.1 概念 469
9.4.2 測控系統(tǒng)組成 470
9.4.3 測控體制 472
9.4.4 測量體制 477
參考文獻 . 480
書單推薦
