《天基移動通信網路》是2011年國防工業出版社出版的圖書，作者是張軍。
基本介紹
- 書名：天基移動通信網路
- 作者：張軍 著
- ISBN：9787118072259
- 頁數：380
- 出版社：國防工業出版社
- 出版時間：2011-1-1
圖書信息,內容簡介,圖書目錄,
圖書信息
書 名：天基移動通信網路
作 者：張軍 著
出 版 社：國防工業出版社
出版時間：2011-1-1
頁 數：380
字 數：320000
印刷時間：2011-1-1
開 本：大32
I S B N：9787118072259
內容簡介
天基移動通信網路是現代航天技術和通信技術相結合的產物，它充分利用衛星覆蓋範圍大以及組網靈活、高效的特點，通過移動衛星節點間以及衛星節點與地面和空中節點間的組網與互聯，實現面向全球的高效、無縫通信。
本書是一本介紹天基移動通信網路組網技術的專著。在內容安排上，打破了傳統衛星通信書籍以鏈路、信道、編碼、調製解調以及星座構成為核心的格局，以天基移動衛星組網技術和衛星IP技術的發展為主線，結合作者及其研究團隊多年的科研成果，重點介?衛星IP網關鍵技術，包括網路構架、移動接入、動態路由、衛星 TCP以及星地一體化網路管理等。
圖書目錄
第1 章 緒論…………………………………………………… 1
1.1 引言…………………………………………………… 1
1.2 天基移動通信網路的發展…………………………… 4
1.2.1 窄帶衛星通信網………………………………… 4
1.2.2 寬頻衛星通信網………………………………… 6
1.2.3 天基Internet …………………………………… 6
1.2.4 發展趨勢……………………………………… 7
1.3 天基移動通信網路的特點…………………………… 10
1.4 天基移動通信網路系統構成………………………… 14
1.4.1 用戶域………………………………………… 15
1.4.2 天基衛星接入網……………………………… 17
1.4.3 地面核心網…………………………………… 18
1.5 天基移動通信網路關鍵技術………………………… 19
1.5.1 多址接入……………………………………… 22
1.5.2 組網結構設計………………………………… 23
1.5.3 網路層路由…………………………………… 24
1.5.4 傳輸控制……………………………………… 28
1.5.5 網路管理……………………………………… 29
1.6 本書內容安排………………………………………… 33
參考文獻…………………………………………………… 36
第2 章 天基移動通信網路多址接入技術………………… 41
2.1 衛星網路多址接入技術概述………………………… 42
2.1.1 衛星網路多址接入協定分類………………… 42
2.1.2 衛星網路典型多址接入協定介紹及分析……… 44
2.2 面向綜合業務的高效天基IP 網路多址接入
協定設計……………………………………………… 57
2.2.1 系統假設……………………………………… 58
2.2.2 APRMA - TR 協定描述……………………… 61
2.2.3 APRMA - TR 協定優點分析…………………… 71
2.3 天基IP 網路多址接入協定性能分析及評估……… 73
2.3.1 協定系統的馬爾可夫建模…………………… 73
2.3.2 平衡點分析法分析協定系統………………… 78
2.3.3 計算機仿真對比分析………………………… 83
2.4 小結…………………………………………………… 87
參考文獻…………………………………………………… 88
第3 章 基於星間鏈路的天基移動衛星組網結構設計…… 91
3.1 天基移動通信網路星座設計………………………… 92
3.1.1 面向天基移動通信的星座設計面臨的問題…… 93
3.1.2 星座設計的理論依據………………………… 96
3.1.3 幾種典型的天基移動通信網路星座設計及
案例分析…………………………………… 102
3.2 天基移動通信網路星間鏈路設計………………… 112
3.2.1 鏈路穩定性模型……………………………… 113
3.2.2 星間鏈路設計方法…………………………… 115
3.2.3 套用實例與仿真分析………………………… 118
3.3 小結………………………………………………… 124
參考文獻…………………………………………………… 126
1.1 引言…………………………………………………… 1
1.2 天基移動通信網路的發展…………………………… 4
1.2.1 窄帶衛星通信網………………………………… 4
1.2.2 寬頻衛星通信網………………………………… 6
1.2.3 天基Internet …………………………………… 6
1.2.4 發展趨勢……………………………………… 7
1.3 天基移動通信網路的特點…………………………… 10
1.4 天基移動通信網路系統構成………………………… 14
1.4.1 用戶域………………………………………… 15
1.4.2 天基衛星接入網……………………………… 17
1.4.3 地面核心網…………………………………… 18
1.5 天基移動通信網路關鍵技術………………………… 19
1.5.1 多址接入……………………………………… 22
1.5.2 組網結構設計………………………………… 23
1.5.3 網路層路由…………………………………… 24
1.5.4 傳輸控制……………………………………… 28
1.5.5 網路管理……………………………………… 29
1.6 本書內容安排………………………………………… 33
參考文獻…………………………………………………… 36
第2 章 天基移動通信網路多址接入技術………………… 41
2.1 衛星網路多址接入技術概述………………………… 42
2.1.1 衛星網路多址接入協定分類………………… 42
2.1.2 衛星網路典型多址接入協定介紹及分析……… 44
2.2 面向綜合業務的高效天基IP 網路多址接入
協定設計……………………………………………… 57
2.2.1 系統假設……………………………………… 58
2.2.2 APRMA - TR 協定描述……………………… 61
2.2.3 APRMA - TR 協定優點分析…………………… 71
2.3 天基IP 網路多址接入協定性能分析及評估……… 73
2.3.1 協定系統的馬爾可夫建模…………………… 73
2.3.2 平衡點分析法分析協定系統………………… 78
2.3.3 計算機仿真對比分析………………………… 83
2.4 小結…………………………………………………… 87
參考文獻…………………………………………………… 88
第3 章 基於星間鏈路的天基移動衛星組網結構設計…… 91
3.1 天基移動通信網路星座設計………………………… 92
3.1.1 面向天基移動通信的星座設計面臨的問題…… 93
3.1.2 星座設計的理論依據………………………… 96
3.1.3 幾種典型的天基移動通信網路星座設計及
案例分析…………………………………… 102
3.2 天基移動通信網路星間鏈路設計………………… 112
3.2.1 鏈路穩定性模型……………………………… 113
3.2.2 星間鏈路設計方法…………………………… 115
3.2.3 套用實例與仿真分析………………………… 118
3.3 小結………………………………………………… 124
參考文獻…………………………………………………… 126
第4 章 天基移動衛星網路路由技術……………………… 128
4.1 衛星網路路由技術概述…………………………… 129
4.1.1 衛星網路典型單播路由協定介紹及分析…… 129
4.1.2 衛星網路典型組播路由協定介紹及分析…… 137
4.2 一種單層衛星網路分散式路由算法……………… 140
4.2.1 衛星網路模型………………………………… 141
4.2.2 星間最短路問題……………………………… 142
4.2.3 路由算法與擁塞避免………………………… 147
4.2.4 仿真與性能分析……………………………… 150
4.3 一種多層衛星網路的分層動態路由算法………… 152
4.3.1 多層衛星網路時延分析……………………… 152
4.3.2 定義………………………………………… 155
4.3.3 多層衛星網路由算法………………………… 156
4.3.4 仿真及性能分析……………………………… 162
4.4 小結………………………………………………… 168
參考文獻…………………………………………………… 169
第5 章 天基移動衛星IP 網路組播路由技術…………… 172
5.1 單層衛星IP 網路組播路由協定設計……………… 173
5.1.1 相關概念和規則……………………………… 173
5.1.2 組播路徑構建方法…………………………… 174
5.1.3 改進的組播路徑構建方法…………………… 177
5.1.4 兩種構路方法之間的自適應轉換…………… 179
5.1.5 基於源的組播路由協定及性能評估………… 180
5.2 多層衛星IP 網路組播路由協定設計……………… 186
5.2.1 Core Placement 核心定位算法……………… 187
5.2.2 基於核心樹的多播路由算法………………… 192
5.2.3 仿真與結果分析……………………………… 197
5.3 小結………………………………………………… 199
參考文獻…………………………………………………… 200
第6 章 天基移動衛星IP 網路傳輸控制技術…………… 202
6.1 衛星網路傳輸控制技術概述……………………… 203
6.1.1 基本傳輸控制模型和協定…………………… 203
6.1.2 移動衛星IP 網路環境下的傳輸控制技術…… 207
6.2 高頻寬時延積條件下的TCP 慢啟動算法………… 216
6.2.1 TCP Vegas 慢啟動算法的優缺點…………… 216
6.2.2 一種適合於天基網路的自適應TCP 慢
啟動算法…………………………………… 219
4.1 衛星網路路由技術概述…………………………… 129
4.1.1 衛星網路典型單播路由協定介紹及分析…… 129
4.1.2 衛星網路典型組播路由協定介紹及分析…… 137
4.2 一種單層衛星網路分散式路由算法……………… 140
4.2.1 衛星網路模型………………………………… 141
4.2.2 星間最短路問題……………………………… 142
4.2.3 路由算法與擁塞避免………………………… 147
4.2.4 仿真與性能分析……………………………… 150
4.3 一種多層衛星網路的分層動態路由算法………… 152
4.3.1 多層衛星網路時延分析……………………… 152
4.3.2 定義………………………………………… 155
4.3.3 多層衛星網路由算法………………………… 156
4.3.4 仿真及性能分析……………………………… 162
4.4 小結………………………………………………… 168
參考文獻…………………………………………………… 169
第5 章 天基移動衛星IP 網路組播路由技術…………… 172
5.1 單層衛星IP 網路組播路由協定設計……………… 173
5.1.1 相關概念和規則……………………………… 173
5.1.2 組播路徑構建方法…………………………… 174
5.1.3 改進的組播路徑構建方法…………………… 177
5.1.4 兩種構路方法之間的自適應轉換…………… 179
5.1.5 基於源的組播路由協定及性能評估………… 180
5.2 多層衛星IP 網路組播路由協定設計……………… 186
5.2.1 Core Placement 核心定位算法……………… 187
5.2.2 基於核心樹的多播路由算法………………… 192
5.2.3 仿真與結果分析……………………………… 197
5.3 小結………………………………………………… 199
參考文獻…………………………………………………… 200
第6 章 天基移動衛星IP 網路傳輸控制技術…………… 202
6.1 衛星網路傳輸控制技術概述……………………… 203
6.1.1 基本傳輸控制模型和協定…………………… 203
6.1.2 移動衛星IP 網路環境下的傳輸控制技術…… 207
6.2 高頻寬時延積條件下的TCP 慢啟動算法………… 216
6.2.1 TCP Vegas 慢啟動算法的優缺點…………… 216
6.2.2 一種適合於天基網路的自適應TCP 慢
啟動算法…………………………………… 219
6.3 網路拓撲高動態條件下的TCP Vegas 改進算法… 223
6.3.1 網路拓撲高動態條件下TCP Vegas 性能分析… 223
6.3.2 針對高動態性的改進方法…………………… 227
6.3.3 仿真分析…………………………………… 229
6.3.1 網路拓撲高動態條件下TCP Vegas 性能分析… 223
6.3.2 針對高動態性的改進方法…………………… 227
6.3.3 仿真分析…………………………………… 229
6.4 基於跳數的天基移動衛星IP 網路時延自適應
TCP 算法…………………………………………… 232
6.4.1 自適應TCP 算法…………………………… 233
6.4.2 仿真分析…………………………………… 239
6.5 基於跨層機制的天基移動衛星網路傳輸控制
算法設計…………………………………………… 242
6.5.1 鏈路層自動請求重傳技術…………………… 243
6.5.2 LRN_TCP 跨層改進機制…………………… 246
6.5.3 LRN_TCP 性能分析………………………… 249
6.5.4 仿真分析…………………………………… 253
6.6 小結………………………………………………… 256
參考文獻…………………………………………………… 257
第7 章 基於天地一體化的天基IP 網路移動性管理…… 261
7.1 小區覆蓋模式和終端移動模型分析……………… 262
7.1.1 小區移動性………………………………… 262
7.1.2 移動終端越區次數…………………………… 273
7.2 天地一體化的位置管理方法……………………… 276
7.2.1 地面常見的移動性管理策略………………… 276
7.2.2 天基IP 網路的移動性管理策略…………… 278
7.3 天地一體化的切換管理方法……………………… 289
7.3.1 星地鏈路切換概述…………………………… 290
7.3.2 典型的星地鏈路切換管理方法研究………… 292
7.3.3 基於最小費用的星地鏈路切換管理
算法(SMCH) ………………………………… 295
7.4 小結………………………………………………… 301
參考文獻…………………………………………………… 302
第8 章 基於天地一體化的天基IP網路無線資源管理…… 305
8.1 天地一體化無線資源管理構架…………………… 306
8.2 面向天基IP 網路的寬頻衛星無線資源管理
實現方法…………………………………………… 311
8.2.1 功能模組設計………………………………… 311
8.2.2 關鍵技術實現………………………………… 314
8.3 天基IP 網路無線資源分配技術…………………… 327
8.3.1 天基IP 網路中時隙位置分析……………… 329
8.3.2 面向天基IP 網路的時隙分配方法…………… 338
8.3.3 時隙均勻分配方法及其在DVB - RGS 中的
套用………………………………………… 342
8.4 小結………………………………………………… 346
參考文獻…………………………………………………… 346
第9 章 面向天基IP 網路的星載路由交換機設計……… 350
9.1 星載路由交換系統功能描述以及面臨的主要問題… 351
9.1.1 星載路由交換系統功能描述………………… 351
9.1.2 星載路由交換系統設計面臨的主要問題…… 353
9.2 星載路由交換機系統設計………………………… 355
9.2.1 面向連線的無線接入方法設計……………… 358
9.2.2 星載路由交換系統實現流程設計…………… 359
9.2.3 基於星載路由交換系統的一體化交換設計… 362
9.2.4 面向多波束的分級切換設計………………… 364
9.2.5 星載路由交換系統功能模組設計…………… 369
9.3 小結………………………………………………… 372
參考文獻…………………………………………………… 373
附錄 縮略語………………………………………………… 374
TCP 算法…………………………………………… 232
6.4.1 自適應TCP 算法…………………………… 233
6.4.2 仿真分析…………………………………… 239
6.5 基於跨層機制的天基移動衛星網路傳輸控制
算法設計…………………………………………… 242
6.5.1 鏈路層自動請求重傳技術…………………… 243
6.5.2 LRN_TCP 跨層改進機制…………………… 246
6.5.3 LRN_TCP 性能分析………………………… 249
6.5.4 仿真分析…………………………………… 253
6.6 小結………………………………………………… 256
參考文獻…………………………………………………… 257
第7 章 基於天地一體化的天基IP 網路移動性管理…… 261
7.1 小區覆蓋模式和終端移動模型分析……………… 262
7.1.1 小區移動性………………………………… 262
7.1.2 移動終端越區次數…………………………… 273
7.2 天地一體化的位置管理方法……………………… 276
7.2.1 地面常見的移動性管理策略………………… 276
7.2.2 天基IP 網路的移動性管理策略…………… 278
7.3 天地一體化的切換管理方法……………………… 289
7.3.1 星地鏈路切換概述…………………………… 290
7.3.2 典型的星地鏈路切換管理方法研究………… 292
7.3.3 基於最小費用的星地鏈路切換管理
算法(SMCH) ………………………………… 295
7.4 小結………………………………………………… 301
參考文獻…………………………………………………… 302
第8 章 基於天地一體化的天基IP網路無線資源管理…… 305
8.1 天地一體化無線資源管理構架…………………… 306
8.2 面向天基IP 網路的寬頻衛星無線資源管理
實現方法…………………………………………… 311
8.2.1 功能模組設計………………………………… 311
8.2.2 關鍵技術實現………………………………… 314
8.3 天基IP 網路無線資源分配技術…………………… 327
8.3.1 天基IP 網路中時隙位置分析……………… 329
8.3.2 面向天基IP 網路的時隙分配方法…………… 338
8.3.3 時隙均勻分配方法及其在DVB - RGS 中的
套用………………………………………… 342
8.4 小結………………………………………………… 346
參考文獻…………………………………………………… 346
第9 章 面向天基IP 網路的星載路由交換機設計……… 350
9.1 星載路由交換系統功能描述以及面臨的主要問題… 351
9.1.1 星載路由交換系統功能描述………………… 351
9.1.2 星載路由交換系統設計面臨的主要問題…… 353
9.2 星載路由交換機系統設計………………………… 355
9.2.1 面向連線的無線接入方法設計……………… 358
9.2.2 星載路由交換系統實現流程設計…………… 359
9.2.3 基於星載路由交換系統的一體化交換設計… 362
9.2.4 面向多波束的分級切換設計………………… 364
9.2.5 星載路由交換系統功能模組設計…………… 369
9.3 小結………………………………………………… 372
參考文獻…………………………………………………… 373
附錄 縮略語………………………………………………… 374
