天地一體化信息網絡架構與技術 作為該領域體繫化闡述天地一體化信息網絡的論著，歸納了總結該領域的新態勢和發展趨勢。提出了一套完整的天地一體化信息網絡構想，給出了傳輸、組網、管控等主要關鍵技術實施途徑，論述空間段衛星平臺和有效載荷、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展思路、技術路線以及未來規劃，為讀者繫統性了解我國該領域相關情況提供了途徑。

●第1章概述001
1.1概念內涵002
1.2發展歷程002
1.2.1衛星通信網002
1.2.2地面互聯網010
1.2.3地面移動通信網011
1.2.4天地融合網絡013
1.3未來發展趨勢017
參考文獻019
第2章繫統架構021
2.1繫統組成022
2.2網絡架構024
2.2.1面向寬帶通信的網絡架構024
2.2.2面向數據中繼的網絡架構031
2.2.3面向移動通信的網絡架構037
2.2.4天地一體化信息網絡架構045
2.3傳輸組網048
2.3.1傳輸技術048
2.3.2組網技術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
3.1.2RS碼090
3.1.3卷積+RS串行級聯碼092
3.1.4Turbo碼093
3.1.5LDPC碼095
3.2數字載波調制106
3.2.1二進制移位相控106
3.2.2四相移相鍵控(QPSK)108
3.2.3M進制移相鍵控(MPSK)111
3.2.4M進制正交幅度調制(MQAM)113
3.2.5M進制幅度相位調制(MAPSK)116
3.2.6OFDM調制118
3.2.7OTFS調制121
3.2.8OTFS變換(ISFFT)123
3.2.9Heisenbergtransform124
3.2.10信道傳輸和接收124
3.2.11Wignertransform125
3.2.12OTFS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
3.4.3MF-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衛星轉發器主要特性170
4.1.5空間傳播主要特性172
4.1.6透明轉發器鏈路預算193
4.1.7再生處理轉發器鏈路預算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章網絡技術231
5.1天地融合組網技術233
5.1.1IP適應性問題233
5.1.2網絡標識與編址235
5.1.3天基網絡路由轉發246
5.1.4天地一體化組網控制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地面網絡移動性管理259
5.2.3天基網絡移動性管理265
5.2.4天地融合網絡移動性管理269
5.3網絡資源管理與控制技術270
5.3.1資源管理需求與挑戰270
5.3.2無線網資源管理與分配272
5.3.3天地一體化網絡資源管理272
5.3.4端到端業務傳輸與QoS保證278
5.4網絡計算與服務技術282
5.4.1服務化需求與挑戰282
5.4.2天地協同分布式計算環境282
5.4.3網絡應用服務智能推送284
5.4.4應用服務性能優化286
5.5天地網絡安全防護技術287
5.5.1天地網絡安全保密風險287
5.5.2天地網絡與安全防護主要融合機制288
5.5.3網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管理控制技術體繫303
6.1.1地面網絡管理技術體繫303
6.1.2衛星網絡控制體繫308
6.1.3天地一體化信息網絡管控體繫構想311
6.2管理控制協議技術313
6.2.1衛星遙測遙控協議313
6.2.2高級在軌繫統協議315
6.2.3簡單網絡管理協議(SNMP)316
6.2.4其他網管協議318
6.2.5天地一體化網管協議設計要求319
6.3代理實現技術320
6.3.1天基節點管理控制技術320
6.3.2地基節點管理控制技術321
6.4管控中心實現技術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分布式大規模管控數據存儲技術325
6.5.2跨域故障特征識別和關聯性挖掘技術325
6.5.3基於深度學經網絡的跨域故障定位技術326
6.5.4基於機器學習的多根源告警分析技術327
參考文獻327
第7章空間節點技術329
7.1空間節點平臺330
7.1.1大型衛星平臺331
7.1.2中小型衛星平臺337
7.1.3電推進衛星平臺339
7.1.4臨近空間平臺344
7.1.5平臺的發展趨勢分析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激光通信的發展現狀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激光通信的發展趨勢378
7.6太赫茲載荷381
7.7有效載荷發展趨勢分析386
參考文獻388
第8章信關站技術391
8.1概述392
8.2典型繫統信關站393
8.2.1Inmarsat-4BGAN信關站393
8.2.2Iridium信關站399
8.2.3iDirect繫統主站403
8.3GEO高通量衛星信關站技術407
8.3.1高通量衛星信關站部署方法407
8.3.2信關站饋電鏈路抗雨衰技術413
8.4衛星地面網絡虛擬化技術418
8.4.1網絡虛擬化相關技術418
8.4.2地面信關站組網的網絡虛擬化技術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通信衛星可用的軌道438
9.1.5軌道的攝動446
9.1.6靜止衛星的位置保持448
9.2頻率規劃與協調451
9.2.1衛星通信業務451
9.2.2衛星通信的頻率劃分453
9.2.3規則與條款453
9.3火箭和發射場459
9.3.1運載火箭459
9.3.2發射場467
9.4航天器測控469
9.4.1概念469
9.4.2測控繫統組成470
9.4.3測控體制472
9.4.4測量體制477
參考文獻480

天地一體化信息網絡作為未來推動各行各業數字化、移動化、網絡化、智能化發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新發展。針對天地一體化信息網絡，本書介紹了其概念、發展歷程以及發展趨勢，然後對網絡架構、傳輸技術、鏈路預算、網絡技術、管理控制技術、空間節點技術、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。本書適合衛星通信及地面移動通信行業從業人員、相關專業的高等院校師生以及需要了解天基信息網絡領域的普通大眾讀者和金融、法律、咨詢、戰略研究等方向的從業人員閱讀。

汪春霆 等 編