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内容简介

　　天地一体化网络是未来网络发展的一个重要方向。《天地一体化网络》从分析天地一体化网络的特点入手，对天地一体化网络的国内外研究现状进行了详细的分析，并指出目前存在的诸多问题。《天地一体化网络》的特点是从顶层入手，逐个分析天地一体化网络的服务质量、网络架构、网络模型、网络传输和路由等。《天地一体化网络》分为十一章，包括概论，流量预测与均衡控制，空间环境对一体化网络协议的影响分析，位置管理策略，QoS保证模型，网络体系结构与模型，构件化网络协议体系模型，网络传输技术、网络路由技术、网络无缝软切换技术以及一体化网络仿真平台设计等。

目录

前言
上篇 链路与业务分析篇
第1章 概论
1.1 天地一体化网络的特点
1.1.1 国内外研究发展现状与趋势
1.1.2 国内现有技术基础
1.2 天地一体化网络主要问题分析
第2章 空间链路建模与分析
2.1 空间环境对链路的影响分析
2.1.1 大气损耗
2.1.2 天气对通信链路的影响
2.1.3 链路建模
2.1.4 能见分析
2.1.5 建链时间分析
2.1.6 链路建立、保持和断开
2.1.7 链路计算
2.2 空间环境对误码率的影响分析
2.2.1 空间环境对星地链路的影响分析
2.2.2 空间环境对星间链路的影响分析
2.2.3 EIRP与数据传输速率对空间链路误码率的影响分析
2.2.4 仿真分析结论
2.3 误码率对协议的影响分析
第3章 空间业务流量预测与均衡模型
3.1 流量模型
3.2 基于自回归积分滑动平均模型的流量预测
3.3 基于计算智能方法的流量预测与控制
3.3.1 T-S模糊模型
3.3.2 隶属函数的辨识
3.3.3 局部子空间模型的辨识
3.4 基于公平性的主动队列管理
3.4.1 卫星网络主动队列管理算法设计思想
3.4.2 天基卫星网络AQM算法设计
第4章 天地一体化网络QoS保证模型
4.1 天地一体化网络QoS保证体系
4.1.1 天地一体化网络QoS业务参数及影响因素
4.1.2 天地一体化网络QoS保证级别
4.2 天地一体化网络QoS保证算法
4.2.1 分组分类机制
4.2.2 主动队列管理技术
4.2.3 区分服务中的队列管理算法
4.3 天地一体化网络QoS保证体系评估
4.3.1 天地一体化网络QoS体系性能评估标准
4.3.2 天地一体化网络QoS性能评估

下篇 网络体系结构与协议篇
第5章 天地一体化网络体系结构与模型
5.1 天地一体化多级网络体系结构
5.2 天地一体化网络模型分析
5.3 天地一体化网络系统单星理论模型
5.3.1 连续的单星模型
5.3.2 离散化的单星模型
5.4 天地一体化多星网络模型
5.5 天地一体化网络分析指标
5.5.1 天地一体化网络基本特性分析指标
5.5.2 天地一体化网络抗毁性分析指标
5.5.3 天地一体化网络信息中心性评估测度
5.6 仿真分析
5.6.1 对通信任务支持的仿真分析
5.6.2 抗毁性仿真分析
5.6.3 网络信息中心性分析
5.7 小结
第6章 天地一体化网络新型协议模型
6.1 引言
6.2 构件化的可重构网络体系结构
6.2.1 构件化协议系统模型
6.2.2 与TCP／IP网络体系的融合
6.2.3 数据包格式设计
6.2.4 构件划分
6.3 构件化协议栈模型数据处理流程
6.4 系统设计
6.4.1 系统方案论证
6.4.2 服务类型分类
6.4.3 接口总体设计
6.5 构件化协议栈的实现
6.5.1 套接字管理部分的实现
6.5.2 构件函数的实现
6.5.3 服务构件接口的实现
6.5.4 构件化体系结构的实现
6.6 小结
第7章 天地一体化网络传输技术
7.1 基于网络编码的传输方法
7.1.1 引言
7.1.2 网络编码方法介绍
7.1.3 理论分析
7.1.4 动态重传的网络编码传输方法
7.1.5 与网络编码结合的拥塞控制算法
7.1.6 仿真实验与结果分析
7.1.7 小结
7.2 跳到跳的传输控制方法
7.2.1 卫星链路特性对传输的影响
7.2.2 理论分析
7.2.3 跳到跳传输协议
7.2.4 仿真实验与结果分析
7.2.5 小结
第8章 天地一体化网络路由技术
8.1 引言
8.2 无收敛多测度路由算法
8.2.1 基于地理位置的路径选择
8.2.2 路由选择的测度
8.2.3 避免路由环路
8.3 显式负载均衡机制
8.4 编码感知路由算法
8.5 双层星座中负载均衡路由协议
8.5.1 基本路径选择策略
8.5.2 邻间负载均衡
8.5.3 区域负载均衡
8.6 中低轨道双层卫星网络分布式多播路由
8.6.1 引言
8.6.2 ME0／LEO卫星网多播路由协议
8.7 基于“路由拼接”的一体化异构网络互连方法研究
8.7.1 引言
8.7.2 网络层汇聚架构与路由方法研究
8.7.3 汇聚架构的拼接路由方法部署研究
8.7.4 拼接路由方法仿真分析
8.8 小结
第9章 天地一体化网络接入与切换技术
9.1 研究背景
9.2 天地一体化网络移动管理策略研究
9.2.1 小区覆盖模式
9.2.2 天地一体化网络位置管理策略研究
9.2.3 天地一体化网络切换管理策略研究
9.3 用户动态接入技术
9.3.1 用户动态接入技术综述
9.3.2 多星接入策略
9.3.3 呼叫接入控制策略
9.3.4 多址接入技术
9.4 天地一体化网络无缝软切换技术
9.4.1 引言
9.4.2 传输层无缝切换算法
9.4.3 标识与地址分离编址方式
9.4.4 网络层无缝软切换算法
9.4.5 理论分析
9.4.6 仿真实验与结果分析
9.5 小结
第10章 天地一体化网络仿真平台
10.1 仿真工具分析
10.2 天地一体化网络仿真环境
10.2.1 天地一体化网络仿真拓扑设计
10.2.2 天地一体化网络仿真环境整体框架
10.2.3 天地一体化网络路由协议仿真平台模型
10.2.4 仿真平台实现
10.3 小结
参考文献

精彩书摘

　　《天地一体化网络》：
　　（5）间距较远易受干扰。由于地面设备、卫星与其他航天航空设备距离较远，它们之间的通信时延较大。通信链路也容易受到来自外界的干扰，如宇宙射线、大气层电磁信号等都有可能增加信号传输的误码率。
　　（6）网络建设扩展补充。天地一体化网络对系统的可扩展性提出了更高的要求。天地一体化网络的建设是一个逐步完善的过程，中间需要不断地扩展、补充，如几大全球卫星定位系统的建立都是耗时二三十年才完成的。此外，各种新的航天航空器、新型的用户、新型的业务需求都会不断出现。对于现有的成熟网络体系，天地一体化网络要有能力与其进行互连互通，有时甚至将其作为异构的通信子网接入，这就要求天地一体化网络有很强的可扩展性。
　　（7）异构网络互连互通。天地一体化网络中的节点类型繁多，需要实现多种不同网络的互连；卫星运行的规律性使空间信息网与地面无线网络和固定的有限网络均有不同；开放性的网络设计要求、网络节点的动态接入都带来了新的挑战。天地一体化网络的设计需要考虑与多个系统兼容、多种平台互通、多种网络互连。
　　（8）多元信息传输共享。天地一体化网络结构复杂，网内传输的信息呈现多元化，信息表示的多样性、信息数量的巨大性、信息关系的复杂性，以及要求信息处理的及时性、准确性和可靠性都是前所未有的。在空间信息网中，针对多元化信息需要制定对应的信息传输标准，需要对不同的网络资源信息按照权限实现共享。
　　（9）面临蓄意攻击与破坏等安全威胁。天地一体化网络的无线传输特性、复杂组网结构、软硬件设计和实现缺陷、节点的处理和存储能力有限、空间环境恶劣等特点，使得它更易受到敌方的窃听、假冒、信息重放以及破坏和攻击，这些都是天地一体化网络的主要脆弱点。
　　（10）星上设备维修困难。卫星和深空设备一旦发射升空就难以检测维修。任何一个卫星节点或深空节点的失效不应影响到整个网络的正常运行。
　　从天地一体化网络的应用角度看，天地一体化网络具有以下鲜明的特征。
　　（1）泛在性：综合空、天、地、海多种网络实现泛在覆盖和多重覆盖。
　　（2）机动性：能够依据任务要求对系统进行动态调整。
　　（3）协作性：空、天、地网络之间协同工作，融合为统一的一体化网络系统，系统各个模块之间能够进行协同工作，实现对事件更快更好的处理。
　　（4）智能性：能够智能产生事件激励和任务，无论应对突发事件还是正常任务的执行，均能进行智能控制和处理。
　　……

前言/序言

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