衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)

第1章　衛(wèi)星通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò) 1
1．1 概述 1
1．2 衛(wèi)星通信的發(fā)展歷史 3
1．3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成 4
1．3．1 空間段 4
1．3．2　地面段 5
1．4 通信衛(wèi)星的軌道和頻率 6
1．5 衛(wèi)星通信的特點 8
1．6 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)與應(yīng)用 9
1．7 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的分類 10
1．7．1 按形成的拓撲結(jié)構(gòu)分類 10
1．7．2 按提供的通信服務(wù)分類 11
1．8 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 12
第2章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 13
2．1 概述 13
2．2 寬帶多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng) 13
2．2．1 基本概念 13
2．2．2 系統(tǒng)組成 14
2．2．3 BSM網(wǎng)絡(luò)類型和拓撲結(jié)構(gòu) 15
2．2．4　網(wǎng)絡(luò)參考模型 18
2．2．5　協(xié)議體系結(jié)構(gòu) 22
2．2．6　網(wǎng)絡(luò)實例 26
2．3　衛(wèi)星移動通信系統(tǒng) 27
2．3．1　基本概念 27
2．3．2　衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及特點 27
2．3．3　衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的組網(wǎng)形式 29
2．3．4　網(wǎng)絡(luò)實例 30
2．4　廣播衛(wèi)星通信系統(tǒng) 35
2．4．1　基本概念 35
2．4．2　廣播衛(wèi)星通信網(wǎng)的分類和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 36
2．5　VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng) 39
2．5．1　基本概念 39
2．5．2　VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)的組成 39
2．5．3　VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)形式 40
第3章　衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的IP 44
3．1　概述 44
3．2　IP在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中存在的主要問題 45
3．3　衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)需求 46
3．3．1　網(wǎng)絡(luò)層業(yè)務(wù)需求 46
3．3．2　高層業(yè)務(wù)需求 47
3．4　衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)的QoS 47
3．4．1　衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)QoS目標(biāo) 48
3．4．2　衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)的QoS體系結(jié)構(gòu) 49
3．5　衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò) 59
3．5．1　衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中IP報文的封裝 59
3．5．2　衛(wèi)星IP組網(wǎng) 60
3．5．3　衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)交換和路由 60
3．6　衛(wèi)星IP多播技術(shù) 66
3．6．1　IP多播 66
3．6．2　IP多播路由 68
3．6．3　衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的IGMP 69
3．6．4　衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的多播路由協(xié)議 70
3．6．5　衛(wèi)星上的可靠多播協(xié)議 71
3．7　衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的IP移動性 72
3．8　主要的衛(wèi)星IP標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng) 73
3．8．1　IPoS標(biāo)準(zhǔn) 74
3．8．2　歐洲SATSIX衛(wèi)星通信系統(tǒng) 80
第4章 衛(wèi)星信道對傳輸層協(xié)議的影響 89
4．1 概述 89
4．2 TCP性能分析 89
4．2．1 TCP和衛(wèi)星信道特點 89
4．2．2 TCP流量控制、擁塞控制和誤碼恢復(fù) 90
4．3 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中對TCP機制的改進 91
4．3．1 慢啟動 91
4．3．2 丟包恢復(fù)策略的改進 93
4．3．3 擁塞避免策略的改進 96
4．4 非端到端解決方法 97
4．4．1 分段方法 97
4．4．2 性能增強代理（PEP） 98
4．5 端到端解決方法―衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的傳輸層協(xié)議 108
4．5．1 TCP協(xié)議在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的不同版本 109
4．5．2 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議 114
4．6 PEP技術(shù)的新發(fā)展 116
4．6．1 利用DTN框架替代PEP 116
4．6．2 IP-ERN框架方法 117
4．6．3 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的方法 120
4．6．4 移動PEP 122
第5章　衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的資源管理 125
5．1　衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的資源管理框架 125
5．1．1 頻率/時間/空間資源分配策略 126
5．1．2 功率分配和控制策略 127
5．1．3　CAC和切換算法 127
5．2　資源管理中的跨層方法 128
5．2．1　跨層方法概述 128
5．2．2　基于跨層方法的空中接口設(shè)計 129
5．2．3　衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資源管理的跨層設(shè)計需求 131
5．3　接入策略和報文調(diào)度技術(shù) 133
5．3．1　上行鏈路接入策略 133
5．3．2　下行鏈路調(diào)度技術(shù) 134
5．4　呼叫接入控制 136
5．4．1　概述 136
5．4．2　呼叫接入控制（CAC）和QoS管理 137
5．4．3　非GEO衛(wèi)星系統(tǒng)中的切換和呼叫接入控制（CAC） 138
5．5　動態(tài)帶寬分配 140
5．5．1　分配方法概述 140
5．5．2　DVB-RCS系統(tǒng)中的動態(tài)帶寬分配 142
5．5．3　MF-TDMA系統(tǒng)中的動態(tài)帶寬分配 144
第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)管理 148
6．1　概述 148
6．1．1　網(wǎng)絡(luò)管理 148
6．1．2　衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)管理簡介 148
6．2　現(xiàn)有網(wǎng)管體系結(jié)構(gòu) 149
6．2．1　OSI網(wǎng)管系統(tǒng) 150
6．2．2 SNMP網(wǎng)管框架（IETF） 152
6．2．3 TMN 154
6．3 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) 156
6．3．1 BSM衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)規(guī)范 158
6．3．2 典型的衛(wèi)星通信網(wǎng)管系統(tǒng) 164
第7章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)安全機制 177
7．1 概述 177
7．1．1 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)面臨的主要安全威脅 177
7．1．2 安全目標(biāo) 178
7．1．3 衛(wèi)星鏈路特性對安全機制的影響 179
7．2 網(wǎng)絡(luò)模型中的安全策略 179
7．2．1 鏈路層安全 179
7．2．2 網(wǎng)絡(luò)層安全 181
7．2．3 傳輸層安全 181
7．2．4 應(yīng)用層安全 182
7．3 與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的場景 183
7．3．1 端到端安全 183
7．3．2 安全網(wǎng)關(guān)（網(wǎng)關(guān)/終端）之間的安全 184
7．3．3 聯(lián)合主機和網(wǎng)關(guān)的安全 184
7．3．4 遠端主機到網(wǎng)關(guān)的安全 185
7．4 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)安全需求 185
7．5 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu) 186
7．6 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)問題 187
7．6．1 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的IPSec 187
7．6．2 構(gòu)建衛(wèi)星VPN網(wǎng)絡(luò) 190
7．6．3 衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)的多播安全 191
7．7 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu)實例 192
7．7．1 SATSIX系統(tǒng)安全體系結(jié)構(gòu) 192
7．7．2 IPoS安全體系結(jié)構(gòu) 194
第8章 衛(wèi)星通信網(wǎng)與地面網(wǎng)的互聯(lián) 196
8．1 概述 196
8．2 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián) 196
8．2．1 業(yè)務(wù)互通 197
8．2．2 編址方式 197
8．2．3 路由問題 197
8．3 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián) 198
8．3．1 物理層互聯(lián) 198
8．3．2 鏈路層互聯(lián) 198
8．3．3 網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián) 199
8．3．4 通過網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)互聯(lián) 199
8．4 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的SDH――Intelsat 200
8．5 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的ISDN 200
8．5．1 ITU-T ISDN假設(shè)參考連接（IRX） 201
8．5．2 ITU-R的衛(wèi)星假設(shè)參考數(shù)字路徑（HRDP） 201
8．5．3 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與ISDN互聯(lián) 202
第9章 天地一體化信息網(wǎng)絡(luò) 204
9．1　概述 204
9．2　天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu) 206
9．3　天地一體化網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)需求 208
9．4　天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 208
9．4．1　軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN） 208
9．4．2　現(xiàn)有衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的特點 209
9．4．3　基于SDN的天地一體化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 211
9．5　天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu) 215
9．5．1　基于IP協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) 215
9．5．2　CCSDS體系結(jié)構(gòu) 216
9．5．3　DTN 219
9．5．4　IP、CCSDS和DTN并存 221
第10章 基于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的下一代互聯(lián)網(wǎng) 223
10．1 概述 223
10．2 新業(yè)務(wù)與新應(yīng)用 223
10．3 衛(wèi)星IPv6網(wǎng)絡(luò) 224
10．3．1 IPv6概述 224
10．3．2 衛(wèi)星上的IPv6網(wǎng)絡(luò) 226
10．3．3 通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)建立IPv6隧道 227
10．3．4 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中IPv6到IPv4的轉(zhuǎn)換 228
10．4 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與5G的融合 229
10．5 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展 231
參考文獻 232