空间激光微波混合信息网络技术 李勇军,赵尚弘,姜勇 编 专业科技 文轩网

章概论001
1.1基本概念和特点001
1.2组成和结构002
1.2.1空间段004
1.2.2运控段004
1.2.3用户段004
1.3空间信息网络组网方式005
1.4国外研究进展006
1.5国内研究进展018
1.6发展趋势023
第2章空间信息网络体系架构025
2.1数据链路层协议026
2.1.1FDMA/DAMA数据链路层协议026
2.1.2MF-TDMA数据链路层协议028
2.1.3卫星ATM网络数据链路层协议032
2.1.4CCSDS AOS数据链路层协议034
2.2网络层路由协议036
2.2.1空间信息网络路由协议分析036
2.2.2单播路由协议适应性分析038
2.2.3组播路由协议适应性分析041
2.2.4典型卫星网络路由解决方案及优化042
2.3传输层TCP协议增强技术050
2.3.1TCP流程及传输控制机制050
2.3.2TCP在卫星网络中的适应性分析053
2.3.3卫星网络TCP增强技术055
2.4应用层协议增强技术064
2.4.1应用层协议及星上适应性分析064
2.4.2HTTP协议及卫星适应性分析066
2.4.3常用HTTP增强技术069
2.4.4HTTP增强技术在卫星网络中的应用及优化设计076
第3章CCSDS空间信息网络协议079
3.1CCSDS空间通信协议历史079
3.2CCSDS协议分层080
3.3CCSDS空间通信协议的主要特征083
3.4CCSDS空间通信协议配置实例086
3.4.1使用CCSDS定义的分组实现端到端前向传送087
3.4.2端到端路由的IP over CCSDS087
3.4.3端到端前向传输的CFDP088
3.5TC数据链路层协议089
3.5.1协议特点090
3.5.2寻址091
3.5.3TC服务的基本类型092
3.5.4TC空间数据链路的功能093
3.5.5TC空间数据链路协议数据单元（TC传输帧）095
3.6TM数据链路层协议097
3.6.1TC传输帧097
3.6.2TM传输帧帧头098
3.6.3TM传输帧数据域099
3.7AOS数据链路协议100
3.7.1基本概念100
3.7.2服务101
3.7.3功能103
3.7.4底层服务105
3.7.5无SDLS的协议数据单元105
3.7.6无SDLS的管理参数117
3.7.7支持SDLS的协议规范118
3.8Proximity-1数据链路层协议119
3.8.1Proximity-1协议概述119
3.8.2Proximity-1协议定义的术语119
3.8.3Proximity-1协议栈120
3.8.4各层功能121
3.8.5服务124
3.8.6协议数据单元125
3.8.7Proximity-1编码与同步层协议129
3.9IP over CCSDS131
第4章星座设计方法133
4.1星座设计目标及约束条件133
4.2卫星节点特性135
4.2.1卫星轨道参数135
4.2.2卫星轨道方程138
4.2.3卫星轨道分类141
4.2.4星下点轨迹143
4.3星座参数144
4.4区域覆盖星座设计145
4.4.1GEO卫星145
4.4.2IGSO星座145
4.4.324星LEO星座170
4.5全球覆盖星座设计174
4.5.1GEO星座174
4.5.2NGSO星座174
4.6卫星节点空间连通及覆盖特性194
4.6.1坐标转换194
4.6.2可见性分析197
4.6.3覆盖性分析199
4.7卫星拓扑结构203
4.7.1单层卫星网络拓扑205
4.7.2极轨道卫星星座205
4.7.3倾斜轨道卫星星座207
4.7.4编队卫星209
4.7.5多层卫星网络拓扑210
4.8国内外典型星座系统211
4.8.1低轨道卫星星座系统211
4.8.2中轨道卫星星座系统214
4.8.3GEO轨道卫星系统216
第5章加权代数连通度优选化空间信息网络拓扑控制方法218
5.1引言218
5.1.1加权代数连通度的概念218
5.1.2研究现状219
5.2系统模型221
5.3问题描述222
5.3.1网络初始化问题222
5.3.2网络重构问题224
5.3.3松弛问题的半正定规划形式225
5.4基于矩阵摄动的启发式贪婪算法225
5.4.1网络初始化问题中的边移除算法226
5.4.2网络重构问题中的边增加算法227
5.4.3算法复杂度分析228
5.5仿真结果及分析228
5.5.1仿真环境设置228
5.5.2网络初始化中边移除算法仿真228
5.5.3网络重构中边增加算法仿真232
5.6小结233
第6章最小生成树空间信息网络拓扑控制方法234
6.1引言234
6.1.1最小生成树的概念234
6.1.2研究现状235
6.2系统模型236
6.3问题描述237
6.4分布式最小生成树算法237
6.4.1生成树的构建238
6.4.2链路平均权重最小化241
6.4.3算法复杂度分析242
6.5基于最小生成树的节点连通度优化算法242
6.5.1算法描述242
6.5.2算法复杂度分析244
6.6仿真结果及分析244
6.7小结249
第7章空间信息网络多址接人技术250
7.1引言250
7.2多址方式分类250
7.3空间信息网络特点对多址接入的影响251
7.4空间信息网络多址接入技术252
7.4.1基于竞争的分布式接入控制多址方式252
7.4.2基于无冲突的集中式分配多址接入方式255
7.4.3混合型多址接入方式258
7.5多址技术系统容量262
7.5.1FDMA多址系统容量263
7.5.2TDMA多址系统容量263
7.5.3CDMA多址系统容量264
7.5.4纯ALOHA协议的系统容量265
7.5.5MF-TDMA多址系统容量269
7.5.6NOMA多址系统容量269
7.6小结270
第8章星上激光/微波混合交换技术273
8.1星上电交换技术275
8.1.1透明转发方式275
8.1.2星上ATM交换275
8.1.3星上IP交换276
8.1.4星上MPIS交换277
8.1.5星上电突发交换277
8.2星上波长交换技术278
8.3星上光突发交换技术280
8.3.1基本原理280
8.3.2基于报文突发交换技术的星上交换方式284
8.3.3基于Round-Robin的星上光突发交换混合门限组装算法285
8.3.4基于突发流的卫星突发交换网络资源预留算法293
8.3.5基于突发流的星上光交换核心节点信道算法299
8.4星上混合交换技术302
8.4.1混合交换概述及应用情况302
8.4.2星上混合交换需求分析及研究现状307
8.5星上交换所面临的难题与挑战309
第9章混合链路中继卫星网络任务调度方法312
9.1混合链路中继卫星系统资源调度原理312
9.1.1中继卫星网络基本组成312
9.1.2混合系统资源调度特点314
9.2混合系统静态初始资源调度模型315
9.2.1数据中继业务分类315
9.2.2静态调度模型参数定义315
9.2.3多目标约束规划模型316
9.3多目标优化方法317
9.3.1多目标优化基本原理317
9.3.2多目标问题求解方法319
9.3.3优化搜索算法321
9.4基于先验信息的静态初始调度算法322
9.4.1基于偏好信息的多目标优化策略322
9.4.2改进小生境遗传算法设计324
9.4.3基于时间窗口更新的调度优化策略324
9.4.4基于精英保留的自适应小生境遗传算法326
9.4.5调度算法性能329
9.5多目标优化的静态资源调度方法332
9.5.1基于Pareto优化解的多目标搜索策略333
9.5.2改进NSGA-的优化算法设计334
9.5.3仿真设计与性能分析337
9.6混合链路中继卫星网络抢占式快速动态资源调度方法340
9.6.1混合链路中继卫星网络动态资源调度模型341
9.6.2抢占式快速动态调度算法343
9.6.3基于理想解的多目标决策处理346
9.6.4仿真实验与结果分析348
9.7基于多目标蚁群算法的数据续传资源调度算法352
9.7.1混合链路数据续传约束规划模型352
9.7.2基于多目标蚁群算法的模型求解354
9.7.3多目标蚁群算法设计355
9.7.4仿真实验与结果分析357
9.8小结362
参考文献363
附录主要英文缩写380
索引385