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非地球靜止衛星通信系統/衛星通信技術叢書

  • 作者：編者:(盧森堡)伊娃·拉古納斯//西米昂·查齊諾塔斯//安康//(美)巴塞爾·F.貝達斯|責編:米俊萍|譯者:和欣
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121497452
  • 出版日期：2025/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：330
人民幣：RMB 148 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要介紹了非地球靜止軌道（NGSO）星座的基本概念，梳理了依賴NGSO星座進行有效通信所面臨的技術及監管挑戰。同時，本書也介紹了當前NGSO通信系統的關鍵技術，如平面天線陣、載荷設計、射頻（RF）損傷補償、無線電資源和干擾管理、多址接入方案、星座設計、星間鏈路和大規模MIMO框架等。最後，本書討論了NGSO網路的組織及管理策略，包括軟體定義網路（SDN）技術的應用及如何將NGSO網路與地面5G網路集成等。
    本書適合作為衛星通信相關工程技術人員的參考讀物，也可作為高校衛星通信相關專業學生的擴展學習材料。
作者介紹
編者:(盧森堡)伊娃·拉古納斯//西米昂·查齊諾塔斯//安康//(美)巴塞爾·F.貝達斯|責編:米俊萍|譯者:和欣
    和欣，通信與信息系統博士，信息支援部隊某部高級工程師、研究生導師。主要在網路信息體系、衛星互聯網等領域從事系統工程研究。承擔國家及軍隊多項重點科研與工程建設項目，獲軍隊及省部級科技進步獎多項。
目錄
第1章  NGSO系統介紹與挑戰識別
  1.1  引言
  1.2  NGSO系統的特徵和分類
    1.2.1  天基互聯網提供商
    1.2.2  小型衛星任務
  1.3  NGSO衛星部署挑戰
    1.3.1  監管和共存問題
    1.3.2  星座設計
    1.3.3  系統控制和運行
    1.3.4  UE
    1.3.5  安全挑戰
  1.4  未來的研究挑戰
    1.4.1  開放無線接入網
    1.4.2  空間飛行任務的寬頻連接
    1.4.3  邊緣計算
    1.4.4  天基雲
    1.4.5  通過NGSO衛星實現物聯網
    1.4.6  NGSO衛星上的緩存
    1.4.7  無人機/高空平台和NGSO協調
  1.5  結論
  本章原書參考文獻
第2章  NGSO系統的頻譜管理
  2.1  引言
  2.2  衛星服務頻譜管理的基礎知識
    2.2.1  無線電規則介紹
    2.2.2  國家許可
  2.3  NGSO系統在FSS中使用的頻段匯總
    2.3.1  Ku頻段下行鏈路（10.7?12.7GHz）
    2.3.2  Ku頻段上行鏈路（14.0?14.5GHz）
    2.3.3  Ka頻段下行鏈路
    2.3.4  Ka頻段上行鏈路
  2.4  頻譜和軌道資源的有效使用：歸檔過程
    2.4.1  衛星檔案的首次提交
    2.4.2  無線電通信局對檔案的首次審查
    2.4.3  尋求其他行政當局的同意
    2.4.4  在MIFR中記錄
    2.4.5  投入使用
  2.5  NGSO系統和GSO網路之間的共享
    2.5.1  促進共存的技術緩解措施
    2.5.2  Ku頻段和Ka頻段的監管框架
    2.5.3  較高等級的監管框架
    2.5.4  比較
  2.6  公開挑戰
    2.6.1  處理聚合干擾
    2.6.2  準確模擬運行中的NGSO系統
    2.6.3  NGSO系統的頻譜監測
  本章原書參考文獻
第3章  NGSO系統在5G集成中的作用
  3.1  GPP標準化
  3.2  啟用的服務

    3.2.1  寬頻服務
    3.2.2  回程通信
    3.2.3  M2M/物聯網
    3.2.4  關鍵通信
  3.3  RAN
    3.3.1  直接用戶接入鏈路
    3.3.2  基於IAB的用戶接入
    3.3.3  MC
    3.3.4  NR適應挑戰
  3.4  系統架構
  3.5  研發挑戰
    3.5.1  結構設計
    3.5.2  星座：分層設計
    3.5.3  資源優化：基礎設施作為一種資源
    3.5.4  動態頻譜管理：共存和共享
    3.5.5  無線電接入技術：靈活性和適應性
    3.5.6  天線和以用戶為中心的覆蓋
    3.5.7  AI：非地面動態特性的利用
    3.5.8  安全
  本章原書參考文獻
第4章  用於NGSO通信的平面天線陣
  4.1  連通性、連通性還是連通性
  4.2  NGSO天線設計——規格
    4.2.1  頻率和頻段
    4.2.2  瞬時帶寬
    4.2.3  最大掃描角度
    4.2.4  切換架構
    4.2.5  掩碼合規性
  4.3  平板陣列天線的類型
    4.3.1  模擬無源相控陣
    4.3.2  模擬有源相控陣
    4.3.3  基帶/中頻和數字BFN陣列
  4.4  結論：相控陣終於出現了嗎
  本章原書參考文獻
第5章  LEO系統降低單比特成本的方法：RF損傷補償
  5.1  介紹
  5.2  RF損傷的表徵模型
  5.3  RF損傷的數字補償
    5.3.1  鏡像抑制均衡
    5.3.2  鏡像消除
    5.3.3  具有抗頻率偏移能力的堆疊結構
    5.3.4  參數的自適應計算
  5.4  存在RF損傷時的頻率偏移估計
  5.5  數值研究
    5.5.1  頻率偏移估計
    5.5.2  無雜訊散點圖
    5.5.3  瞬態行為
    5.5.4  性能比較
  5.6  結論
  本章原書參考文獻

第6章  有效載荷設計中的靈活性/複雜性權衡
  6.1  引言
  6.2  LEO衛星有效載荷實例
    6.2.1  具有靜態資源分配的多個固定波束覆蓋
    6.2.2  具有BH能力的多波束覆蓋
    6.2.3  具有沿一個軸轉向能力的多波束覆蓋
    6.2.4  基準測試中未考慮的其他架構
  6.3  有效載荷模型
    6.3.1  輻射模式
    6.3.2  天線監測
    6.3.3  HPA
  6.4  資源分配
    6.4.1  用戶分佈場景生成
    6.4.2  流量場景的分佈特性
    6.4.3  資源分配演算法
    6.4.4  所考慮的資源分配演算法的描述
  6.5  結果
    6.5.1  架構性能
    6.5.2  具有實際交通量流量的軌道分析
    6.5.3  衛星分配容量與有效載荷複雜性之間的權衡
  6.6  結論
  本章原書參考文獻
第7章  NGSO通信中的新型多址接入技術
  7.1  OMA
  7.2  基於NOMA的NGSO系統
    7.2.1  NOMA方案
    7.2.2  NOMA方案的要點
    7.2.3  衛星網路中的NOMA方案
    7.2.4  協同NOMA方案的應用
  7.3  衛星網路中的增強型ALOHA協議
    7.3.1  CRDSA
    7.3.2  IRSA
    7.3.3  CSA
  7.4  總結
  本章原書參考文獻
第8章  NGSO的無線電資源管理
  8.1  引言
  8.2  問題陳述
    8.2.1  系統模型
    8.2.2  干擾緩解問題描述
  8.3  基於博弈論的無線資源分配方法
    8.3.1  博弈模型
    8.3.2  NE的存在性
  8.4  NE迭代演算法與實現
    8.4.1  所提出的迭代演算法
    8.4.2  演算法實際實現
    8.4.3  收斂性分析及其意義
  8.5  模擬結果
  8.6  總結
  本章原書參考文獻

第9章  NGSO系統中的ISL
  9.1  引言
  9.2  當前NGSO星座中ISL的現狀
  9.3  ISL取得的成就
  9.4  技術和運營挑戰
  9.5  用於ISL的實現技術
    9.5.1  引言
    9.5.2  RF
    9.5.3  光學技術
    9.5.4  對比
  9.6  RF ISL天線設計的案例研究
    9.6.1  案例研究介紹
    9.6.2  鏈路預算分析
    9.6.3  角度掃描需求分析
    9.6.4  ISL天線的需求和候選技術
    9.6.5  ISL天線技術選擇和天線設計
    9.6.6  天線原型製造和測量
  9.7  結論
  本章原書參考文獻
第10章  面向全球連接的NGSO星座設計
  10.1  引言
  10.2  NGSO星座設計
  10.3  通信鏈路
    10.3.1  GSL
    10.3.2  ISL
  10.4  功能和挑戰
    10.4.1  物理層
    10.4.2  頻繁的鏈路建立和適應
    10.4.3  路由、負載均衡與擁塞控制
  10.5  結論
  本章原書參考文獻
第11章  NGSO的大規模MIMO傳輸
  11.1  引言
  11.2  系統模型
    11.2.1  模擬基帶中的下行鏈路信號和通道模型
    11.2.2  下行衛星通信通道的統計特性
  11.3  下行鏈路傳輸設計
    11.3.1  傳輸協方差矩陣的一階秩性質
    11.3.2  最優線性接收機
    11.3.3  預編碼向量設計
    11.3.4  低複雜度實現方法
  11.4  用戶分組
  11.5  模擬結果
  11.6  結論
  本章原書參考文獻
第12章  NGSO系統中的物聯網和RA
  12.1  NGSO系統中的物聯網
    12.1.1  工作頻段
    12.1.2  NGSO軌道力學效應
    12.1.3  移動通道特性

    12.1.4  UE和衛星的頻率參考確定
  12.2  NGSO網路RA的基本原理和挑戰
    12.2.1  為何及何時在衛星網路中使用RA
    12.2.2  從ALOHA到現代NOMA方案
    12.2.3  RA信號處理
    12.2.4  擁塞控制
  12.3  NGSO RA方案設計
    12.3.1  物聯網前向鏈路設計
    12.3.2  物聯網回程鏈路設計
    12.3.3  關鍵解調方面
    12.3.4  性能評估
  12.4  NGSO RA（標準和專有）解決方案及系統實現示例
    12.4.1  S頻段移動互動式多媒體
    12.4.2  VDE
    12.4.3  NB-IoT
    12.4.4  物聯網通用網路
    12.4.5  在軌演示及後續
  本章原書參考文獻
第13章  虛擬網路嵌入NGSO?地面系統：並行計算和基於SDN的測試平台的實現
  13.1  引言
  13.2  VNE
    13.2.1  關於VNE的研究
    13.2.2  VNE解決方案
    13.2.3  問題初始化與表述
    13.2.4  模擬設置
    13.2.5  性能評估
  13.3  基於動態SDN的衛星?地面網路的新型NV方法
    13.3.1  SDN：網路切片技術的推動者
    13.3.2  針對VN的基於SDN的TE應用方法
  13.4  實現基於SDN的動態VNE測試平台
    13.4.1  實驗測試平台
    13.4.2  操作驗證
  13.5  結論
  本章原書參考文獻
第14章  3GPP融合NGSO衛星
  14.1  5G系統和3GPP流程
  14.2  5G NTN的架構選項
    14.2.1  回程傳輸
    14.2.2  間接接入
    14.2.3  直接接入
  14.3  5G中NTN的標準化
  14.4  5G NR物理層針對NGSO的增強內容
    14.4.1  定時關係的增強
    14.4.2  上行鏈路時間同步與頻率同步
    14.4.3  極化信號
  14.5  結論
  本章原書參考文獻
第15章  NGSO系統的抗干擾解決方案
  15.1  衛星路由
  15.2  NGSO系統的抗干擾路由問題

    15.2.1  NGSO系統的路由選擇問題
    15.2.2  快速響應抗干擾問題
    15.2.3  抗干擾路由博弈
  15.3  NGSO系統抗干擾方案
    15.3.1  DRLR演算法
    15.3.2  FRA演算法
    15.3.3  對所提方案的分析
  15.4  實驗與討論
    15.4.1  多目標路由代價函數的性能
    15.4.2  DRLR演算法的性能
    15.4.3  FRA演算法的性能
  15.5  總結
  本章原書參考文獻
第16章  5G及B5G的NTN測試平台
  16.1  最先進的NGSO測試平台
    16.1.1  NGSO測試平台概述
    16.1.2  硬體組件
    16.1.3  軟體堆棧
  16.2  OAI的修改
    16.2.1  對OAI物理層/MAC層的修改
    16.2.2  OAI RLC/PDCP/RRC層的修改
  16.3  5G-SpaceLab測試平台
    16.3.1  概述
    16.3.2  SnT衛星通道模擬器
    16.3.3  案例研究：「NTN上的RA過程」
  16.4  弗勞恩霍夫5G實驗室
    16.4.1  實驗室環境
    16.4.2  案例研究：「使用模擬LEO衛星進行的5G實驗室測試」
    16.4.3  結論
  本章原書參考文獻
第17章  總結與展望

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