内容简介
本书系统梳理了低轨卫星网络的基础理论、体系架构与关键技术，旨在为读者提供完整的技术体系与实践参考。本书从Starlink的商业成功切入，回顾低轨卫星网络的发展脉络与技术演进；随后重点介绍星座构型设计方法，包括性能指标、设计参数，以及典 型星座构型。本书从系统角度介绍了卫星组网端到端架构，包括星地融合移动通信系统架构以及5G融合卫星互联网，为理解未来的天地一体化网络提供参考。在网络体系部分，本书对卫星承载网组网架构与协议进行了系统化论述，并深入分析了面向连接和无连接两大类路由技术。此外，本书还介绍了基于数字视频广播（DVB）/空间数据系统协商委员会（CCSDS）的传统卫星组网架构、低轨卫星网络试验工具，以及卫星网络的新进展。
本书适合卫星通信、网络工程、航空航天、移动通信等领域的科研人员、工程师、高校师生，以及希望系统了解低轨卫星网络技术的行业规划者与管理者阅读。
目录
第 1章 低轨卫星网络发展历史与脉络
1.1 从Starlink的商业成功讲起 001
1.2 低轨卫星网络概述 003
1.2.1 低轨卫星网络的概念 003
1.2.2 低轨卫星网络的组成部分 003
1.2.3 低轨卫星网络的特点 007
1.3 低轨卫星网络发展历程 008
1.3.1 低轨卫星网络的早期探索 008
1.3.2 低轨卫星网络的发展现状 010
1.4 参考文献 013
第 2章 低轨卫星网络星座构型设计 015
2.1 星座构型设计概述 015
2.2 构型设计考量的性能指标 015
2.3 星座构型设计参数 018
2.3.1 轨道参数 018
2.3.2 相位因子 020
2.3.3 轨道高度 021
2.3.4 轨道倾角 021
2.3.5 星间链路 023
2.4 典型星座构型设计 025
2.4.1 Walker 025
2.4.2 Flower星座 028
2.4.3 星座构型案例 029
2.5 参考文献 032
第3章 卫星组网端到端架构 033
3.1 星地融合移动通信系统架构 033
3.1.1 星地融合研究概述 033
3.1.2 典型星地融合策略 035
3.1.3 星地融合发展路线 036
3.1.4 星地融合移动通信系统面临的挑战 039
3.2 5G融合卫星互联网 041
3.2.1 基于NTN的NG-RAN架构 041
3.2.2 5G系统架构 048
3.2.3 NTN核心网 050
3.2.4 NTN接入网 058
3.2.5 5G承载网 065
3.2.6 5G融合卫星组网用例 069
3.3 参考文献 071
第4章 卫星承载网组网架构与协议 073
4.1 卫星承载网 073
4.1.1 承载网的定义 073
4.1.2 低轨卫星网络中承载网的作用 074
4.2 网络组织方式 074
4.2.1 基于AS的组网架构 074
4.2.2 SDN组网控制架构 076
4.2.3 面向6G的移动通信系统架构 078
4.3 网络协议体系 080
4.3.1 TCP/IP体系 081
4.3.2 SR协议体系 090
4.4 参考文献 106
第5章 卫星网络路由技术 107
5.1 面向连接的路由技术 107
5.1.1 基于SDN的卫星组网基础架构 108
5.1.2 基于SDN的卫星网络路由方法 110
5.2 无连接路由技术 113
5.2.1 基于IP的分布式路由方法 114
5.2.2 基于流量分配的路由方法 124
5.2.3 按需路由方法 127
5.3 参考文献 128
第6章 基于DVB/CCSDS的传统卫星组网架构 129
6.1 基于DVB的卫星组网架构 129
6.1.1 DVB架构 129
6.1.2 DVB架构的产业化 145
6.2 基于CCSDS的卫星组网架构 148
6.2.1 CCSDS内涵和发展历史 148
6.2.2 CCSDS空间通信协议 151
6.2.3 基于CCSDS的典型卫星组网架构 170
6.2.4 CCSDS标准体系的产业化与典型案例 173
6.3 参考文献 176
第7章 低轨卫星网络试验工具 177
7.1 仿真目的 177
7.2 仿真意义 177
7.3 仿真指标 179
7.4 验证方式 181
7.4.1 仿真 181
7.4.2 模拟 182
7.4.3 Testbed 184
7.5 参考文献 186
第8章 卫星网络的最新进展 187
8.1 卫星承载网操作系统 187
8.1.1 网络操作系统 187
8.1.2 卫星网络操作系统 195
8.2 卫星网络切片 197
8.2.1 网络切片的概念 197
8.2.2 网络切片功能 199
8.2.3 切片技术原理 200
8.3 确定性卫星网络 208
8.3.1 确定性网络发展背景 208
8.3.2 确定性网络应用场景 209
8.3.3 地面确定性网络研究现状 216
8.4 参考文献 226
名词索引 227
