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- 非地球静止卫星通信系统/卫星通信技术丛书
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- 作者：编者:(卢森堡)伊娃·拉古纳斯//西米昂·查齐诺塔斯//安康//(美)巴塞尔·F.贝达斯|责编:米俊萍|译者:和欣
- 出版社：电子工业
- ISBN：9787121497452
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售价：59.2
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内容大纲
本书主要介绍了非地球静止轨道（NGSO）星座的基本概念，梳理了依赖NGSO星座进行有效通信所面临的技术及监管挑战。同时，本书也介绍了当前NGSO通信系统的关键技术，如平面天线阵、载荷设计、射频（RF）损伤补偿、无线电资源和干扰管理、多址接入方案、星座设计、星间链路和大规模MIMO框架等。最后，本书讨论了NGSO网络的组织及管理策略，包括软件定义网络（SDN）技术的应用及如何将NGSO网络与地面5G网络集成等。
本书适合作为卫星通信相关工程技术人员的参考读物，也可作为高校卫星通信相关专业学生的扩展学习材料。
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作者介绍
和欣，通信与信息系统博士，信息支援部队某部高级工程师、研究生导师。主要在网络信息体系、卫星互联网等领域从事系统工程研究。承担国家及军队多项重点科研与工程建设项目，获军队及省部级科技进步奖多项。
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目录
第1章 NGSO系统介绍与挑战识别
1.1 引言
1.2 NGSO系统的特征和分类
1.2.1 天基互联网提供商
1.2.2 小型卫星任务
1.3 NGSO卫星部署挑战
1.3.1 监管和共存问题
1.3.2 星座设计
1.3.3 系统控制和运行
1.3.4 UE
1.3.5 安全挑战
1.4 未来的研究挑战
1.4.1 开放无线接入网
1.4.2 空间飞行任务的宽带连接
1.4.3 边缘计算
1.4.4 天基云
1.4.5 通过NGSO卫星实现物联网
1.4.6 NGSO卫星上的缓存
1.4.7 无人机/高空平台和NGSO协调
1.5 结论
本章原书参考文献
第2章 NGSO系统的频谱管理
2.1 引言
2.2 卫星服务频谱管理的基础知识
2.2.1 无线电规则介绍
2.2.2 国家许可
2.3 NGSO系统在FSS中使用的频段汇总
2.3.1 Ku频段下行链路（10.7～12.7GHz）
2.3.2 Ku频段上行链路（14.0～14.5GHz）
2.3.3 Ka频段下行链路
2.3.4 Ka频段上行链路
2.4 频谱和轨道资源的有效使用：归档过程
2.4.1 卫星档案的首次提交
2.4.2 无线电通信局对档案的首次审查
2.4.3 寻求其他行政当局的同意
2.4.4 在MIFR中记录
2.4.5 投入使用
2.5 NGSO系统和GSO网络之间的共享
2.5.1 促进共存的技术缓解措施
2.5.2 Ku频段和Ka频段的监管框架
2.5.3 较高等级的监管框架
2.5.4 比较
2.6 公开挑战
2.6.1 处理聚合干扰
2.6.2 准确模拟运行中的NGSO系统
2.6.3 NGSO系统的频谱监测
本章原书参考文献
第3章 NGSO系统在5G集成中的作用
3.1 GPP标准化
3.2 启用的服务
3.2.1 宽带服务
3.2.2 回程通信
3.2.3 M2M/物联网
3.2.4 关键通信
3.3 RAN
3.3.1 直接用户接入链路
3.3.2 基于IAB的用户接入
3.3.3 MC
3.3.4 NR适应挑战
3.4 系统架构
3.5 研发挑战
3.5.1 结构设计
3.5.2 星座：分层设计
3.5.3 资源优化：基础设施作为一种资源
3.5.4 动态频谱管理：共存和共享
3.5.5 无线电接入技术：灵活性和适应性
3.5.6 天线和以用户为中心的覆盖
3.5.7 AI：非地面动态特性的利用
3.5.8 安全
本章原书参考文献
第4章 用于NGSO通信的平面天线阵
4.1 连通性、连通性还是连通性
4.2 NGSO天线设计——规格
4.2.1 频率和频段
4.2.2 瞬时带宽
4.2.3 最大扫描角度
4.2.4 切换架构
4.2.5 掩码合规性
4.3 平板阵列天线的类型
4.3.1 模拟无源相控阵
4.3.2 模拟有源相控阵
4.3.3 基带/中频和数字BFN阵列
4.4 结论：相控阵终于出现了吗
本章原书参考文献
第5章 LEO系统降低单比特成本的方法：RF损伤补偿
5.1 介绍
5.2 RF损伤的表征模型
5.3 RF损伤的数字补偿
5.3.1 镜像抑制均衡
5.3.2 镜像消除
5.3.3 具有抗频率偏移能力的堆叠结构
5.3.4 参数的自适应计算
5.4 存在RF损伤时的频率偏移估计
5.5 数值研究
5.5.1 频率偏移估计
5.5.2 无噪声散点图
5.5.3 瞬态行为
5.5.4 性能比较
5.6 结论
本章原书参考文献
第6章 有效载荷设计中的灵活性/复杂性权衡
6.1 引言
6.2 LEO卫星有效载荷实例
6.2.1 具有静态资源分配的多个固定波束覆盖
6.2.2 具有BH能力的多波束覆盖
6.2.3 具有沿一个轴转向能力的多波束覆盖
6.2.4 基准测试中未考虑的其他架构
6.3 有效载荷模型
6.3.1 辐射模式
6.3.2 天线监测
6.3.3 HPA
6.4 资源分配
6.4.1 用户分布场景生成
6.4.2 流量场景的分布特性
6.4.3 资源分配算法
6.4.4 所考虑的资源分配算法的描述
6.5 结果
6.5.1 架构性能
6.5.2 具有实际交通量流量的轨道分析
6.5.3 卫星分配容量与有效载荷复杂性之间的权衡
6.6 结论
本章原书参考文献
第7章 NGSO通信中的新型多址接入技术
7.1 OMA
7.2 基于NOMA的NGSO系统
7.2.1 NOMA方案
7.2.2 NOMA方案的要点
7.2.3 卫星网络中的NOMA方案
7.2.4 协同NOMA方案的应用
7.3 卫星网络中的增强型ALOHA协议
7.3.1 CRDSA
7.3.2 IRSA
7.3.3 CSA
7.4 总结
本章原书参考文献
第8章 NGSO的无线电资源管理
8.1 引言
8.2 问题陈述
8.2.1 系统模型
8.2.2 干扰缓解问题描述
8.3 基于博弈论的无线资源分配方法
8.3.1 博弈模型
8.3.2 NE的存在性
8.4 NE迭代算法与实现
8.4.1 所提出的迭代算法
8.4.2 算法实际实现
8.4.3 收敛性分析及其意义
8.5 仿真结果
8.6 总结
本章原书参考文献
第9章 NGSO系统中的ISL
9.1 引言
9.2 当前NGSO星座中ISL的现状
9.3 ISL取得的成就
9.4 技术和运营挑战
9.5 用于ISL的实现技术
9.5.1 引言
9.5.2 RF
9.5.3 光学技术
9.5.4 对比
9.6 RF ISL天线设计的案例研究
9.6.1 案例研究介绍
9.6.2 链路预算分析
9.6.3 角度扫描需求分析
9.6.4 ISL天线的需求和候选技术
9.6.5 ISL天线技术选择和天线设计
9.6.6 天线原型制造和测量
9.7 结论
本章原书参考文献
第10章 面向全球连接的NGSO星座设计
10.1 引言
10.2 NGSO星座设计
10.3 通信链路
10.3.1 GSL
10.3.2 ISL
10.4 功能和挑战
10.4.1 物理层
10.4.2 频繁的链路建立和适应
10.4.3 路由、负载均衡与拥塞控制
10.5 结论
本章原书参考文献
第11章 NGSO的大规模MIMO传输
11.1 引言
11.2 系统模型
11.2.1 模拟基带中的下行链路信号和信道模型
11.2.2 下行卫星通信信道的统计特性
11.3 下行链路传输设计
11.3.1 传输协方差矩阵的一阶秩性质
11.3.2 最优线性接收机
11.3.3 预编码向量设计
11.3.4 低复杂度实现方法
11.4 用户分组
11.5 仿真结果
11.6 结论
本章原书参考文献
第12章 NGSO系统中的物联网和RA
12.1 NGSO系统中的物联网
12.1.1 工作频段
12.1.2 NGSO轨道力学效应
12.1.3 移动信道特性
12.1.4 UE和卫星的频率参考确定
12.2 NGSO网络RA的基本原理和挑战
12.2.1 为何及何时在卫星网络中使用RA
12.2.2 从ALOHA到现代NOMA方案
12.2.3 RA信号处理
12.2.4 拥塞控制
12.3 NGSO RA方案设计
12.3.1 物联网前向链路设计
12.3.2 物联网回程链路设计
12.3.3 关键解调方面
12.3.4 性能评估
12.4 NGSO RA（标准和专有）解决方案及系统实现示例
12.4.1 S频段移动交互式多媒体
12.4.2 VDE
12.4.3 NB-IoT
12.4.4 物联网通用网络
12.4.5 在轨演示及后续
本章原书参考文献
第13章 虚拟网络嵌入NGSO?地面系统：并行计算和基于SDN的测试平台的实现
13.1 引言
13.2 VNE
13.2.1 关于VNE的研究
13.2.2 VNE解决方案
13.2.3 问题初始化与表述
13.2.4 模拟设置
13.2.5 性能评估
13.3 基于动态SDN的卫星?地面网络的新型NV方法
13.3.1 SDN：网络切片技术的推动者
13.3.2 针对VN的基于SDN的TE应用方法
13.4 实现基于SDN的动态VNE测试平台
13.4.1 实验测试平台
13.4.2 操作验证
13.5 结论
本章原书参考文献
第14章 3GPP融合NGSO卫星
14.1 5G系统和3GPP流程
14.2 5G NTN的架构选项
14.2.1 回程传输
14.2.2 间接接入
14.2.3 直接接入
14.3 5G中NTN的标准化
14.4 5G NR物理层针对NGSO的增强内容
14.4.1 定时关系的增强
14.4.2 上行链路时间同步与频率同步
14.4.3 极化信号
14.5 结论
本章原书参考文献
第15章 NGSO系统的抗干扰解决方案
15.1 卫星路由
15.2 NGSO系统的抗干扰路由问题
15.2.1 NGSO系统的路由选择问题
15.2.2 快速响应抗干扰问题
15.2.3 抗干扰路由博弈
15.3 NGSO系统抗干扰方案
15.3.1 DRLR算法
15.3.2 FRA算法
15.3.3 对所提方案的分析
15.4 实验与讨论
15.4.1 多目标路由代价函数的性能
15.4.2 DRLR算法的性能
15.4.3 FRA算法的性能
15.5 总结
本章原书参考文献
第16章 5G及B5G的NTN测试平台
16.1 最先进的NGSO测试平台
16.1.1 NGSO测试平台概述
16.1.2 硬件组件
16.1.3 软件堆栈
16.2 OAI的修改
16.2.1 对OAI物理层/MAC层的修改
16.2.2 OAI RLC/PDCP/RRC层的修改
16.3 5G-SpaceLab测试平台
16.3.1 概述
16.3.2 SnT卫星信道模拟器
16.3.3 案例研究：“NTN上的RA过程”
16.4 弗劳恩霍夫5G实验室
16.4.1 实验室环境
16.4.2 案例研究：“使用仿真LEO卫星进行的5G实验室测试”
16.4.3 结论
本章原书参考文献
第17章 总结与展望
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