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国之重器出版工程空间信息网络协同传输与资源管理

作者: 匡麟玲著 , 靳瑾著 , 姜春晓著 , 吴胜著 , 陆建华著

出版社: 人民邮电出版社

出版时间: 2019-01

版次: 1

ISBN: 9787115502599

定价: 128.00

装帧: 平装

开本: 小16开

页数: 256页

正文语种: 简体中文

分类: 工程技术

20人买过

本书针对空间信息网络动态拓扑下的传输和资源优化理论与方法展开研究，面向国家自然科学基金委员会“空间信息网络基础理论与关键技术”重大研究计划涉及的第二个科学问题，即空间动态网络高速传输理论与方法。本书重点关注了3个关键基本问题：空间频谱资源使用和共享方法、空间多星多波束信号协同处理方法，以及空间资源管理和优化。全书共12章，分为3个部分：首先研究空间信息网络不同轨道星座之间以及空间网络与地面网络之间的同频干扰特征规律，分析空间信息网络频谱使用与共享方法；在此基础上，进一步研究空间信息网络中多星多波束间的干扰机理及协同处理机制，提出星间与星地的协同干扰消除方法；最后讨论了空间信息网络无线资源优化配置问题，研究了空间多类资源的相互耦合和约束关系，建立异构网络资源统筹规划模型，提出星地一体化资源管理方法。
本书可作为空间信息网络相关专业研究生的教材，也适合从事相关领域研究的科研工作者阅读与参考。匡麟玲，2004年于清华大学电子工程系获得博士学位，自2007年起就任于清华大学，博士生导师，研究员，清华大学宇航中心副主任。主要研究方向包括空间信息网络、信号处理以及卫星通信。陆建华，自1989年起就任于清华大学，现为清华大学信息科学技术学院院长、电子工程系教授、中国科学院院士。主要研究方向包括宽带无线通信、多媒体信号处理以及卫星通信。目录
第　1章绪论　001
1．1　空间信息网络的概念与内涵　002
1．2　国内外发展现状　002
1．3　空间信息网络发展面临的科学和技术难题　005
1．4　本书内容　005
第　一部分空间信息网络频谱共享
第　2章空间信息网络频谱干扰特征与模型　011
2．1　ITU空间信息网络频谱相关规则　012
2．1．1　频谱划分　012
2．1．2　频谱共享约束　014
2．1．3　卫星频率协调　016
2．2　同频干扰建模方法　018
2．2．1　卫星系统间干扰分析数学模型　018
2．2．2　干扰分析软件建模的相关介绍　021
2．3　频谱干扰规避方法及策略　022
2．3．1　空域分隔　022
2．3．2　功率控制　023
2．3．3　其他方法　023
2．4　本章小结　024
参考文献　024
第3章　GEO卫星通信系统与NGEO卫星通信系统频谱共享　027
3．1　引言　028
3．2　单个NGEO卫星对GEO卫星系统的干扰分析　029
3．2．1　系统干扰仿真分析流程　029
3．2．2　干扰仿真模型建立　032
3．2．3　干扰仿真结果分析　035
3．3　相轨迹分析方法　043
3．3．1　相轨迹分析方法步骤　044
3．3．2　干扰建模仿真　047
3．3．3　干扰仿真分析结果　048
3．4　频谱共享方法分析　054
3．4．1　系统模型　054
3．4．2　角度隔离　056
3．4．3　保护区　059
3．4．4　仿真分析　063
3．5　本章小结　066
参考文献　067
第4章　NGEO卫星通信系统间的频谱共享与分析方法　069
4．1　引言　070
4．2　OneWeb卫星通信系统对O3b卫星通信系统的干扰仿真建模分析　071
4．2．1　OneWeb卫星通信系统对O3b卫星通信系统的干扰仿真分析结果　073
4．2．2　干扰量级和时间分布　074
4．3　链路夹角概率分析方法　076
4．3．1　链路夹角限值阈值计算方法　076
4．3．2　有害干扰概率计算　078
4．3．3　NGEO星座间干扰的仿真结果　079
4．4　本章小结　082
参考文献　082
第5章　NGEO卫星通信系统和GEO卫星通信系统中的频谱感知技术　085
5．1　引言　086
5．2　频谱感知场景和系统模型　087
5．2．1　下行链路场景　087
5．2．2　上行链路场景　090
5．3　频谱感知策略　093
5．3．1　下行链路场景　093
5．3．2　上行链路场景　100
5．4　算法性能仿真分析　102
5．4．1　下行链路场景　103
5．4．2　上行链路场景　105
5．5　本章小结　107
5．6　本部分小结　108
参考文献　109
第二部分　空间信息网络多用户信号协同处理
第6章　空间信息网络多波束干扰模型　115
6．1　研究意义　116
6．2　模型特性分析　118
6．3　干扰分析　119
6．3．1　全景多波束干扰特征　119
6．3．2　动态多波束干扰特征　120
6．3．3　混合多波束干扰特征　120
6．4　信道建模　121
6．4．1　自由空间损耗　121
6．4．2　小尺度衰落　122
6．4．3　波束辐射方向增益　122
6．5　本章小结　124
参考文献　124
第7章　多波束多用户协同信号处理方法　127
7．1　反向链路多用户及多波束干扰处理技术　128
7．1．1　CDMA多用户干扰的影响分析　128
7．1．2　反向波束内CDMA多用户干扰处理　130
7．1．3　反向波束间干扰处理技术　139
7．2　前向链路多波束干扰处理技术　149
7．3　本章小结　155
参考文献　156
第8章　星地协同网络的干扰估计与消除方法　157
8．1　研究背景　158
8．2　基于位置信息的星地协同网络的干扰协调方法　159
8．2．1　星地协同通信系统框架　159
8．2．2　基于位置信息的干扰协调方法　161
8．2．3　干扰协调方法精度分析　163
8．2．4　仿真结果　166
8．3　基于信道信息的星地协同网络干扰协调方法　167
8．3．1　系统模型与框架　167
8．3．2　拉格朗日对偶方法　169
8．3．3　仿真结果　170
8．4　本章小结　171
8．5　本部分小结　171
参考文献　172
第三部分　空间信息网络资源管理与优化
第9章　中继卫星系统任务调度　177
9．1　引言　178
9．2　任务特征　179
9．3　任务需求预处理　181
9．4　资源管控总体架构与任务调度模型　183
9．5　任务调度算法　186
9．6　本章小结　191
参考文献　192
第　10章空间异构网络的资源管理与应急资源调度服务　195
10．1　空间异构网络一体化资源管理方法　196
10．1．1　空间异构网络一体化资源管理架构　196
10．1．2　空间异构资源管理服务　198
10．2　空间异构网络中的应急资源调度　202
10．2．1　应急调度策略　203
10．2．2　资源调度模型　205
10．2．3　资源调度算法　207
10．2．4　场景设置与仿真　210
10．3　本章小结　212
参考文献　212
第　11章空间信息网络资源竞争行为协调方法　215
11．1　引言　216
11．2　问题描述与建模　217
11．3　用户资源竞争行为分析　219
11．4　用户合作机理　221
11．5　有限惩罚与宽容策略　223
11．6　本章小结　229
参考文献　230
第　12章星地协同网络的联合资源管理方法与技术　233
12．1　引言　234
12．2　星地协同网络中的功率分配　235
12．2．1　星地协同网络系统框架　235
12．2．2　最优功率分配策略　237
12．2．3　仿真结果　239
12．3　基于云处理的星地协同网络中的资源分配方法　241
12．3．1　基于云处理的星地协同网络框架　241
12．3．2　最优子信道和功率分配方法　244
12．3．3　仿真结果　247
12．4　本章小结　249
12．5　本部分小结　250
参考文献　251
名词索引　255

空间信息网络协同传输与资源管理

目录

002

003

001
内容简介:
本书针对空间信息网络动态拓扑下的传输和资源优化理论与方法展开研究，面向国家自然科学基金委员会“空间信息网络基础理论与关键技术”重大研究计划涉及的第二个科学问题，即空间动态网络高速传输理论与方法。本书重点关注了3个关键基本问题：空间频谱资源使用和共享方法、空间多星多波束信号协同处理方法，以及空间资源管理和优化。全书共12章，分为3个部分：首先研究空间信息网络不同轨道星座之间以及空间网络与地面网络之间的同频干扰特征规律，分析空间信息网络频谱使用与共享方法；在此基础上，进一步研究空间信息网络中多星多波束间的干扰机理及协同处理机制，提出星间与星地的协同干扰消除方法；最后讨论了空间信息网络无线资源优化配置问题，研究了空间多类资源的相互耦合和约束关系，建立异构网络资源统筹规划模型，提出星地一体化资源管理方法。
本书可作为空间信息网络相关专业研究生的教材，也适合从事相关领域研究的科研工作者阅读与参考。
作者简介:
匡麟玲，2004年于清华大学电子工程系获得博士学位，自2007年起就任于清华大学，博士生导师，研究员，清华大学宇航中心副主任。主要研究方向包括空间信息网络、信号处理以及卫星通信。陆建华，自1989年起就任于清华大学，现为清华大学信息科学技术学院院长、电子工程系教授、中国科学院院士。主要研究方向包括宽带无线通信、多媒体信号处理以及卫星通信。
目录:
目录
第　1章绪论　001
1．1　空间信息网络的概念与内涵　002
1．2　国内外发展现状　002
1．3　空间信息网络发展面临的科学和技术难题　005
1．4　本书内容　005
第　一部分空间信息网络频谱共享
第　2章空间信息网络频谱干扰特征与模型　011
2．1　ITU空间信息网络频谱相关规则　012
2．1．1　频谱划分　012
2．1．2　频谱共享约束　014
2．1．3　卫星频率协调　016
2．2　同频干扰建模方法　018
2．2．1　卫星系统间干扰分析数学模型　018
2．2．2　干扰分析软件建模的相关介绍　021
2．3　频谱干扰规避方法及策略　022
2．3．1　空域分隔　022
2．3．2　功率控制　023
2．3．3　其他方法　023
2．4　本章小结　024
参考文献　024
第3章　GEO卫星通信系统与NGEO卫星通信系统频谱共享　027
3．1　引言　028
3．2　单个NGEO卫星对GEO卫星系统的干扰分析　029
3．2．1　系统干扰仿真分析流程　029
3．2．2　干扰仿真模型建立　032
3．2．3　干扰仿真结果分析　035
3．3　相轨迹分析方法　043
3．3．1　相轨迹分析方法步骤　044
3．3．2　干扰建模仿真　047
3．3．3　干扰仿真分析结果　048
3．4　频谱共享方法分析　054
3．4．1　系统模型　054
3．4．2　角度隔离　056
3．4．3　保护区　059
3．4．4　仿真分析　063
3．5　本章小结　066
参考文献　067
第4章　NGEO卫星通信系统间的频谱共享与分析方法　069
4．1　引言　070
4．2　OneWeb卫星通信系统对O3b卫星通信系统的干扰仿真建模分析　071
4．2．1　OneWeb卫星通信系统对O3b卫星通信系统的干扰仿真分析结果　073
4．2．2　干扰量级和时间分布　074
4．3　链路夹角概率分析方法　076
4．3．1　链路夹角限值阈值计算方法　076
4．3．2　有害干扰概率计算　078
4．3．3　NGEO星座间干扰的仿真结果　079
4．4　本章小结　082
参考文献　082
第5章　NGEO卫星通信系统和GEO卫星通信系统中的频谱感知技术　085
5．1　引言　086
5．2　频谱感知场景和系统模型　087
5．2．1　下行链路场景　087
5．2．2　上行链路场景　090
5．3　频谱感知策略　093
5．3．1　下行链路场景　093
5．3．2　上行链路场景　100
5．4　算法性能仿真分析　102
5．4．1　下行链路场景　103
5．4．2　上行链路场景　105
5．5　本章小结　107
5．6　本部分小结　108
参考文献　109
第二部分　空间信息网络多用户信号协同处理
第6章　空间信息网络多波束干扰模型　115
6．1　研究意义　116
6．2　模型特性分析　118
6．3　干扰分析　119
6．3．1　全景多波束干扰特征　119
6．3．2　动态多波束干扰特征　120
6．3．3　混合多波束干扰特征　120
6．4　信道建模　121
6．4．1　自由空间损耗　121
6．4．2　小尺度衰落　122
6．4．3　波束辐射方向增益　122
6．5　本章小结　124
参考文献　124
第7章　多波束多用户协同信号处理方法　127
7．1　反向链路多用户及多波束干扰处理技术　128
7．1．1　CDMA多用户干扰的影响分析　128
7．1．2　反向波束内CDMA多用户干扰处理　130
7．1．3　反向波束间干扰处理技术　139
7．2　前向链路多波束干扰处理技术　149
7．3　本章小结　155
参考文献　156
第8章　星地协同网络的干扰估计与消除方法　157
8．1　研究背景　158
8．2　基于位置信息的星地协同网络的干扰协调方法　159
8．2．1　星地协同通信系统框架　159
8．2．2　基于位置信息的干扰协调方法　161
8．2．3　干扰协调方法精度分析　163
8．2．4　仿真结果　166
8．3　基于信道信息的星地协同网络干扰协调方法　167
8．3．1　系统模型与框架　167
8．3．2　拉格朗日对偶方法　169
8．3．3　仿真结果　170
8．4　本章小结　171
8．5　本部分小结　171
参考文献　172
第三部分　空间信息网络资源管理与优化
第9章　中继卫星系统任务调度　177
9．1　引言　178
9．2　任务特征　179
9．3　任务需求预处理　181
9．4　资源管控总体架构与任务调度模型　183
9．5　任务调度算法　186
9．6　本章小结　191
参考文献　192
第　10章空间异构网络的资源管理与应急资源调度服务　195
10．1　空间异构网络一体化资源管理方法　196
10．1．1　空间异构网络一体化资源管理架构　196
10．1．2　空间异构资源管理服务　198
10．2　空间异构网络中的应急资源调度　202
10．2．1　应急调度策略　203
10．2．2　资源调度模型　205
10．2．3　资源调度算法　207
10．2．4　场景设置与仿真　210
10．3　本章小结　212
参考文献　212
第　11章空间信息网络资源竞争行为协调方法　215
11．1　引言　216
11．2　问题描述与建模　217
11．3　用户资源竞争行为分析　219
11．4　用户合作机理　221
11．5　有限惩罚与宽容策略　223
11．6　本章小结　229
参考文献　230
第　12章星地协同网络的联合资源管理方法与技术　233
12．1　引言　234
12．2　星地协同网络中的功率分配　235
12．2．1　星地协同网络系统框架　235
12．2．2　最优功率分配策略　237
12．2．3　仿真结果　239
12．3　基于云处理的星地协同网络中的资源分配方法　241
12．3．1　基于云处理的星地协同网络框架　241
12．3．2　最优子信道和功率分配方法　244
12．3．3　仿真结果　247
12．4　本章小结　249
12．5　本部分小结　250
参考文献　251
名词索引　255

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002

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