本書全面總結了衛(wèi)星通信網的組網控制和管理系統(tǒng)設計實現中的核心問題及技術方法，包括衛(wèi)星通信網組網和控制的基本原理、組網控制系統(tǒng)的軟硬件架構、管控信息的傳輸協(xié)議、管控系統(tǒng)的功能需求，以及組網控制中心的設計實現、災難備份、安全防護和測試評估等內容。 本書對衛(wèi)星通信網組網控制系統(tǒng)的研制開發(fā)和建設運行具有重要的參考與應用價值，可以作為衛(wèi)星通信網組網控制與運行管理技術人員的入門書，也可以作為組網控制系統(tǒng)設計開發(fā)人員的技術參考書，還可以作為衛(wèi)星通信網建設與運維人員的業(yè)務拓展書。
胡谷雨，陸軍工程大學教授、博士生導師，軍用網絡技術國家級實驗教學示范中心主任。1983年畢業(yè)于浙江大學無線電專業(yè)，1986年師從中科院學部委員、“中國電子科學泰斗”、“中國雷達事業(yè)先驅”畢德顯教授攻讀碩士，1989年師從著名網絡專家謝希仁教授攻讀博士學位。參加“國家八五”重點科技攻關項目“稀路由衛(wèi)星通信系統(tǒng)”研制，負責核心部件“網絡控制中心”設計，獲原電子部科技進步一等獎。致力于計算機和通信領域的研究與教育。先后主持和參與40項重大科研課題的攻關，獲獲省部級科技進步一等獎4項、二等獎5項、三等獎8項。出版著作2部，譯著5部，發(fā)表學術論文百余篇。主持網絡工程專業(yè)建設，獲國家級教學成果二等獎，指導碩士、博士研究生畢業(yè)60多名。曾任江蘇省計算機學會副理事長，江蘇省“有突出貢獻中青年專家”，享受國務院政府特殊津貼，南京市“十佳青年科技之星”，獲南京市五四青年獎章。
第1章 衛(wèi)星通信網 1
1.1 衛(wèi)星通信的基本原理 4
1.1.1 衛(wèi)星通信鏈路 4
1.1.2 衛(wèi)星通信的工作頻段 5
1.1.3 通信衛(wèi)星及轉發(fā)器 7
1.1.4 地球站的組成及功能 11
1.1.5 衛(wèi)星通信的增益與損耗 13
1.1.6 衛(wèi)星通信的多址接入方式 16
1.1.7 衛(wèi)星通信的組網方式 18
1.2 預分配信道組網 21
1.2.1 預分配信道點對點組網 21
1.2.2 預分配信道多點組網 22
1.3 按需分配信道組網 23
1.3.1 分布式控制的SCPC 24
1.3.2 集中控制的按需分配 25
1.4 星狀VSAT網絡 26
1.4.1 VSAT網絡 26
1.4.2 VSAT網絡組成 28
1.5 網狀VSAT網絡 29
1.5.1 網狀VSAT網絡的拓撲 29
1.5.2 網狀VSAT網絡的按需分配 30
1.6 混合拓撲網絡 31
1.7 DVB網絡 32
1.7.1 DVB-S 32
1.7.2 DVB-RCS 33
1.7.3 IBIS 34
1.8 小結 35
第2章 網絡管理原理與技術 37
2.1 網絡管理模型 38
2.1.1 網絡管理系統(tǒng)的組成要素 39
2.1.2 網絡管理過程的驅動方式 41
2.1.3 電信管理網及Q3接口 41
2.2 網絡管理功能 45
2.2.1 網絡管理功能域 45
2.2.2 公共管理服務 46
2.2.3 配置管理 47
2.2.4 性能管理 48
2.2.5 故障管理 51
2.2.6 賬務管理 53
2.2.7 安全管理 54
2.2.8 網絡規(guī)劃 55
2.2.9 資產管理 57
2.3 網絡管理信息庫 58
2.3.1 管理信息結構 58
2.3.2 管理信息庫 60
2.3.3 被管對象類注冊樹 61
2.4 網絡管理協(xié)議 62
2.4.1 CMIS/CMIP 64
2.4.2 SNMP 65
2.5 網絡管理技術的發(fā)展 68
2.5.1 網絡管理綜合化 69
2.5.2 網絡管理的智能化 70
2.6 小結 71
第3章 按需分配衛(wèi)星通信網組網控制架構 72
3.1 按需分配的衛(wèi)星通信網組網方式 73
3.2 組網控制架構 74
3.2.1 業(yè)務站的組成 74
3.2.2 組網控制中心站的組成 75
3.2.3 組網控制系統(tǒng)的組成 76
3.2.4 組網控制中心的備份 77
3.3 組網控制模型 77
3.4 組網控制功能 79
3.4.1 網絡配置管理 80
3.4.2 鏈路按需建立 80
3.4.3 網絡性能管理 81
3.4.4 網絡賬務管理 82
3.4.5 網絡故障管理 83
3.4.6 網絡安全管理 84
3.4.7 增強管理功能 84
3.5 被管對象模型 84
3.5.1 被管實體命名 85
3.5.2 被管對象狀態(tài) 87
3.5.3 狀態(tài)轉換模型 88
3.6 星地資源聯(lián)控 90
3.7 多網綜合管理 91
3.8 小結 93
第4章 管控信息傳輸與操作協(xié)議 95
4.1 管控信息網絡協(xié)議體系結構 95
4.2 管控操作協(xié)議 97
4.2.1 遠程裝載操作 98
4.2.2 命令響應操作 103
4.3 專用數據鏈路協(xié)議 107
4.3.1 管控信息傳輸鏈路的物理特性 107
4.3.2 共享衛(wèi)星信道的多址接入方式選擇 109
4.3.3 入向控制信道的ALOHA協(xié)議 110
4.3.4 誤碼率對ALOHA協(xié)議的影響 115
4.3.5 ALOHA協(xié)議有限次重發(fā)和擁塞控制 117
4.3.6 多載波ALOHA協(xié)議 119
4.3.7 不對稱數據鏈路協(xié)議 126
4.4 管控信息網絡的鏈路管理 131
4.4.1 CCU配置 131
4.4.2 入向控制信道的擁塞控制 132
4.5 小結 133
第5章 組網控制和資源分配 135
5.1 組網控制軟件的基本架構 136
5.2 入退網控制與狀態(tài)管理 138
5.2.1 業(yè)務站的入退網控制 138
5.2.2 業(yè)務站的身份認證 142
5.2.3 業(yè)務站的參數維護 145
5.2.4 狀態(tài)一致性管理 146
5.3 業(yè)務鏈路接續(xù)控制 150
5.3.1 按申請建立業(yè)務鏈路 152
5.3.2 業(yè)務鏈路拆除 155
5.3.3 業(yè)務請求的排隊和擁塞控制 157
5.3.4 虛擬子網 160
5.4 信道資源的優(yōu)化分配 161
5.4.1 衛(wèi)星通信中的干擾 162
5.4.2 衛(wèi)星信道的馬鞍形排列優(yōu)化 164
5.4.3 動態(tài)優(yōu)化的信道分配 166
5.4.4 靜態(tài)優(yōu)化的按序選擇分配 167
5.5 業(yè)務站的發(fā)射功率控制 168
5.5.1 發(fā)射功率控制的依據 168
5.5.2 業(yè)務站的發(fā)射功率控制 170
5.5.3 簡化的功率控制方案 171
5.5.4 控制信道的功率控制 172
5.5.5 透明轉發(fā)器的功率占有率 173
5.5.6 轉發(fā)器功率資源管理 174
5.6 網絡運行日志 175
5.6.1 業(yè)務事件 176
5.6.2 運行事件 178
5.7 小結 179
第6章 網絡運行管理 181
6.1 衛(wèi)星資源管理 182
6.1.1 衛(wèi)星資源配置管理 182
6.1.2 衛(wèi)星資源監(jiān)視管理 185
6.2 通信網管理 188
6.2.1 通信網管理對象建模 188
6.2.2 通信網資源管理 189
6.2.3 通信網性能管理 191
6.3 事件管理與故障管理 192
6.3.1 事件管理 193
6.3.2 故障管理 196
6.3.3 故障分析 196
6.4 網絡運行評估與規(guī)劃 200
6.4.1 評估指標制定 200
6.4.2 網絡運行評估 202
6.4.3 網絡規(guī)劃 210
6.5 系統(tǒng)管理 212
6.5.1 安全管理 212
6.5.2 系統(tǒng)運行管理 213
6.5.3 性能與可靠性設計 214
6.6 小結 216
第7章 組網控制中心的備份 217
7.1 管理信息系統(tǒng)的備份技術 217
7.1.1 災難恢復能力等級 218
7.1.2 災備系統(tǒng)的架構與數據復制 220
7.1.3 數據庫的備份方式 222
7.1.4 數據庫的復制技術 223
7.2 組網控制中心的備份要求 224
7.2.1 組網控制中的數據 225
7.2.2 備份方式選擇 225
7.2.3 熱備份的目標和功能 227
7.3 組網控制中心的硬件設施備份架構 230
7.3.1 MIG與CCU的備份架構 231
7.3.2 管控服務器的本地備份架構 232
7.3.3 組網控制中心的異地備份架構 235
7.4 管控服務器的本地熱備份 236
7.4.1 本地主備數據同步 236
7.4.2 本地主備切換控制 238
7.5 組網控制中心的異地備份 240
7.5.1 網絡配置數據的異地同步 241
7.5.2 網絡運行狀態(tài)數據的異地同步 242
7.5.3 異地主備切換控制 244
7.6 小結 247
第8章 安全組網 248
8.1 衛(wèi)星通信網特征 249
8.1.1 網絡節(jié)點的特征 249
8.1.2 通信鏈路的特征 250
8.1.3 衛(wèi)星通信網的其他特征 251
8.1.4 衛(wèi)星通信網的層次結構 252
8.2 安全組網威脅 252
8.2.1 被動攻擊 253
8.2.2 干擾攻擊 255
8.2.3 重放攻擊 257
8.2.4 仿冒攻擊 259
8.2.5 劫持攻擊 262
8.2.6 拒絕服務攻擊 263
8.3 安全組網需求 265
8.3.1 安全通信 266
8.3.2 密鑰管理 267
8.3.3 認證機制 268
8.3.4 安全多播 269
8.3.5 防御DoS攻擊 270
8.3.6 安全成本 272
8.4 安全組網措施 272
8.4.1 安全基礎設施 273
8.4.2 分層密鑰體系 275
8.4.3 密碼技術體系 278
8.4.4 安全身份認證 280
8.4.5 安全密鑰管理 282
8.4.6 安全組網流程 289
8.5 小結 292
第9章 模擬測試與評估技術 293
9.1 動態(tài)測試的難題 294
9.2 基于業(yè)務站模擬器的測試架構 295
9.3 離散事件系統(tǒng)模擬方法 299
9.4 衛(wèi)星通信網的離散系統(tǒng)模型 301
9.5 業(yè)務站模擬器 303
9.5.1 模擬器的功能 304
9.5.2 開關機模擬 305
9.5.3 SCU建鏈拆鏈模擬 306
9.5.4 其他考慮 308
9.6 衛(wèi)星通信網的模擬評估 310
9.7 小結 311
后 記 313
參考文獻 315
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