關(guān)于我們
書(shū)單推薦
新書(shū)推薦
|
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)——構(gòu)建天地一體化網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代 本書(shū)首先介紹我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策及其發(fā)展態(tài)勢(shì),分別從中央、部委、。ㄖ陛犑校┱畬用娼庾x政策/文件,分析衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所面臨的發(fā)展機(jī)遇;然后對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、通信協(xié)議選取和軟件、硬件的技術(shù)要求提出規(guī)劃,給出了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的設(shè)計(jì)發(fā)展思路,為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)硬件、軟件、協(xié)議、存儲(chǔ)控制和拓?fù)湓O(shè)計(jì)形式提供了標(biāo)準(zhǔn);接下來(lái),從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)及安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)出發(fā),從天基、地基、邊緣和安全四個(gè)方面對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹;后,從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游三個(gè)層面對(duì)產(chǎn)業(yè)模式和應(yīng)用前景進(jìn)行了深入剖析,探討了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)本身存在的安全問(wèn)題、衍生安全問(wèn)題,提出了對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考。 本書(shū)主要面向衛(wèi)星通信、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、空間信息網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者和分析師,也適合高等院校電子、通信專業(yè)的師生閱讀和參考。 鄔賀銓院士作序力薦! 立足現(xiàn)狀,全面研究衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、融合和規(guī)劃。 注重應(yīng)用,深入探索衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景和模式。 面向未來(lái),詳細(xì)剖析衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、技術(shù)和防護(hù)。 不僅適合從事衛(wèi)星通信、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、空間信息網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者和分析師等閱讀,也適合高等院校電子、通信專業(yè)的師生閱讀和參考。 序 衛(wèi)星通信由位于地球靜止軌道衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器控制,在地球上相距數(shù)千千米的地球站間架設(shè)通信信道。衛(wèi)星并不直接連接用戶,衛(wèi)星通信僅起到信道中繼作用,或者說(shuō)只是嵌入地面網(wǎng)絡(luò)中的一段空中鏈路。地球靜止軌道衛(wèi)星至少需要3顆才能覆蓋全球,這3顆衛(wèi)星可以各自覆蓋一定區(qū)域,但要實(shí)現(xiàn)全球互通,則需要跨區(qū)域的衛(wèi)星地球站通過(guò)地面光纖傳輸系統(tǒng)互聯(lián)。從這個(gè)意義上說(shuō),衛(wèi)星通信總是需要天地互聯(lián)的。 低軌道衛(wèi)星的出現(xiàn)使地面的車(chē)載終端、背負(fù)終端,甚至手持終端都能直接上星,但這些軌道上的衛(wèi)星相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的,特定的某顆衛(wèi)星不會(huì)總處于某個(gè)地面位置的上空,因此往往需要部署數(shù)量較多的衛(wèi)星才能使特定地區(qū)的用戶持續(xù)地獲得服務(wù)。這些協(xié)作工作的衛(wèi)星群稱為衛(wèi)星星座,其數(shù)量取決于軌道的高度。衛(wèi)星間可以通過(guò)地球站和地面鏈路互聯(lián),也可以通過(guò)星間激光鏈路互聯(lián),或者通過(guò)中軌道衛(wèi)星或靜止軌道衛(wèi)星橋接。多星互聯(lián)實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星組網(wǎng)。不過(guò),低軌道衛(wèi)星目前的工作頻段是Ka和Ku頻段,未來(lái)可能還會(huì)使用V頻段與地面通信,因衛(wèi)星通信與Wi-Fi信號(hào)及地面移動(dòng)通信使用不同頻段,所以低軌道衛(wèi)星需要配備相應(yīng)頻段的專用地面終端才能接收信號(hào)。 地面互聯(lián)網(wǎng)(即傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng))的快速發(fā)展與普及催生了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的概念,F(xiàn)在往往將衛(wèi)星鏈路能夠連接到地面互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)看作衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),這一認(rèn)識(shí)相當(dāng)于把衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)追溯到與地面互聯(lián)網(wǎng)的誕生幾乎同期。美國(guó)太空探索技術(shù)公司積極推進(jìn)SpaceX項(xiàng)目,計(jì)劃發(fā)射4.2萬(wàn)顆衛(wèi)星并組成星鏈系統(tǒng),據(jù)稱其平均下載速度可達(dá)80 Mbps,借助衛(wèi)星可將互聯(lián)網(wǎng)覆蓋到全球,為當(dāng)前地面網(wǎng)絡(luò)尚未覆蓋的區(qū)域的消費(fèi)者、企業(yè)和政府提供高速寬帶服務(wù),可形成一個(gè)與地面互聯(lián)網(wǎng)重疊的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。目前,國(guó)內(nèi)外都有一些類似衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的項(xiàng)目在規(guī)劃或?qū)嵤。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)中的每顆衛(wèi)星都相當(dāng)于一個(gè)移動(dòng)通信基站,除有轉(zhuǎn)發(fā)功能外,還可以有路由或交換功能。 近年來(lái),天空地一體化或天地一體化衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為熱詞,人們對(duì)6G設(shè)想的主要目標(biāo)之一也是天地一體化,不過(guò)人們對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)一體化內(nèi)涵的理解尚未取得共識(shí)。如果一體化要求衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)采用現(xiàn)有地面互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議,則在實(shí)現(xiàn)上將面臨不少挑戰(zhàn),因?yàn)楫?dāng)衛(wèi)星鏈路時(shí)延較高時(shí),如果仍采用TCP/IP,則效率將受影響,除非開(kāi)發(fā)出一種既適合地面互聯(lián)網(wǎng),又能夠?qū)πl(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化的通用協(xié)議;如果將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面互聯(lián)網(wǎng)集中運(yùn)營(yíng)管理看作一體化,雖實(shí)現(xiàn)難度并不大,但效果并不顯著。關(guān)于天地一體化的目標(biāo)與實(shí)現(xiàn)方式還需要認(rèn)真研究。我國(guó)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確提出打造全球覆蓋、高效運(yùn)行的通信、導(dǎo)航、遙感空間基礎(chǔ)設(shè)施體系,可見(jiàn)全球覆蓋和高效運(yùn)行是天地一體化的基本要求之一。 本書(shū)雖然對(duì)天地一體化的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)未給出明確的定義,但將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)放在未來(lái)天地一體化網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代中研究其技術(shù)與應(yīng)用,研究了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面網(wǎng)絡(luò)、4G/5G、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、量子計(jì)算、無(wú)人機(jī)、邊緣計(jì)算等的融合,詳細(xì)介紹了衛(wèi)星通信技術(shù)與組網(wǎng)技術(shù)。本書(shū)不僅研究技術(shù),而且討論了應(yīng)用領(lǐng)域、行業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)模式等,內(nèi)容涵蓋網(wǎng)絡(luò)研究、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、服務(wù)與業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)等方面,對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了較為全面的解讀。中國(guó)的地面網(wǎng)絡(luò)相對(duì)發(fā)達(dá),但在海外可落地的網(wǎng)絡(luò)是短板,中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在政策與應(yīng)用模式上都有自身的特點(diǎn)。希望本書(shū)的出版能引發(fā)更多讀者對(duì)發(fā)展有中國(guó)特色的、自主可控的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的思考,加大創(chuàng)新力度,推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)更好地服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活和國(guó)家安全。 中國(guó)工程院院士 鄔賀銓 前 言 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)主要依托天基衛(wèi)星星座網(wǎng)絡(luò)和地基互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),不受地形和地域限制,極大地拓展了地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋邊界,可實(shí)現(xiàn)全球范圍的互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫連接,向終端用戶直接提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),是繼有線互聯(lián)、無(wú)線互聯(lián)之后的第三代互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,是新一代通信基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的必然趨勢(shì),將直接影響國(guó)家網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與應(yīng)用,直接影響國(guó)家戰(zhàn)略安全。同時(shí),由于衛(wèi)星軌道和頻譜資源有限,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)還關(guān)乎國(guó)家安全和空間主動(dòng)權(quán),具有重要的戰(zhàn)略意義。 2020年4月,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為了國(guó)家戰(zhàn)略性工程,首次被國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱國(guó)家發(fā)改委)列入新型基礎(chǔ)設(shè)施范圍,是我國(guó)天地一體化信息系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將與新一代地面通信系統(tǒng)(5G)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等深度融合,形成天空地一體化網(wǎng)絡(luò)體系。目前,國(guó)外已進(jìn)入小衛(wèi)星密集部署階段,而中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)還處于早期探索階段,衛(wèi)星批量化制造、星間組網(wǎng)、星座運(yùn)營(yíng)控制、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和星間鏈路設(shè)計(jì)等問(wèn)題還沒(méi)有完全解決,與國(guó)外尚存在一定差距。 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)面向國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。在國(guó)際衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展所帶來(lái)的激烈競(jìng)爭(zhēng)情形下,2021年4月28日,中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司正式成立,這標(biāo)志著我國(guó)要通過(guò)中央企業(yè)來(lái)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),并以此來(lái)牽引整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的整合和發(fā)展。本書(shū)從全面解讀國(guó)家相關(guān)政策/文件入手,對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了頂層規(guī)劃設(shè)計(jì),從天基、地基、邊緣和安全四個(gè)方面深度剖析了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù),隨后給出了對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考。 本書(shū)由申志偉統(tǒng)籌設(shè)計(jì)和組織編寫(xiě),張尼負(fù)責(zé)總體指導(dǎo),全書(shū)分為4篇,共15章。朱肖曼負(fù)責(zé)第1篇的編寫(xiě),申志偉負(fù)責(zé)第2篇的編寫(xiě),王翔負(fù)責(zé)第3篇的主體編寫(xiě)和統(tǒng)稿工作,薛繼東負(fù)責(zé)第3篇的總體指導(dǎo),許鳳凱和吳云峰負(fù)責(zé)第11章的編寫(xiě),高松林、郭爍負(fù)責(zé)第4篇的編寫(xiě)。 第1篇(第1~4章):衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)政策/文件及發(fā)展態(tài)勢(shì)解讀,分別從中央、部委、。ㄖ陛犑校┱齻(gè)層面對(duì)政策/文件進(jìn)行詳細(xì)解讀,闡述衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所面臨的發(fā)展機(jī)遇及與創(chuàng)新技術(shù)的融合,總結(jié)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀。 第2篇(第5~7章):衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)頂層規(guī)劃設(shè)計(jì),從頂層設(shè)計(jì)的角度出發(fā),對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、通信協(xié)議選取和軟件、硬件的技術(shù)要求提出規(guī)劃,給出了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的設(shè)計(jì)發(fā)展思路,為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)硬件、軟件、協(xié)議、存儲(chǔ)控制和拓?fù)湓O(shè)計(jì)形式提供參考標(biāo)準(zhǔn)。 第3篇(第8~11章):衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)剖析,從天基、地基、邊緣和安全四個(gè)方面,對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)闡述和方案設(shè)計(jì)。 第4篇(第12~15章):衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展思考,全面分析了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)上、中、下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀,深入剖析了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)模式和應(yīng)用前景,后提出了對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些思考。 本書(shū)的編寫(xiě)得到了國(guó)務(wù)院政府特殊津貼獲得者、載人航天測(cè)控通信系統(tǒng)專家祝轉(zhuǎn)民博士的全程指導(dǎo),在此表示由衷的感謝;參與科技部天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)重大項(xiàng)目的密碼專家宋寧寧博士也給本書(shū)提出了非常寶貴的建議,在此致以誠(chéng)摯的謝意。另外,感謝電子工業(yè)出版社李樹(shù)林編輯的大力支持和極其認(rèn)真、細(xì)致的工作。 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)屬于新興領(lǐng)域且覆蓋面非常廣泛,所涉及的一些關(guān)鍵技術(shù)仍在研發(fā)攻關(guān)階段,產(chǎn)業(yè)模式還有待進(jìn)一步明晰,因此書(shū)中難免存在不當(dāng)之處,敬請(qǐng)讀者諒解,并給予寶貴意見(jiàn)。 編著者 申志偉,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所規(guī)劃科技處副處長(zhǎng)(主持工作),工學(xué)博士,正高級(jí)工程師,高級(jí)經(jīng)濟(jì)師,北大核心期刊計(jì)算機(jī)及通信類評(píng)審專家,重慶郵電大學(xué)、燕山大學(xué)碩士研究生企業(yè)導(dǎo)師。多次獲得省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng),曾擔(dān)任聯(lián)通云公司中心主任,政務(wù)云團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,主要研究方向?yàn)樵朴?jì)算、網(wǎng)絡(luò)安全、人工智能、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品研發(fā)等。 張尼,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所所長(zhǎng),博士后,正高級(jí)工程師,多次獲得省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)、入選2014 年工信部軟件與集成電路人才計(jì)劃,獲2017年度軍工行業(yè)信息安全工作先進(jìn)個(gè)人;同時(shí)擔(dān)任中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟副組長(zhǎng),中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)科技委專家。 王翔,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所規(guī)劃科技處項(xiàng)目主管,工學(xué)博士,清華大學(xué)博士后,主要研究?jī)?nèi)容為新一代通信和信息技術(shù)領(lǐng)域研究,推動(dòng)國(guó)家、省市重大科研項(xiàng)目申報(bào)。 薛繼東,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所網(wǎng)絡(luò)安全所所長(zhǎng),工程碩士,高級(jí)工程師,曾長(zhǎng)期在某部隊(duì)服役,主要研究方向?yàn)樾畔⑻幚怼⒏咝阅苡?jì)算、網(wǎng)絡(luò)安全等,獲得軍隊(duì)級(jí)科技進(jìn)步成果一等獎(jiǎng)項(xiàng)3項(xiàng)。 朱肖曼,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所規(guī)劃科技處處長(zhǎng)助理,工學(xué)碩士,高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全、通信網(wǎng)絡(luò)等,獲省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)7項(xiàng)。 高松林,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所規(guī)劃科技處項(xiàng)目主管,法學(xué)博士,主要研究方向?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。 許鳳凱,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所網(wǎng)絡(luò)安全所副所長(zhǎng),工學(xué)博士,高級(jí)工程師。 吳云峰,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所副總工程師,工程碩士,正高級(jí)工程師,中國(guó)能源研究會(huì)智能發(fā)電專業(yè)委員會(huì)委員,曾被評(píng)為第二十屆北京市優(yōu)秀青年工程師。 郭爍,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所規(guī)劃科技處市場(chǎng)主管。 第1篇 導(dǎo)論篇
你還可能感興趣
我要評(píng)論
|