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第1章　卫星数据通信网基础1

1.1　卫星数据通信网的发展1

目录1

1.2　计算机网络的发展4

1.2.1　具有通信功能的单机系统5

1.2.2　面向终端的计算机通信网5

1.2.3 以通信子网为中心的计算机网络7

1.2.4　按照国际标准建立的计算机网络7

1.2.5 计算机网络与卫星数据通信网的关系7

1.3.1 数据通信的一些基本特点8

1.3.2　并行／串行数据传输8

1.3　数据通信基础知识8

1.3.3　异步／同步传输9

1.3.4 帧同步技术10

1.3.4.1 面向字符的帧同步协议10

1.3.4.2 面向字节计数的帧同步协议11

1.3.4.3　面向比特的帧同步协议11

1.3.5　差错控制技术12

1.3.5.1 前向纠错12

1.3.5.2　检错13

1.4　网络资源共享15

1.4.1 信道共享15

1.4.1.1　划分子信道15

1.4.2 网络共享16

1.4.1.2　分配子信道16

1.4.3　广播信道共享——多址技术17

1.4.3.1　基于信道的共享17

1.4.3.2　基于排队的共享17

思考题18

第2章　VSAT网络、交换技术与多址协议19

2.1　VSAT网的组成与分类19

2.1.1　VSAT基本概念19

2.1.2　VSAT数据网的组成19

2.1.3 VSAT网的分类21

2.1.4 VSAT网的网络拓扑及组网形式22

2.1.4.1 网络拓扑结构22

2.1.4.2 VSAT的组网24

2.2 VSAT网的交换技术25

2.2.1 线路交换25

2.2.2　报文交换25

2.2.3　分组交换26

2.2.4　混合交换27

2.2.5　异步传递方式27

2.3　VSAT网的多址协议28

2.3.1 频分多址29

2.3.2 时分多址30

2.3.3　纯ALOHA32

2.3.5 预约ALOHA34

2.3.4 时隙ALOHA34

2.3.6　码分多址35

2.3.7　VSAT数据通信网的性能37

思考题38

第3章　卫星数据通信网的体系结构基础39

3.1　网络的分层结构39

3.1.1　OSI参考模型39

3.1.2　卫星数据通信网的分层结构40

3.2　物理层41

3.2.1　DTE和DCE41

3.2.2　机械接口41

3.2.3　接口的电气特性42

3.2.4　接口的功能特性43

3.2.5　接口的规程特性43

3.2.6　RS-232-D43

3.2.7　RS-422和RS-44946

3.2.8　G.70347

3.2.8.1　64kb/s接口47

3.2.8.2　2048kb/s接口48

3.2.9　卫星数据通信网的物理层结构48

3.3　数据链路层48

3.3.1　若干基本概念48

3.3.2.1　停止等待协议49

3.3.2　检错重发49

3.3.2.2　连续.ARQ50

3.3.2.3　滑动窗协议51

3.3.2.4　选择重发ARQ协议52

3.3.3　HDLC52

3.3.3.1　配置与传送方式52

3.3.3.2　HDLC帧的基本结构54

3.3.3.3　信息帧55

3.3.3.4　监控帧56

3.3.3.5　无编号帧56

3.3.3.6　通信过程例57

3.3.4　卫星数据通信网数据链路层的特点58

3.4　网络层59

3.4.1　路由选择和流量控制59

3.4.1.1　路由选择59

3.4.1.2　流量控制59

3.4.2　虚电路业务和数据报业务59

3.4.3　X.25简介60

3.4.4　X.25的分层结构61

3.4.5　X.25的分组层61

3.4.5.1　呼叫过程62

3.4.5.2　分组格式63

3.4.6 PAD67

3.5.1 运输层68

3.5 高层简介68

3.4.7 VSAT网的网络层68

3.5.2 会话层69

3.5.3 表示层69

3.5.4 应用层70

3.6 局域网70

3.6.1 局部网的分类71

3.6.2 局域网的拓扑分类71

3.6.3 局域网的参考模型72

3.6.4 局域网标准72

3.6.5 以太网简介73

3.6.5.1 连接73

3.6.5.3 MAC子层的帧结构74

3.6.5.2 协议74

3.6.6 局域网操作系统75

3.7 TCP/IP协议简介75

3.7.1 互联网协议的分层76

3.7.2 网际协议77

3.7.2.1 IP数据报格式77

3.7.2.2 IP地址79

3.7.3　域名系统80

3.7.4　封装80

3.7.5　TCP数据传输81

3.7.5.1 建立和终止TCP连接82

3.7.5.2　TCP数据包格式83

3.7.7　分用84

3.7.6　UDP数据传输84

3.7.8　客户服务器模型85

3.7.9　端口号的选择86

3.7.10　标准化过程86

3.7.11 RFC87

3.7.12　应用编程接口87

思考题87

第4章　码分多址VSAT数据网90

4.1　GTE码分多址数据网90

4.1.1 GTE数据网网络概况90

4.1.2.1 主站结构91

4.1.2 GTE主站概况91

4.1.2.2　主站局域网简介94

4.1.3　小站概况98

4.1.3.1 小站基本组成98

4.1.3.2 室内单元98

4.1.4　网络协议100

4.1.4.1　检错和纠错101

4.1.4.2　链路和通道102

4.1.4.3 网络分组104

4.1.5　GTE系统工作原理108

4.1.5.1　扩频基础知识108

4.1.5.2　信号流程109

4.1.5.3 小站电路框图及基本流程110

4.1.6　GTE数据网的接口113

4.1.6.1　X.25接口115

4.1.6.2　字符终端接口115

4.2　国产码分多址VSAT网116

4.2.1　系统组成116

4.2.2 系统的各部分功能和工作过程117

4.2.3　网络接口和协议117

4.2.3.1 公用电话网接口117

4.2.3.2　公共数据网接口118

4.2.4　国产VSAT网的网络管理119

4.2.4.3　入网管理120

4.2.4.1 功率和频率控制120

4.2.4.2 同步控制120

4.2.4.4　地址管理121

4.2.4.5　安全管理121

4.2.4.6　账务管理122

4.2.5　国产VSAT系统与GTE VSAT系统的比较122

思考题123

第5章　卫星话音通信网基础124

5.1　概述124

5.1.1　通信网的类型124

5.1.2　对通信网的要求124

5.2.1　终端设备125

5.2　通信网的基本要素125

5.2.3　交换设备126

5.3　话音VSAT网络结构与特点126

5.3.1 话音VSAT网的组网126

5.2.2　信道126

5.3.2　业务信道127

5.3.3　控制信道127

5.4　系统评价127

5.4.3　服务等级与呼损率128

5.4.3.1　呼损128

5.4.2　话音质量与编码方式128

5.4.1 系统的通信质量128

5.4.3.2　时延129

5.4.4　可用性130

5.4.4.1　设备可靠性130

5.4.4.2 日凌可用性130

5.4.4.3 降雨可用性131

5.5　话务分析基础132

5.5.1　话务量、线群和利用度132

5.5.2　话务量分析133

5.5.2.1　站端话务量134

5.5.2.2　全网总话务量134

5.5.3　呼损分配135

5.5.2.3　全网需要的卫星信道数135

5.6　组网与接入方式136

5.6.1　连接独立PBX交换机的组网方式136

5.6.2　接入地面网的组网方式137

思考题137

第6章　卫星网的网络管理与控制138

6.1　概述138

6.2　网络管理的基本概念139

6.2.1 网络管理系统的基本组成139

6.2.1.1　OSI网管系统的基本组成139

6.2.1.2　TMN的基本组成140

6.2.2.1　OSI网络管理的基本功能141

6.2.2 网络管理的基础知识141

6.2.2.2　TMN网管的基本功能142

6.2.2.3　卫星网管理的基本功能142

6.2.3　简单网管协议143

6.3　卫星通信网的网络管理系统144

6.3.1 网管系统结构145

6.3.2　网管系统的组成146

6.3.3 话音卫星通信网的网管与网控功能150

6.3.3.1　网管功能150

6.3.3.2　呼叫过程及DAMA控制151

思考题153

7.1.2.1　按信号工作区域分类154

7.1.2　信号的分类154

7.1　信号的基本知识154

第7章　电话网的信号方式与接口154

7.1.1　信号的基本概念154

7.1.2.2　按信号功能分类155

7.1.2.3　按信号采用的信道技术分类155

7.1.2.4　按信号的结构分类155

7.1.3　信号的传输方式156

7.1.3.1　逐段转发传输方式156

7.1.3.2　端到端传输方式157

7.1.4　信号方式简介157

7.1.4.1　国际信号方式157

7.2.1　用户线信号158

7.1.4.2　国内信号方式158

7.2　随路信号方式158

7.2.2　局间信号159

7.2.2.1　线路信号159

7.2.2.2　模拟型线路信号159

7.2.2.3　数字型线路信号160

7.2.2.4　局间中继接口的配合方式162

7.2.2.5　EM线信号163

7.2.2.6　记发器信号165

7.3　公共信道信号方式168

7.3.1.2　CCITT 7号信号网的基本概念169

7.3.1　CCITT No.7号信号方式与信号网169

7.3.1.1　SS No.7169

7.3.2　SS No.7的体系结构171

7.3.2.1　SS No.7的功能块171

7.3.2.2 SSNo.7的功能级结构172

7.3.2.3 SS No.7信号的信号单元格式175

7.3.2.4 SS No.7层次和OSI模型的关系177

7.3.3 中国SS No.7简介177

7.3.3.1 中国SS No.7信号网的结构177

7.4.1 涉及的信号标准178

7.4.1.1　线路信号178

7.4　卫星电路与地面网互连的信号配合178

7.3.3.2 信号方式的配合178

7.4.1.2　记发器信号179

7.4.2　公用网与卫星电路的连接180

7.5　长途电话网简介181

7.5.1　长途电话网的结构181

7.5.1.1 公用网中长途电话网的结构181

7.5.1.2　军用网的结构181

7.5.2　接续与入网方式182

7.5.2.1　接续方式182

7.5.2.2　入网方式182

7.5.4　路由选择183

7.5.3.2　专用网编号方案183

7.5.3.1 公用网编号方案183

7.5.3　编号计划183

7.5.4.1　路由分类184

7.5.4.2　路由选择184

7.6　卫星通信设备与地面设备的接口185

7.6.1 卫星通信系统的接口特点185

7.6.2　卫星通信设备的接口185

7.6.2.1 卫星通信干线传输设备的接口185

7.6.2.2　卫星通信支线传输设备的接口188

7.7.1　不组网点到点方式的接口配合189

7.7.1.1　用户线接口189

7.7　卫星通信设备与地面设备的接口配合189

7.7.1.2　模拟中继线接口190

7.7.1.3　数字中继线接口192

7.7.2　组网方式的接口配合193

7.7.2.1 按需分配方式电路的接口配合193

7.7.2.2　预分配方式电路的接口配合194

7.8　卫星线路在通信网路由中的地位195

思考题195

第8章　卫星通信网的信息加密196

8.1　信息加密的一些基本概念196

8.1.1　数据加密模型196

8.1.2.1 评价密码体制的准则197

8.1.2　对密码体制的基本要求197

8.1.2.2　加密的原则和要求198

8.1.3　密码学发展的简要概况198

8.1.4　卫星通信网网络安全的特点199

8.2　密码体制199

8.2.1 常规密钥密码体制199

8.2.1.1　代替和换位199

8.2.1.2　序列密码和分组密码200

8.2.1.3　数据加密标准DES201

8.2.2　公开密钥密码体制202

8.2.2.1 公开密钥密码体制的特点202

8.2.2.2　数字签名203

8.3　加密策略204

8.3.1　链路加密204

8.3.2　端到端加密204

8.4　密钥管理205

8.4.1 密钥的产生205

8.4.2　密钥的检验206

8.4.3 密钥的分配206

8.4.3.1　网外分配与网内分配206

8.4.3.2　集中密钥分配207

8.4.3.3　话音VSAT网的集中密钥分配方案207

8.4.4　卫星通信网对密钥管理的要求209

思考题210

第9章　TES话音VSAT网211

9.1　TES系统概况211

9.1.1 TES系统的组成211

9.1.2 TES网支持的业务212

9.2 TES小站的设备组成212

9.2.1　室内单元213

9.2.1.1　信道单元213

9.2.1.2　机箱和机架215

9.2.2　室外单元215

9.2.3　天线215

9.3.1.1　话音接口种类及特点216

9.3.1　话音接口216

9.3　接口216

9.3.1.2　信令217

9.3.2　数据接口218

9.3.2.1　异步数据接口218

9.3.2.2　同步数据接口219

9.3.4　加密接口219

9.3.5 中频接口221

9.4　TES系统工作原理221

9.4.1　卫星信道221

9.4.1.1　控制信道221

9.4.2.1　话音电路的按需分配222

9.4.2　信道分配222

9.4.1.2　业务信道222

9.4.2.2　数据电路的分配224

9.4.3 系统的启动225

9.5　网控系统225

9.5.1　网控中心225

9.5.1.1 网控系统的主要功能226

9.5.1.2　网控软件226

9.5.1.3　网控硬件227

9.6.1 网络操作员接口228

9.6.1.1　屏幕显示形式228

9.6　网络管理与控制228

9.5.2　控制信道设备228

9.6.1.2　屏幕交互229

9.6.1.3　使用限制229

9.6.2　配置管理229

9.6.2.1 室内单元的配置230

9.6.2.2　网控中心配置数据230

9.6.2.3　配置数据库230

9.6.3　故障管理231

9.6.3.1 故障检测231

9.6.3.2　系统恢复232

9.7　HES系统232

思考题233

10.1　卫星移动通信系统的分类234

第10章　卫星移动通信网络234

10.2.1　使用频段235

10.2.2　电波传播特点235

10.2　卫星移动通信系统的主要特点235

10.2.3　使用的卫星轨道236

10.2.4　星间链路237

10.2.5　组网237

10.3　GEO卫星移动通信网238

10.3.1　航空卫星通信系统238

10.3.1.1 网络结构239

10.3.1.2 网络运行的管理与控制241

10.3.2　北美卫星移动通信系统244

10.4.2　Globalstar（全球星）系统245

10.4　LEO卫星移动通信网245

10.4.1　Iridium（铱）系统245

10.4.3　Teledesic（Calling）系统246

10.5　MEO卫星移动通信网247

10.5.1　Odyssey系统247

10.5.2　ICO系统248

10.6　小结248

思考题249

参考文献250

英文缩写词251

测试题254