天地一體化的天基傳輸網(wǎng)絡運維管控系統(tǒng)

第 1章 概述\t001
1．1　與天地一體化的天基傳輸網(wǎng)絡易混淆的概念　002
1．1．1　天地一體化信息網(wǎng)絡　002
1．1．2　天地一體化信息網(wǎng)絡重大項目和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)工程　002
1．1．3　天地一體化信息通信網(wǎng)絡　003
1．2　天地一體化的天基傳輸網(wǎng)絡特點及分類　005
1．2．1　網(wǎng)絡特點　005
1．2．2　典型分類方法　006
1．2．3　典型網(wǎng)絡分類　006
1．3　天基骨干網(wǎng)、天基接入網(wǎng)新網(wǎng)絡定義　008
1．3．1　普適性定義　008
1．3．2　重大項目定義　009
1．3．3　上述兩種定義對比　010
1．3．4　未來全激光天基骨干網(wǎng)定義　017
1．4　天基信息港等新網(wǎng)絡定義　017
1．4．1　天基信息港　017
1．4．2　天地一體信息港系統(tǒng)　018
1．4．3　地面信息港　018
1．4．4　微波激光混合寬帶傳輸網(wǎng)與天地一體信息港系統(tǒng)　018
1．5　運維管控相關(guān)定義　019
1．5．1　廣義運維管控和狹義運維管控定義　019
1．5．2　測控相關(guān)定義　019
1．5．3　天基傳輸網(wǎng)絡運維管控相關(guān)定義　020
1．6　不同系統(tǒng)運維管控特點　020
1．6．1　衛(wèi)星通信、衛(wèi)星中繼系統(tǒng)運維管控特點　020
1．6．2　軍用、民用系統(tǒng)運維管控特點　020
1．6．3　寬帶、移動、抗干擾系統(tǒng)運維管控特點　021
1．6．4　高軌、中軌、低軌系統(tǒng)運維管控特點　021
1．6．5　基于透明轉(zhuǎn)發(fā)、基于星上處理系統(tǒng)運維管控特點　022
1．7　天基傳輸網(wǎng)絡運維管控涉及的專業(yè)領(lǐng)域　022
第　2章 典型航天裝備的運維管控體系　023
2．1　航天裝備分類　024
2．2　航天裝備運維管控頂層概要　025
2．2．1　總體體系架構(gòu)　025
2．2．2　運維管控體系特點　025
2．3　天基、地基測控網(wǎng)　028
2．3．1　天地一體融合關(guān)系　028
2．3．2　地基測控網(wǎng)　029
2．3．3　天基測控網(wǎng)　030
2．4　不同航天裝備的運維管控系統(tǒng)概要　031
2．4．1　通信、遙感、導航運維管控系統(tǒng)的相同點　031
2．4．2　通信、遙感、導航運維管控系統(tǒng)的不同點　033
2．5　天基傳輸網(wǎng)絡運維管控　035
2．5．1　天基傳輸網(wǎng)絡運維管控場景分類　035
2．5．2　綜合運維管控系統(tǒng)框架　036
第3章　互聯(lián)網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡與地面移動通信網(wǎng)絡的運維管控　041
3．1　互聯(lián)網(wǎng)的管理　042
3．1．1　互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成現(xiàn)狀　042
3．1．2　互聯(lián)網(wǎng)的管理控制　043
3．2　計算機網(wǎng)絡的運維管控　046
3．2．1　網(wǎng)絡管理控制拓撲與信道　046
3．2．2　網(wǎng)絡管理控制對象　047
3．2．3　網(wǎng)絡管理控制功能　048
3．2．4　網(wǎng)絡管理控制協(xié)議　050
3．2．5　網(wǎng)絡管理控制流程　053
3．2．6　SDN的網(wǎng)絡管理　054
3．3　地面移動通信網(wǎng)絡的運維管控　055
3．3．1　網(wǎng)絡管理控制拓撲與信道　055
3．3．2　網(wǎng)絡管理控制對象　057
3．3．3　網(wǎng)絡管理控制功能　058
3．3．4　網(wǎng)絡管理控制協(xié)議　059
3．3．5　基于NFV架構(gòu)的5G網(wǎng)絡的管理　060
3．4　天基傳輸網(wǎng)絡與地面通信網(wǎng)絡運維管控的異同　061
3．4．1　天基傳輸網(wǎng)絡與地面通信網(wǎng)絡運維管控的共性與區(qū)別　061
3．4．2　各類通信網(wǎng)絡管理控制的層級　063
第4章　基于透明轉(zhuǎn)發(fā)器FDMA衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的運維管控　065
4．1　FDMA系統(tǒng)的演進及不同系統(tǒng)特點　066
4．2　低速FDMA/SCPC/DAMA系統(tǒng)的運維管控　068
4．2．1　網(wǎng)絡管理控制站間拓撲與信道　068
4．2．2　網(wǎng)絡管理控制對象和層級　071
4．2．3　網(wǎng)絡管理控制功能　072
4．2．4　網(wǎng)絡管理控制協(xié)議　074
4．2．5　典型網(wǎng)絡管理控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和流程　076
4．2．6　專家系統(tǒng)支撐需求　079
4．3　中低速和中高速FDMA/MCPC系統(tǒng)的運維管控　079
4．3．1　網(wǎng)絡管理控制拓撲與信道　079
4．3．2　網(wǎng)絡管理控制對象和層級　082
4．3．3　網(wǎng)絡管理控制功能　083
4．3．4　網(wǎng)絡管理控制協(xié)議　084
4．4　非全IP業(yè)務中低速FDMA/MCPC/DAMA系統(tǒng)的運維管理　086
4．4．1　網(wǎng)絡管理控制站間拓撲與信道　086
4．4．2　網(wǎng)絡管理控制對象和層級　088
4．4．3　網(wǎng)絡管理控制功能和協(xié)議　088
4．4．4　網(wǎng)控中心資源庫配置限制和網(wǎng)絡規(guī)模限制　090
4．5　全IP業(yè)務IP/FDMA/DAMA系統(tǒng)的運維管控　090
4．5．1　網(wǎng)絡管理控制站間拓撲與信道　090
4．5．2　網(wǎng)絡管理控制對象和層級　093
4．5．3　網(wǎng)絡管理控制功能　094
4．5．4　網(wǎng)絡管理控制協(xié)議　097
4．5．5　典型網(wǎng)絡管理控制流程　099
4．5．6　專家系統(tǒng)支撐需求　101
第5章　基于常規(guī)透明轉(zhuǎn)發(fā)器或多波束鉸鏈轉(zhuǎn)發(fā)器的MF-TDMA衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的
運維管控　103
5．1　MF-TDMA系統(tǒng)的演進及不同系統(tǒng)特點　104
5．1．1　系統(tǒng)演進　104
5．1．2　不同系統(tǒng)的特點　105
5．2　單波束MF-TDMA系統(tǒng)的運維管控　106
5．2．1　網(wǎng)絡管理控制拓撲與信道　106
5．2．2　網(wǎng)絡管理控制對象及層級　108
5．2．3　網(wǎng)絡管理控制功能　109
5．2．4　網(wǎng)絡管理控制功能部署　112
5．2．5　網(wǎng)絡管理控制協(xié)議　113
5．2．6　典型網(wǎng)絡管理控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和流程　115
5．3　波束鉸鏈MF-TDMA系統(tǒng)的運營管控　121
5．3．1　網(wǎng)絡管理控制拓撲與信道　121
5．3．2　網(wǎng)絡管理控制對象、層級、功能、協(xié)議等　123
5．3．3　典型網(wǎng)絡控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和流程　124
5．4　典型DVB-RCS （TDM/MF-TDMA）系統(tǒng)的運維管控　124
5．4．1　網(wǎng)絡管理控制場景及網(wǎng)絡特點　124
5．4．2　網(wǎng)絡管理控制拓撲與信道　125
5．4．3　網(wǎng)絡管理控制對象　127
5．4．4　網(wǎng)絡管理控制功能　128
5．4．5　業(yè)務服務質(zhì)量和鏈路資源控制　130
5．4．6　典型網(wǎng)絡管理控制流程　134
第6章　基于固定多波束衛(wèi)星的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的運維管控　137
6．1　高通量衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運維管控　138
6．1．1　系統(tǒng)分類及特點　138
6．1．2　網(wǎng)絡管理控制架構(gòu)　141
6．1．3　網(wǎng)絡管理控制信道及協(xié)議　143
6．1．4　網(wǎng)絡管理控制功能　144
6．1．5　典型網(wǎng)絡管理控制流程　146
6．2　GEO移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運維管控　147
6．2．1　系統(tǒng)管理控制需求特點　147
6．2．2　網(wǎng)絡管理控制架構(gòu)　149
6．2．3　網(wǎng)絡管理控制拓撲和信道　150
6．2．4　網(wǎng)絡管理控制對象　154
6．2．5　網(wǎng)絡管理控制功能部署　157
6．2．6　網(wǎng)絡管理控制協(xié)議　158
6．2．7　典型網(wǎng)絡管理控制流程　161
6．2．8　資源動態(tài)分配　162
第7章　基于星上處理的天基傳輸網(wǎng)絡的運維管控　169
7．1　基于星上處理的天基傳輸網(wǎng)絡發(fā)展演進及不同系統(tǒng)的特點　170
7．1．1　發(fā)展演進　170
7．1．2　不同系統(tǒng)的特點　171
7．2　單星星上處理天基傳輸網(wǎng)絡的運維管控　175
7．2．1　網(wǎng)絡管理控制拓撲與信道　175
7．2．2　網(wǎng)絡管理控制對象及層級　177
7．2．3　網(wǎng)絡管理控制功能　178
7．3　多星星間組網(wǎng)天基傳輸網(wǎng)絡的運維管控　179
7．3．1　網(wǎng)絡體系架構(gòu)　179
7．3．2　網(wǎng)絡管理控制拓撲與信道　180
7．3．3　網(wǎng)絡管理控制對象和層級　184
7．3．4　網(wǎng)絡管理控制功能　186
7．3．5　網(wǎng)絡管理控制協(xié)議　188
7．3．6　典型網(wǎng)絡管理控制流程　191
7．3．7　典型網(wǎng)絡管理控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖　193
第8章　運維管控系統(tǒng)中的相關(guān)標校技術(shù)　197
8．1　星載大口徑多波束天線波束指向標?！?98
8．1．1　標校目的　198
8．1．2　標校分類　198
8．1．3　指向偏差測量　199
8．1．4　指向控制與調(diào)整　207
8．1．5　工作流程　208
8．1．6　標校特點小結(jié)　211
8．2　在軌測試的標?！?12
8．2．1　在軌測試的目的與內(nèi)容　212
8．2．2　在軌測試系統(tǒng)的組成　213
8．2．3　在軌測試標校的內(nèi)容與方法　215
8．3　衛(wèi)星平臺測量的標?！?17
8．3．1　衛(wèi)星平臺測量的常用方法　217
8．3．2　無線電距離測量的基本方法　217
8．3．3　角度測量的基本方法　219
8．3．4　速度測量的基本方法　219
8．3．5　測量系統(tǒng)的標?！?20
第9章　地球站監(jiān)控技術(shù)　225
9．1　地球站監(jiān)控技術(shù)演進與發(fā)展　226
9．2　典型監(jiān)控參數(shù)與常見監(jiān)控協(xié)議　230
9．2．1　典型被監(jiān)控設(shè)備及監(jiān)控參數(shù)　230
9．2．2　常見監(jiān)控接口及監(jiān)控協(xié)議　232
9．3　典型監(jiān)控硬件平臺　234
9．3．1　嵌入式平臺　234
9．3．2　計算機平臺　235
9．3．3　云平臺　236
9．4　監(jiān)控軟件架構(gòu)　237
9．4．1　基于C/S和B/S混合模式監(jiān)控軟件架構(gòu)　237
9．4．2　基于云平臺監(jiān)控軟件架構(gòu)　238
9．4．3　設(shè)備和接口可擴展監(jiān)控軟件架構(gòu)技術(shù)　239
9．5　典型地球站站型監(jiān)控　240
9．5．1　移動衛(wèi)星通信信關(guān)站監(jiān)控組成及功能　240
9．5．2　車/船載地球站監(jiān)控組成及功能　244
9．5．3　手持站監(jiān)控組成及功能　246
第　10章 天基傳輸網(wǎng)絡健康管理技術(shù)　249
10．1　天基傳輸網(wǎng)絡健康管理應用要求　250
10．2　天基傳輸網(wǎng)絡健康管理體系結(jié)構(gòu)　251
10．2．1　體系結(jié)構(gòu)組成　251
10．2．2　板卡級健康管理　253
10．2．3　設(shè)備級健康管理　254
10．2．4　節(jié)點級健康管理　255
10．2．5　網(wǎng)絡級健康管理　256
10．3　天基傳輸網(wǎng)絡健康管理內(nèi)容　257
10．3．1　板卡級健康管理內(nèi)容　257
10．3．2　設(shè)備級健康管理內(nèi)容　258
10．3．3　節(jié)點級健康管理內(nèi)容　263
10．3．4　網(wǎng)絡級健康管理內(nèi)容　265
10．4　天基傳輸網(wǎng)絡健康管理故障診斷技術(shù)　267
10．4．1　故障診斷功能定義　267
10．4．2　故障模式分析　269
10．4．3　面向數(shù)據(jù)的故障診斷方法　270
10．5　天基傳輸網(wǎng)絡健康管理故障預測技術(shù)　273
10．5．1　故障預測功能定義　273
10．5．2　常用故障預測方法　273
10．5．3　基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障預測模型　276
10．6　天基傳輸網(wǎng)絡健康管理軟件技術(shù)　279
10．6．1　軟件組成　279
10．6．2　主要功能　281
10．6．3　典型工作流程　282
第　11章 天基物聯(lián)網(wǎng)運維管控技術(shù)　287
11．1　天基物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)　288
11．2　天基物聯(lián)網(wǎng)的主要分類　288
11．3　天基物聯(lián)網(wǎng)運維管控架構(gòu)　295
11．4　管理控制對象　296
11．5　主要管理控制功能　297
11．5．1　數(shù)據(jù)接入管理　297
11．5．2　設(shè)備管理　298
11．5．3　信息處理管理　299
11．5．4　數(shù)據(jù)可視化　299
11．5．5　數(shù)據(jù)分發(fā)服務管理　300
11．5．6　云平臺管理　300
11．6　管理控制協(xié)議　301
11．6．1　實現(xiàn)天基物聯(lián)網(wǎng)用戶及資源綜合調(diào)度的管理控制協(xié)議　301
11．6．2　地面設(shè)備管理控制協(xié)議　304
11．6．3　低軌遙感衛(wèi)星管理控制協(xié)議　304
11．6．4　星基監(jiān)視類管理控制協(xié)議　304
11．7　傳輸管理控制　308
第　12章 天基傳輸網(wǎng)絡運行支撐系統(tǒng)　311
12．1　輔助決策　312
12．1．1　輔助決策的作用　312
12．1．2　功能、模型及數(shù)據(jù)　313
12．1．3　基于透明轉(zhuǎn)發(fā)器的傳輸網(wǎng)絡輔助決策　325
12．1．4　基于處理轉(zhuǎn)發(fā)器的傳輸網(wǎng)絡輔助決策　333
12．2　綜合服務　339
12．2．1　能力需求　339
12．2．2　主要功能　341
12．2．3　信息模型　342
12．2．4　主要服務方式　344
12．3　運營管理　345
12．3．1　體系架構(gòu)　346
12．3．2　主要功能　346
12．3．3　典型管理流程　351
第　13章 天基傳輸網(wǎng)絡運維管控技術(shù)發(fā)展展望　355
13．1　測控信道泛在化、測控模式天地隨遇化　356
13．2　處理和操作智能化、功能服務化　356
13．3　管理數(shù)據(jù)采集密集化、健康管理深入化　357
13．4　天地管控耦合、功能星載遷移化　358
13．5　通信、導航、遙感管控綜合化　358
縮略語　359
參考文獻　371
名詞索引　373