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ALOHA 32
2.3.5 预约ALOHA 34
2.3.4 时隙ALOHA 34
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DCE 41
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-D 43
3.2.7 RS-422和RS-449 46
3.2.8 G.703 47
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.ARQ 50
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 HDLC 52
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 PAD 67
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 RFC 87
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.7 169
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DES 201
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