空間光網絡技術

本書共十章。按照網路網路通訊協定、實體層傳輸和星座設計、資料連結層資料封裝以及路由交換的層次化設計思路進行內容構建。第一章為緒論，第二章為空間資訊網路協定，主要介紹空間資料諮詢委員會CCSDS協定標準和規範。第三章為空間光通信的捕獲、跟蹤和瞄準技術（ATP）。第四、五、六章分別介紹了空間鐳射通信從調製發射、傳輸到接收檢測技術。第七章主要介紹了衛星光通信中資料的封裝方法。第八章介紹了星座設計基本理論和方法。第九章和第十章，介紹了星上鐳射微波混合交換方法和波長路由分配方法。

第一章 概論 1
1.1 基本概念和內涵 1
1.2 組成和結構 2
1.3 空間資訊網路組網方式 4
1.4 國外研究進展 6
1.5 國內研究進展 15
1.6 發展趨勢 20
參考文獻 21

第二章 空間資訊網路協議 22
2.1 CCSDS協議分層 22
2.2 CCSDS協議歷史 24
2.3 CCSDS協定的主要特徵 26
2.4 CCSDS協定配置實例 29
2.5 TC空間資料連結協定 33
2.6 TM空間資料連結協定 39
2.7 AOS空間資料連結協定 42
2.8 Proximity-1空間資料連結協定 57
2.9 IP over CCSDS 69
參考文獻 70

第三章 空間ATP技術 72
3.1 ATP系統的組成及工作原理 72
3.2 ATP系統的關鍵技術及其參數設置 73
3.3 光束捕獲技術 77
3.4 捕獲時間優化 88
3.5 光束跟蹤技術 97
3.6 光束瞄準技術 107
參考文獻 110
思考與練習題 111

第四章 空間光調製發射技術 112
4.1 空間光信號的產生及傳輸特性 112
4.2 光輻射調製原理 139
4.3 電光調製 143
4.4 聲光調製與磁光調製 163
4.5 直接調製 180
參考文獻 183
思考與練習題 184

第五章 空間鐳射通道傳輸模型 185
5.1 衛星鐳射通道傳輸模型 185
5.2 航空鐳射通道傳輸模型 187
參考文獻 195
思考與練習題 196

第六章 空間鐳射接收檢測方法 197
6.1 光電探測的物理效應 197
6.2 光探測器性能參數和雜訊 201
6.3 光電探測器類型及典型的光電探測器 205
6.4 光電探測方式 209
6.5 空間鐳射接收技術 214
6.6 相干鐳射接收技術 222
6.7 光鎖相環（OPLL）架構及原理組成 224
參考文獻 227
思考與練習題 228

第七章 星間鐳射通信資料封裝方法 229
7.1 引言 229
7.2 CCSDS資料幀封裝方法 229
7.3 星間鐳射鏈路介面模型編碼技術研究 241
7.4 鐳射通信終端（LCT）資料封裝實例 243
7.5 星間鐳射鏈路介面模型（ILIM）的應用 247
參考文獻 249

第八章 星座設計方法 250
8.1 星座設計目標及約束條件 250
8.2 衛星節點特性 251
8.3 星座參數 260
8.4 區域覆蓋星座設計 260
8.5 全球覆蓋星座設計 284
8.6 衛星節點空間連通及覆蓋性能 298
8.7 衛星拓撲結構 306
8.8 國內外典型星座系統 314
參考文獻 320

第九章 星上鐳射/微波混合交換技術 321
9.1 星上電交換技術 322
9.2 星上波長交換技術 325
9.3 星上光突發交換技術 327
9.4 星上混合交換技術 347
9.5 星上交換所面臨的難題與挑戰 353
參考文獻 355

第十章 空間光網路路由與波長分配演算法 359
10.1 空間光網路路由演算法 359
10.2 空間光網路RWA演算法原理 372
10.3 波長變換的空間光網路多QoS波長路由演算法 374
10.4 波長連續的空間光網路多QoS波長路由演算法 378
參考文獻 383

李勇軍，副教授、博導，長期從事空間光通信與網路方面的教學和科研工作，負責國家863計畫項目的研究，獲得省部級科技進步二等獎2項，出版專著3部。陝西省線下一流本科課程負責人，獲得*全國高校光電資訊類課程研修班優秀標兵，全國多媒體課件競賽一等獎以及空軍比武競賽三等獎等。