6G時(shí)代的按需服務(wù)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)

　　衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)在彌補(bǔ)數(shù)字鴻溝和增強(qiáng)全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)服務(wù)健壯性等方面發(fā)揮著不可替代的作用，是未來信息通信基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。本書重點(diǎn)從衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)效能評(píng)估、星座設(shè)計(jì)、頻率使用方式、波束資源調(diào)度方式、按需接入管理、軟件定義衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)幾個(gè)方面，闡述按需服務(wù)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)方法以及效能分析等。全書共 7 章，第 1 章介紹 6G 時(shí)代衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新需求與發(fā)展趨勢(shì)，從科學(xué)、技術(shù)、工程 3 個(gè)方面分析按需服務(wù)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)面臨的問題及挑戰(zhàn)；第 2 章結(jié)合衛(wèi)星廣域業(yè)務(wù)分布的時(shí)空非均勻特征，探討結(jié)合服務(wù)效益和服務(wù)成本的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)評(píng)估準(zhǔn)則，初步研究系統(tǒng)容量與星座規(guī)模及服務(wù)用戶規(guī)模的關(guān)系；第 3 章討論當(dāng)前寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)多重覆蓋的新特征，重點(diǎn)闡述科學(xué)利用頻軌資源的泛同步軌道新理念，介紹按需覆蓋星座設(shè)計(jì)方法，并分析多重覆蓋效能；第 4 章討論非靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)頻譜共存時(shí)面臨的干擾規(guī)避和減緩問題；第 5 章和第 6 章圍繞衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)用戶鏈路資源按需管理需求，討論包括跳波束系統(tǒng)架構(gòu)與調(diào)度策略、業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)與接入資源管理等面向按需服務(wù)的通信技術(shù)設(shè)計(jì)方法；第 7 章介紹軟件定義衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的概念，以及面向中低軌混合星座的軟件定義衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并給出控制面在線帶寬分配優(yōu)化方法與數(shù)據(jù)面星載可編程多協(xié)議處理交換架構(gòu)等實(shí)例。本書可作為衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)專業(yè)研究生的參考用書，也可供從事衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)等工作的相關(guān)人員參考。

　　匡麟玲 長(zhǎng)江學(xué) 者特聘教授，現(xiàn)任清華大學(xué)宇航技術(shù)研究中心副主任，北京信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家研究中心首 席研究員、空天信息基礎(chǔ)研究部主任，清華大學(xué)第十一屆學(xué)術(shù)委員會(huì)委員，國(guó)家6G技術(shù)研發(fā)總體專 家組專 家。長(zhǎng)期從事衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、通信小衛(wèi)星系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究工作，在衛(wèi)星通信等領(lǐng)域獲得多項(xiàng)創(chuàng)新科技成果，獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。曾擔(dān)任“靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星”工程任務(wù)副總師和衛(wèi)星總師，現(xiàn)任“智慧天網(wǎng)創(chuàng)新工程”總師。 晏堅(jiān) 博士，北京信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家研究中心研究員。分別于1998、2001和2010年在清華大學(xué)電子工程系獲學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。主要從事空間網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議、星上處理與交換領(lǐng)域的研究工作，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人先后承擔(dān)多項(xiàng)863計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金課題研究，獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。曾擔(dān)任“靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星”工程任務(wù)副總師和星載計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)人，現(xiàn)任“智慧天網(wǎng)創(chuàng)新工程”副總師。 陸建華 清華大學(xué)教授，中國(guó)科學(xué)院院士，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)黨組成員、副主任。IEEE Fellow，中國(guó)電子學(xué)會(huì)會(huì)士，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)會(huì)士，中國(guó)通信學(xué)會(huì)會(huì)士。現(xiàn)任《中國(guó)通信》（英文版）主編，中國(guó)電子學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)信息與通信工程學(xué)科評(píng)議組召集人。主要從事空間網(wǎng)絡(luò)、寬帶無線通信、信息與信號(hào)處理等研究，取得多項(xiàng)創(chuàng)新科技成果，并在國(guó)家繞月探測(cè)、大容量微波接力系統(tǒng)等工程中獲得重要應(yīng)用。獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，以及“中國(guó)衛(wèi)星應(yīng)用杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”等獎(jiǎng)項(xiàng)，被授予“探月工程嫦娥二號(hào)任務(wù)突出貢獻(xiàn)者”稱號(hào)。發(fā)表主要學(xué)術(shù)論文200余篇，獲國(guó)家發(fā)明專利80余項(xiàng)。 靳瑾 博士，副研究員，2011年畢業(yè)于北京理工大學(xué)導(dǎo)航制導(dǎo)與控制專業(yè)，之后進(jìn)入清華大學(xué)力學(xué)流動(dòng)站從事博士后研究工作，2013年起，先后進(jìn)入清華大學(xué)宇航技術(shù)研究中心、北京信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家研究中心工作。主要從事空間信息系統(tǒng)研究，涵蓋航天器動(dòng)力學(xué)與控制、航天任務(wù)分析、衛(wèi)星通信等內(nèi)容，以技術(shù)負(fù)責(zé)人身份，承擔(dān)/參與了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、863計(jì)劃課題研究和衛(wèi)星研制工程項(xiàng)目。曾擔(dān)任“靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星”工程任務(wù)總師助理和姿控分系統(tǒng)負(fù)責(zé)人，現(xiàn)任“智慧天網(wǎng)創(chuàng)新工程”總師助理。在靈敏航天器軌道姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與控制、多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)、通信系統(tǒng)干擾分析與頻譜共存等領(lǐng)域取得豐富科研成果，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，已申請(qǐng)/獲得國(guó)家專利授權(quán)20余項(xiàng)。獲中國(guó)通信學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（排名第3）和衛(wèi)星導(dǎo)航定位科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（排名第2）。 葛寧 清華大學(xué)研究員、博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任清華大學(xué)宇航技術(shù)研究中心副主任，曾任清華大學(xué)電子工程系通信所所長(zhǎng)。分別于1993和1997在清華大學(xué)獲得學(xué)士和博士學(xué)位。主要從事通信片上系統(tǒng)、短距離無線通信、寬帶無線網(wǎng)絡(luò)等方面的研究工作。先后負(fù)責(zé)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、科技重大專項(xiàng)、863計(jì)劃目標(biāo)導(dǎo)向、973計(jì)劃課題和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等。發(fā)表SCI論文40余篇，獲得專利授權(quán)20余項(xiàng)、集成電路布圖設(shè)計(jì)專有權(quán)2項(xiàng)。獲得2017年通信學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2014年和2017年吳文俊人工智能科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2020年電子學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2016年電子學(xué)會(huì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)。