卫星互联网：构建天地一体化网络新时代

　　本书首先介绍卫星互联网政策及发展态势，分别从中央、部委、省（直辖市）政府层面解读政策/文件，分析卫星互联网产业所面临的发展机遇；然后对卫星互联网体系结构设计、通信协议选取和软件、硬件的技术要求提出规划，给出了卫星互联网技术体系的设计发展思路，为卫星互联网系统硬件、软件、协议、存储控制和拓扑设计形式提供了标准；接下来，从卫星互联网组网及安全防护关键技术出发，从天基、地基、边缘和安全四个方面对卫星互联网涉及的关键技术架构进行了详细的介绍；最后，从卫星互联网产业链上、中、下游三个层面对产业模式和应用前景进行了深入剖析，探讨了卫星互联网本身存在的安全问题、衍生安全问题，提出了对卫星互联网产业发展的思考。

　　申志伟，中国电子信息产业集团有限公司第六研究所规划科技处副处长（主持工作），工学博士，正高级工程师，高级经济师，北大核心期刊计算机及通信类评审专家，重庆邮电大学、燕山大学硕士研究生企业导师。多次获得省部级奖项，曾担任联通云公司中心主任，政务云团队负责人，主要研究方向为云计算、网络安全、人工智能、大数据应用、移动互联网产品研发等。 张尼，中国电子信息产业集团有限公司第六研究所所长，工学博士，正高级工程师，多次获得省部级奖励、入选2014 年工信部“软件与集成电路人才”计划，获2017年度军工行业信息安全工作先进个人。担任国防科工局电子领域网络安全工作组委员，中国工业互联网联盟副组长，中国电子集团科技委专家，中国联通研究院技术委员会专家，中广核信息中心技术委员会专家。 王翔，中国电子信息产业集团有限公司第六研究所规划科技处项目主管，工学博士，清华大学博士后，主要研究内容为新一代通信和信息技术领域研究，推动国家、省市重大科研项目申报。 薛继东，中国电子信息产业集团有限公司第六研究所网络安全所所长，工程硕士，高级工程师，曾长期在某部队服役，主要研究方向为信息处理、高性能计算、网络安全等，获得军队级科技进步成果一等奖项3项。 朱肖曼，中国电子信息产业集团有限公司第六研究所规划科技处处长助理，工学硕士，高级工程师，主要研究方向为网络安全、通信网络等，获省部级奖项7项。 高松林，中国电子信息产业集团有限公司第六研究所规划科技处项目主管，法学博士，主要研究方向为通信网络技术发展及产业应用。 许凤凯，中国电子信息产业集团有限公司第六研究所网络安全所副所长，工学博士，高级工程师。吴云峰，中国电子信息产业集团有限公司第六研究所副总工程师，工程硕士，正高级工程师，中国能源研究会智能发电专业委员会委员，曾被评为第二十届北京市优秀青年工程师。 郭烁，中国电子信息产业集团有限公司第六研究所规划科技处市场主管。

目 第1篇 导论篇
第1章 卫星互联网与新型基础设施建设融合的政策/文件解析 2
1.1 新基建的沿革 2
1.2 新基建的政策/文件解析 6
1.2.1 中央层面政策/文件解析 6
1.2.2 部委层面政策/文件解析 8
1.2.3 省（直辖市）政府层面政策/文件解析 11
1.3 新基建的分类 13
1.3.1 信息基础设施 13
1.3.2 融合基础设施 14
1.3.3 创新基础设施 14
1.4 新基建的意义 14
1.5 新基建的实践推进 16
1.6 本章小结 20
本章参考文献 20
第2章 卫星网络 22
2.1 卫星网络概念 22
2.2 卫星分类及发展历程 23
2.2.1 卫星轨道分类 24
2.2.2 卫星功能分类 28
2.2.3 卫星网络发展历程 35
2.3 卫星网络分类 48
2.3.1 卫星移动通信网络 48
2.3.2 卫星宽带通信网络 49
2.3.3 广播卫星通信网络 49
2.3.4 VSAT卫星通信网络 50
2.4 卫星网络发展趋势 51
2.5 本章小结 52
本章参考文献 53
第3章 互联网与移动互联网 55
3.1 互联网发展与演进 55
3.1.1 互联网发展沿革 55
3.1.2 互联网组网演进 59
3.1.3 互联网业务应用 64
3.2 移动互联网发展与演进 68
3.2.1 移动互联网发展沿革 68
3.2.2 移动互联网组网演进 70
3.2.3 移动互联网业务应用 74
3.3 本章小结 76
本章参考文献 76
第4章 卫星互联网创新与融合 77
4.1 卫星互联网发展现状 77
4.1.1 卫星互联网发展必要性 77
4.1.2 国外卫星互联网发展现状 78
4.1.3 国内卫星互联网发展现状 81
4.2 卫星互联网与5G/6G的融合 84
4.2.1 卫星互联网与5G的融合关系 84
4.2.2 卫星互联网与5G融合的优势 84
4.2.3 卫星互联网与5G融合的研究现状 85
4.2.4 卫星互联网与6G融合的展望 86
4.3 卫星互联网与云计算的融合 88
4.3.1 卫星互联网与云计算的融合关系 88
4.3.2 卫星互联网与云计算融合的优势 88
4.3.3 卫星互联网与云计算融合的研究现状 89
4.4 卫星互联网与人工智能的融合 90
4.4.1 卫星互联网与人工智能的融合关系 90
4.4.2 卫星互联网与人工智能融合的优势 92
4.4.3 卫星互联网与人工智能融合的研究现状 93
4.5 卫星互联网与区块链的融合 95
4.5.1 卫星互联网与区块链的融合关系 95
4.5.2 卫星互联网与区块链融合的优势 95
4.5.3 卫星互联网与区块链融合的研究现状 96
4.6 卫星互联网与量子计算的融合 97
4.6.1 卫星互联网与量子计算的融合关系 97
4.6.2 卫星互联网与量子计算融合的优势 97
4.6.3 卫星互联网与量子计算融合的研究现状 98
4.7 卫星互联网与无人机的融合 99
4.7.1 卫星互联网与无人机的融合关系 100
4.7.2 卫星互联网与无人机融合的优势 100
4.7.3 卫星互联网与无人机融合的研究现状 101
4.8 本章小结 102
本章参考文献 102
第2篇 规划篇
第5章 卫星互联网规划 106
5.1 卫星互联网星间组网 106
5.1.1 单层星间组网 106
5.1.2 多层星间组网 107
5.2 卫星互联网星间链路 110
5.2.1 微波链路 111
5.2.2 激光链路 112
5.3 卫星互联网星地连接 113
5.4 卫星互联网架构 114
5.4.1 总体架构 114
5.4.2 组网方式 116
5.4.3 星间链路 117
5.4.4 星间通信 118
5.5 卫星互联网资源管控 120
5.5.1 卫星互联网资源管理 120
5.5.2 卫星互联网资源调度 120
5.6 本章小结 122
本章参考文献 122
第6章 卫星互联网协议 125
6.1 地面网络协议 125
6.2 空间网络协议 128
6.2.1 CCSDS协议 129
6.2.2 SCPS协议 131
6.2.3 CFDP 133
6.2.4 DTN协议 133
6.3 本章小结 135
本章参考文献 135
第7章 卫星互联网技术要求 137
7.1 硬件要求 137
7.1.1 天基卫星网络硬件要求 137
7.1.2 地基互联网硬件要求 139
7.2 网络能力要求 141
7.2.1 天基卫星网络能力要求 141
7.2.2 地基互联网网络能力要求 141
7.3 计算能力要求 144
7.3.1 天基计算能力要求 144
7.3.2 地基计算能力要求 145
7.3.3 边缘计算能力要求 146
7.4 存储能力要求 147
7.4.1 天基存储能力要求 147
7.4.2 地基存储能力要求 148
7.4.3 边缘存储能力要求 149
7.5 安全能力总体要求 151
7.5.1 物理安全要求 152
7.5.2 网络安全要求 152
7.5.3 通信安全要求 153
7.5.4 数据安全要求 154
7.5.5 边缘安全要求 154
7.6 资源调度与管理能力要求 155
7.7 本章小结 156
本章参考文献 156
第3篇 技术篇
第8章 卫星互联网空间技术体系 158
8.1 火箭发射技术 158
8.1.1 弹道技术 159
8.1.2 定位定姿技术 160
8.1.3 制导技术 161
8.1.4 姿态控制技术 163
8.1.5 运载技术 165
8.1.6 火箭发射技术应用 166
8.2 卫星制造技术 168
8.2.1 卫星通用平台系统技术 168
8.2.2 有效载荷系统技术 170
8.3 卫星互联网接入技术 170
8.3.1 同步类随机多址接入 171
8.3.2 异步类随机多址接入 173
8.3.3 卫星互联网接入技术发展方向 176
8.4 卫星互联网空间组网技术 176
8.4.1 分布式空间系统组网技术 177
8.4.2 空间组网形式 184
8.4.3 星间链路技术 185
8.5 卫星应用技术 188
8.5.1 卫星通信技术 188
8.5.2 卫星导航技术 198
8.5.3 卫星遥感技术 200
8.5.4 无人机技术 205
8.6 本章小结 208
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