星地融合认知网络多维协同传输理论与关键技术_安康，梁涛著_9787576325904

本书共分6章：第1章首先概述了星地融合网络概念与内涵，其次通过分析国内外发展现状，进一步探讨了所面临的技术难题，最后介绍了本书的研究内容；第2章主要研究了星地融合认知网络干扰性能分析；第3章主要研究了星地融合认知网络中继传输方法；第4章主要针对星地融合认知网络协同频谱共享方法展开研究；第5章主要针对星地融合认知网络协同安全传输方法展开研究；第6章针对星地融合认知网络协同资源优化方法展开研究。

地面移动通信网络过几代的发展，其网络拓扑结构较为固定，传输较为稳定可靠，服务质量较好。然而，传统地面网络的缺点也十分明显，不仅需要相关基础设施的支持，而且通信覆盖范围有限，在人迹罕至的高山、沙漠以及广阔的高空、海洋等区域无法做到有效覆盖。此外，由于网络结构通常较为固定，在发生自然灾害或遭受人为蓄意破坏时，地面网络通信可能中断。无线接入需求的区域不于人口密集的城区，未来还一步扩展到高空、海洋、沙漠等人口稀疏区域实施军事监控、大气和海洋环境监测等行为。与地面通信系统相比，通信(如同步或中、低轨道等)具有覆盖范围广、通信容量大、不受地理条件限制、适用业务类型广泛等诸多优势，极大地拓展了信息传输的空间和时间尺度，是真正全球覆盖的网络，是抢险救援的重要器材，也是军队全域作战的手段。作为国家重要的空间基础设施，通信通过动态的星间与星地微波链路将地面、海洋、空间与深空中的信息获取节点、信息存储节点、信息处理分发节点、信息使用节点紧密连接，可支持高动态、多样化、宽带、高可靠实时传输，广泛服务于通信保障、远洋航行、应急救援、导航定位、航空运输、测控等重大应用。但是，传统的网络依赖视距通信，对位于城市中心、人口密集区域的用户而言，由于各种建筑物的遮蔽，仅依靠提供的通信服务质量显然不如地面网络稳定。在从,加国由关大能在由要其川求大的井半发高中杜开合期业王随着移动互联网、物联网、车联网、大数据、机器学计算、区块链等技术的蓬勃发展，无线通信网络呈现出许多新趋势。国际电联定义了泛在网络(ubiquitous network)，即个人和无线设备无论何时何地何种方式以少技术限制接入到服务和通信;并描绘了泛在网络愿景:5C(融合、内容、计算、通信、连接)和(任意时间、任意地点、任意服务、任意网络、任意对象)。泛在网络的基本特征是泛在通信和万物互联，对单一的地面通信或通信带来了巨大挑战，也为两者的融合发展提供了良好机遇。

本书在回顾地面移动通信和通信历史及现状的基础上，通过分析蜂窝通信和通信继续展面临的挑战，可以发现两者融合发展的巨大优势。由于地面网络的局限性以及传统网络无法实现真正意义上的全球覆盖，将成熟的移动通信网与地面蜂窝网有机融合所构成的星地协同传输网络，可发挥地面网络和网络各自的优势。同时，兼顾人口地区的有效覆盖以及人口密集区域的可靠通信，能有效地提升网络资源的利用率和用户的服务质量。随着无线通信朝移动化、异构化、全球化和多网系融合的方向发展，以及绿色无线通信的提出，使无线通信由追求宽带高速向追求效率和环保转变，一体化组网方式下的协同传输架构充分挖掘时域、频域、空域等多维空闲频谱资源。基于星间、星地协同处理，具有组网灵活、切换便捷、资源分配、有效扩展无线网络覆盖范围与保证移动用户服务质量等优势，已成为下一代无线通信网络的架构和研究之一。天地一体化信息网络同深海空间站、量子通信、量子计算机等项目成为批部署的面向30年的国家重大科技专项。依托国家实验室、国家重大专项以及国家自然科学等项目的支撑，我国在天地一体化信息网络基础理论和关键技术方面的研究取得一定成果，但是相比于欧美等发达国家在该领域的研究强势和核心专利的拥有程度还处于明显弱势地位。因此，迫切需要面向未来天地一体化运行服务的新手段、新途径、新模式，开展更高和更深层次的应用基础理论研究，一步构建天地一体化的移动通信网提供理论依据和技术储备。

全目前，针对星地融合认知网络的研究主括两种传输架构:一是基于覆盖区域内地面中继站对信行转发的协同中继传输，主要利用时域和空域维度资源;二是基于认知无线电技术网络协同频谱共享，主要利用频域、码域等资源。尽管协作和认知技术的引入能够有效提升星地融合网络性能，但是为了提高频谱利用率，地面蜂窝系统与通信系统使用相同频率时，就必须要考虑网络间同频问题。基于上述分析，在频率资源受限的条件下，如何基于星地融合网络实际模型对网络间问题展开研究，一步保证与地面网络共存、提高信息传输的有

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在此，作者要感谢一起奋斗的同事们括:林敏研究员、朱卫平教授、郑淦教授.Symeon Chatzinotas教授、Wong K-Kit教授、欧阳键副教授、颜晓娟副教授等，他们对本书的完成给予了很多的建议和帮助。此外，还要感谢为本书的整理及校对而辛勤工作的学生们。

另外，感谢陆程大学全军优秀博士学位论文出版资助对本书的资助，感谢国家自然科学项目(编号:61901502，71392，61371255，601517)、人力资源与社会保障部全国博士后创新人才支持计划(编号:BX0101)、国防科技大学科研计划项目(编号:ZK18-02-11)、江苏省自然科学项目(编号:BK131068)、国防科技大学高层次创新人才青年培养计划、移动通信国家实验室项目(编号:12D15)对本书的资助。

随着研究工作的深入，我们深刻体会到，本书所反映的研究工作虽然取得了一展，但对于整个天地融合网络来说，所取得的成果只是“沧海一粟”。尽管本书作者查阅了大量的相关资料，借鉴了众多研究成果，但受到知识储备、研究深度、广度和能力水平所限，疏漏和不妥之处在所难免，恳请各位读者不吝批评指正。

后，对本书中所借鉴和引用参考文献的作者，对在本书编写过程资料支持和帮助的所有人员，以及对在本书的成稿过程中提出宝贵建议的专家学者表示衷心的感谢!

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