国之重器出版工程 空间信息网络无线资源管理与优化

图书标准信息

• 作者 钟旭东；任保全；李洪钧；巩向武
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2021-09
• 版次 1
• ISBN 9787115568762
• 定价 149.80元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 252页
• 字数 310千字

【内容简介】

空间信息网络（SIN）是一种由分布在不同高度、携带探测、通信载荷的卫星和其他空间节点（如空间飞行器、空中和地面站点、移动和固定设备端等）构成的，通过动态建链组网，实时获取、传输、处理海量数据，实现空间信息体系化应用的综合信息基础设施。本书介绍了SIN的概念内涵、关键技术和研究现状，阐述了SIN无线资源管理与优化的意义和理论基础，并从SIN的多卫星中继网络资源优化、认知接入网络资源分配、协同覆盖网络资源配置、卫星通信子网络资源优化4个方面研究了SIN的无线资源管理与优化问题，提出了相关场景的无线管理架构和机制、优化算法及无线资源分配效用评估方法，利用仿真实验验证了所提出的无线资源管理机制、优化算法的可行性和高效性。
  本书适合从事空间信息网络建模与组网模拟软件开发的人员阅读，可供卫星通信、无线通信与传输技术、空间信息网络等领域科研人员参考阅读，也可以作为信息与通信工程相关专业的高年级本科生和研究生的教材和辅助读物。

【目录】

第1章  绪论001

1.1  空间信息网络的发展概述002

1.2  空间信息网络基本概念007

1.3  空间信息网络中的主要关键技术010

1.3.1  空间信息网络结构的设计与优化011

1.3.2  空间信息高速高可靠传输理论与方法012

1.3.3  空间信息的稀疏表征与融合处理016

1.4  研究展望017

参考文献018

第2章  卫星网络与SIN中的无线资源管理综述023

2.1  引言024

2.2  卫星网络无线资源优化技术研究现状025

2.2.1  时频资源分配025

2.2.2  功率分配与控制027

2.2.3  呼叫接纳控制与切换算法028

2.2.4  跨层资源管理029

2.3  SIN中无线资源管理研究现状032

2.3.1  SIN中无线资源管理的意义032

2.3.2  多星协同中继网络中的资源优化技术036

2.3.3  认知接入网络中的资源分配技术038

2.3.4  协同覆盖网络的资源管控技术039

2.3.5  卫星子网络的资源分配技术041

2.4  现有研究存在的不足042

2.5  本章小结044

参考文献044

第3章  空间信息网络无线资源优化基础053

3.1  引言054

3.2  SIN的无线资源多维约束空间划分055

3.3  SIN的无线资源共享与调度058

3.3.1  SIN的无线资源共享058

3.3.2  SIN的无线资源调度059

3.4  SIN的上行无线资源配置061

3.4.1  SIN的上行功率控制与带宽分配061

3.4.2  SIN的呼叫接纳控制065

3.5  SIN的下行无线资源优化066

3.5.1  基于下行网络整体性能优化的资源分配066

3.5.2  面向用户的SIN下行无线资源优化067

3.6  本章小结068

参考文献068

第4章  空间信息网络模型与骨干网络负载优化071

4.1  引言072

4.2  空间信息网络与资源管理架构073

4.2.1  基于DSC的空间信息网络074

4.2.2  DSCN资源管理架构078

4.3  骨干网负载优化080

4.3.1  多星中继模型080

4.3.2  多星中继负载优化问题083

4.4  基于对偶迭代的多星负载均衡优化算法085

4.4.1  场景1下的对偶域闭合解087

4.4.2  场景2下的对偶域闭合解091

4.4.3  基于PF的多星负载对偶迭代优化算法092

4.5  仿真结果与分析097

4.5.1  场景1下的仿真结果098

4.5.2  场景2下的仿真结果100

4.6  本章小结103

参考文献104

第5章  基于合作博弈的认知接入区域上行资源分配107

5.1  引言108

5.2  系统模型与问题描述111

5.2.1  认知区域网络上行模型111

5.2.2  单星资源管理架构与资源分配问题114

5.3  基于合作博弈的资源分配模型116

5.3.1  议价博弈理论基础116

5.3.2  合作资源分配博弈118

5.4  基于纳什议价博弈的合作资源博弈优化120

5.4.1  对偶问题及其闭合解121

5.4.2  拉格朗日乘因子更新125

5.4.3  合作资源分配算法126

5.5  仿真结果与分析128

5.5.1  合作资源分配算法的性能分析130

5.5.2  与现有研究中典型算法的比较133

5.6  本章小结136

参考文献137

第6章  DSCN上下行功率联合控制141

6.1  引言142

6.2  DSCN功率控制问题143

6.2.1  功率控制模型的建立144

6.2.2  联合功率控制问题的难点分析146

6.3  上下行联合功率控制方法147

6.3.1  初始发射功率预置147

6.3.2  链路衰减预测算法149

6.3.3  多级参数调整算法151

6.4  联合功率控制算法的流程152

6.5  仿真结果与分析153

6.6  本章小结156

参考文献157

第7章  基于Pareto优化的DSCN下行资源优化159

7.1  引言160

7.2  系统模型与问题描述163

7.2.1  DSCN下行链路模型164

7.2.2  联合资源分配问题建模165

7.3  问题复杂度分析与Pareto优化模型168

7.3.1  三维装箱问题模型和NP难特性168

7.3.2  Pareto优化与Pareto-front170

7.4  基于二维动态免疫克隆算法的联合资源分配171

7.4.1  基于空间均分的初始化方法和克隆算子172

7.4.2  模4非一致性变异算子173

7.4.3  二维抗体选择和更新方法175

7.4.4  时隙与功率联合分配过程177

7.5  仿真结果与分析180

7.5.1  TDICA性能分析182

7.5.2  MOA与SOA的性能比较187

7.6  本章小结191

参考文献192

第8章  非完全CSI条件下SIN卫星子网络下行资源调整197

8.1  引言198

8.2  系统模型与问题建模200

8.2.1  空间信息网络下行单星系统模型200

8.2.2  资源调整优化问题建模203

8.3  问题简化与分析204

8.3.1  非完全CSI的简化表征204

8.3.2  凸优化问题证明206

8.4  SIN下行功率调整与时隙分配208

8.4.1  对偶问题与闭合解208

8.4.2  对偶更新210

8.4.3  功率调整与时隙分配算法213

8.5  仿真结果与分析216

8.6  本章小结224

参考文献224

第9章  DSCN无线资源配置效用评价方法227

9.1  引言228

9.2  综合评价的基本理论229

9.3  指标体系的选取和基于AHP的初始指标权重确定232

9.4  基于BP神经网络的综合评价模型与综合评价算法236

9.5  综合评价指标体系及评价方法的仿真验证238

9.6  本章小结244

参考文献245

缩略语247

名词索引251