战术无线通信与网络

作者介绍

序

前言

术语表

第一部分理论基础

第1章引言

1.1OSI模型

1.2从网络层到IP层

1.3OsI模型的缺陷

1.4战术网络层次

1.5历史回顾

参考文献

第2章物理层

2.1调制

2.1.1空间信号

2.2信号检测

2.2.1二维空间中的信号检测

2.2.2AWGN的多维星座

2.3非相干解调

2.4信号衰落

2.5功率谱

2.6扩频调制

2.6.1直接序列扩频

2.6.2跳频扩谱

2.7结束语

2.7.1调制前与解调后发生了什么

2.7.2历史回顾

参考文献

第3章战术网络的数据链路层和信息原理

3.1信息理论和信道容量

3.1.1不确定性和信息

3.1.2熵

3.1.3离散无记忆信源编码

3.1.4互信息和离散信道

3.1.5二进制对称信道（BSC）模型

3.1.6离散信道的容量

3.2信道编码、检错和纠错

3.2.1汉明距离和信道编码中的比特错误概率

3.2.2线性分组码概述

3.2.3卷积码

3.2.4级联编码和交织

3.2.5网络编码和传输层分组擦除编码

3.3结束语

3.3.1信息理论和编码在战术无线通信和组网中的作用

3.3.2历史回顾

附录3.A在战术网络传输层使用RS编码

3.A.1RS编码应用

3.A.2分组擦除分析

3.A.3战术要求

参考文献

第4章战术网络中的MAC和网络层

4.1MAc层与多路访问技术

4.2排队理论

4.2.1分组的统计复用

4.2.2排队模型

4.3结束语

4.3.1战术无线网络中拥塞是怎样发生的

4.3.2历史回顾

4.3.3对第一部分的评述

参考文献

第二部分战术无线电通信的演进

第5章非IP战术无线电与走向IP

5.1向全球信息栅格的分步演进

5.2Ljnk—16波形

5.2.1Link一16消息

5.2.2Link一16链路层的操作

5.2.3JTIDs／Link—16的调制与编码

5.2.4Link一16的增强

5.2.5Link一16波形小结

5.3EPLRS波形

5.4SINCGARS波形

5.5战术互联网（TI）

5.6IP网关

5.6.1吞吐率

5.6.2端到端分组丢失

5.7结束语

5.7.1CIG之后是什么？

5.7.2历史回顾

参考文献

第6章基于口的战术波形与GIG

6.1战术GIG概念的体系结构

6.2战术GIG波形

6.2.1广域网波形（WNW）

6.2.2士兵无线电波形（SRW）

6.2.3高频段组网波形（HNW）

6.2.4网络中心波形（NCw）

6.3商用卫星在战术GIG中的角色

6.4卫星延迟分析

6.5战术GIG组网

6.6历史回顾

参考文献

第7章认知无线电

7.1认知无线电与频谱管理

7.2认知无线电概念

7.2.1认知无线电设定（cRs）的参数

7.2.2认知引擎

7.3战术环境中的认知无线电

7.4软件通信体系结构（SCA）

7.4.1SCA核心框架

7.4.2SCA定义

7.4.3SCA组件

7.4.4SCA与安全体系结构

7.5频谱感知

7.5.1多维频谱感知

7.5.2频谱感知的复杂性

7.5.3频谱感知的实现

7.5.4协作式频谱感知

7.5.5当前无线通信标准中的频谱感知

7.6认知无线电的安全

7.7结束语

7.7.1认知无线电的发展

7.7.2认知无线电建模和仿真

7.7.3未来展望

参考文献

第三部分开放体系结构模型

第8章战术网络开放体系结构

8.1商用蜂窝无线系统的开放体系结构模型

8.2战术无线系统开放体系结构模型

8.3开放体系结构下的战术协议栈模型

8.3.1战术无线网络开放体系结构模型实体

8.3.2开放体系结构战术无线模型接口控制文件

8.4战术边缘

8.4.1战术边缘定义

8.4.2战术边缘分析

8.5历史回顾

参考文献

第9章开放体系结构的细节

9.1明文IP层和战术边缘

9.2基于测量的资源管理

9.2.1MBRM的优势与挑战

9.2.2拥塞严重水平

9.2.3MBAC的马尔可夫链表示

9.2.4两节点间的流量调整

9.2.5多个节点的流量调整

9.2.6物理层的丢包

9.3ICDI：明文IP层到HAIPE

9.4ICDV：对等明文IP层

9.4.1HAIPE上的TCP代理

9.4.2HAIPE上的VoIP代理

9.4.3HAIPE上的视频代理

9.4.4HAIPE上的RSVP代理

9.4.5HAIPE上的多播代理

9.5ICDx：穿越HAIPE的跨层信令

9.6结束语

9.7历史回顾

参考文献

第10章将商用蜂窝通信能力引入战术网络

10.1战术用户的期望

10.2战争场景中的3G／4G／LTE技术

10.3战术蜂窝通信网关（TCG）

10.4部署应用案例

10.4.1应用案例I：智能手机与SRW波形无线电台相连

10.4.2应用案例Ⅱ：下车单位的3G／4G／LTE服务

10.4.3应用场景Ⅲ：在隔离区域接入3G／4G／LTE

10.5结束语

参考文献

第11章战术网络的网络管理挑战

11.1基于策略的网络管理和博弈论在战术网络中的应用

11.2联合部队互操作性面临的挑战

11.3联合网络管理体系结构方法

11.3.1运作的设想和概念（ConOps）

11.3.2网关节点的作用

11.3.3抽象信息

11.3.4创建路径信息

11.3.5时序图

11.4共享资源的冲突解决

11.4.1战术网络分层结构

11.4.2具备WNW／NCW能力节点中NCW的动态激活

11.4.3WIN—NM和用于NCW资源管理的JWNM之间的接口

11.4.4NCW资源属性

11.5结束语

参考文献

《战术无线通信与网络设计概念与挑战》适用于研究战术通信与组网的科研人员和工程师，同时也可作为相关专业研究生高级课程的教材。《战术无线通信与网络设计概念与挑战》采用开放体系结构模型观点，以独特的视角介绍战术无线通信与网络。为了完整地描述现代军用战术通信与网络技术，《战术无线通信与网络设计概念与挑战》系统地比较了军用战术通信技术与相应的商用技术。并指出了它们的相似和不同之处。作者首先介绍与战术无线通信和网络相关的协议栈层次理论背景，然后描述过去、当前和未来的各种战术无线电台，最后深入探讨开放体系结构所面临的挑战。基于方法论有步骤地帮助读者理解该领域复杂的概念。全书内容涉及传统非IP战术无线电、基于IP的战术移动自组织网络（MANET）无线电、未来战术通信中的认知无线电，以及核心网络在战术场景下的应用等，并且联合战术无线电系统（JTRS）和全球信息栅格（GIG）中的其它战术通信波形在书中也有所呈现。这些深度的介绍能够使读者对网络安全和网络运作（NetOps）面临的挑战、跨层信令的要求、协议栈层次融合的设想，以及战术通信与网络中特有的技术等进行深入思考，并引导他们在理论和实践上作进一步的探索。【作者简介】作者：（美国）艾尔马瑟瑞（George　F.Elmasry） 译者：曾浩洋 田永春