基于平流層通信技術的軍事通信網絡研究

薛強

摘要：基于軍事通信環境的特殊要求，通過分析技術手段的優缺點，選擇多址技術在平流層通信——碼分多址技術，選擇通信天線在平流層通信——全波波束掃描和下行波束掃描。

關鍵詞：平流層;通信技術;軍事通信網絡

在平流層通信中，蜂窩系統中的所有設備共享通信網絡中使用的帶寬。這需要使用更好的技術來控制無線通信信道，以確保通信服務的質量。通過使用相關協議和更好的多址技術來利用無線通信信道，可以合理地利用通信網絡中使用的帶寬。

1平流層通信中多址技術的選用

頻分多址（FDMA）是指平流層空中通信平臺和多用戶。每種信號方法都可以使用自己的頻段，互不干擾，通過不一致的載波頻率來區分用戶的地址。實現相對簡單，系統相對穩定。然而，頻分多址系統的系統容量非常小。由于中繼器中使用的大功率放大器的線性特性不理想，導致中繼器中使用的大功率放大器之間存在相互干擾的問題。此時需要進行固定補償，將載流子的能量擴散到一定程度。同時，通過優化頻譜排列，減少了相互干擾。例如，通過人為設置一些保護頻帶，可以消除相鄰信道造成的干擾。然而，需要指出的是，人為設置一些保護頻帶會減少頻譜的利用。

時分多址（TDMA）是指平流層空中平臺與多個用戶通信，每個信號使用不同的時隙，通過時隙的不一致來區分用戶的地址。時分復用技術避免了頻分復用過程中相鄰信道的干擾，提高了中繼器的功率利用率，增加了系統容量，信道可以根據需求進行分配。然而，分時多址設備的制造和維護是一個難題。碼分多址使用一組標準正交（或準標準正交）偽隨機序列根據用戶地址的不一致性來區分用戶地址。

碼分多址（CDMA）就是將初始信息帶寬提高一倍來獲取各種噪聲信號。碼分多址能夠在低信噪比下正常通信，系統容量大。理論上，用戶的數量是沒有限制的。語音激活可以增加系統容量，實現跨區域軟切換，并可以與窄帶系統共存，大大提高頻譜利用率。

通過對以上三種技術進行比較和分析可知，平流層通信使用的最佳多址技術是碼分多址技術。

2平流層通信的天線選擇

眾所周知，天線是平流層通信的重要組成部分。平流層通信的通信方式分為固定通信方式和移動通信方式。在移動通信模式中，各小區之間的信號交換在空中進行，大大減少了地面站的數量。這些主要是通過艦載多波束天線來實現的。

平流層通信與地面通信有許多不同之處。平流層通信采用空間分割多路技術。平流層通信可以通過從多波束天線向某個區域發送波束來實現。因此，多波束天線將波束發射到與小區覆蓋面積相等的區域。不同的波束可以使用相同的頻帶，允許不同的區域在同一時間通信，而不是劃分時間間隔進行通信，這是很容易完成的空間分復用。

平流層天線平臺采用多波束天線將地球劃分為小區域。波束間的信號切換對應著小區間的信號切換，使得協議L的平流層通信方式與非常成熟的小區系統非常相似。多波束天線的工作方式可以采用自適應線性方式

分為三類：

（1）開關波束是一種非常基本的多波束天線，其設備制造相對簡單。上行和下行光束都有特定的模式和光束數。根據最佳接收信號的相關標準，交換波束決定了波束通過上行鏈路的方向，所以交換波束自適應天線不需要通信信號的相位相干性。

（2）下橫梁有多種固定橫梁可供選擇。上行信道的波束數量受接收信道數量的限制，上行信道與交換信道相同。然而，下行信道比有交換光束的下行信道更復雜。下行光束由平行光束組成，下行光束的光束數大于上行通道的光束數。通過上行信道估計到達方向，然后通過多個不同的下行光束來選擇一個更好的下行光束。

（3）完全束掃描。完成這類光束掃描

這種分類是最高級的，也是最復雜的。其中，每個天線必須有一個獨立的發射機。接收和發射必須具有相相干性，相相干性遠高于多個固定光束的下行光束。上下游光束的數量和全光束掃描的光束模式不受限制，因此具有很好的抗干擾性能。

如果只采用全波束掃描，波束數太大，其所達到的網絡信號處理計算量很大。普通計算機難以完成，且成本過高，難以實時處理信息。因此，下行波束中有多種固定波束，并有一種完整的波束掃描方案，采用固定波束選擇實現一般的信號召喚模式，同時選擇其中的一些波束進行掃描。在城市中心，主要采用固定束組，以掃描束為輔助;掃描波束主要用于偏遠地區，輔助設置固定波束。

3安全策略評估

安全策略評估是在回答軍事通信網絡所有問題的基礎上，對現有軍事通信網絡的整體安全策略進行評估。本次評估應包括技術和管理兩個方面，主要包括以下三個方面：

（1）安全政策是否包括軍事通信網絡各方面的安全指南;

（2）安全策略中包含的管理和使用方法是否完全正確和可行;

（3）安全策略中包含的所有內容是否可以詳細實現。

隨著軍事通信網絡的快速發展，安全策略的評估方法也在不斷更新。以上僅包括一些常見的安全策略評估方法。然而，軍事通信網絡內部的用戶也可能成為軍事通信網絡的攻擊者。因此，安全策略的評估必須首先全面控制與軍事通信網絡功能相關的所有因素。

4結束語

軍事通信網絡不可能是絕對安全的，實際的安全很大程度上取決于通信人員的安全意識。在通信人員的安全意識相對較弱的情況下，安全政策的完善是整個軍事通信網絡安全的基礎。不同的軍事通信網絡有不同的安全策略。該安全策略需要能夠回答整個軍事通信網絡系統中所有與安全相關的問題。對于所有與安全相關的問題，我們都應該有一個相對完善的答案，同時，我們也應該有一個相對完善的方法來處理這些安全問題，那就是為軍事通信網絡制定一個相對完善的安全政策。這種安全策略做好后，應成為軍事通信網絡的安全標準。

參考文獻

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（中國人民解放軍北部戰區某部 ?遼寧 ?沈陽 ?110000）