基于平流层通信技术的军事通信网络研究

薛强

摘要：基于军事通信环境的特殊要求，通过分析技术手段的优缺点，选择多址技术在平流层通信——码分多址技术，选择通信天线在平流层通信——全波波束扫描和下行波束扫描。

关键词：平流层;通信技术;军事通信网络

在平流层通信中，蜂窝系统中的所有设备共享通信网络中使用的带宽。这需要使用更好的技术来控制无线通信信道，以确保通信服务的质量。通过使用相关协议和更好的多址技术来利用无线通信信道，可以合理地利用通信网络中使用的带宽。

1平流层通信中多址技术的选用

频分多址（FDMA）是指平流层空中通信平台和多用户。每种信号方法都可以使用自己的频段，互不干扰，通过不一致的载波频率来区分用户的地址。实现相对简单，系统相对稳定。然而，频分多址系统的系统容量非常小。由于中继器中使用的大功率放大器的线性特性不理想，导致中继器中使用的大功率放大器之间存在相互干擾的问题。此时需要进行固定补偿，将载流子的能量扩散到一定程度。同时，通过优化频谱排列，减少了相互干扰。例如，通过人为设置一些保护频带，可以消除相邻信道造成的干扰。然而，需要指出的是，人为设置一些保护频带会减少频谱的利用。

时分多址（TDMA）是指平流层空中平台与多个用户通信，每个信号使用不同的时隙，通过时隙的不一致来区分用户的地址。时分复用技术避免了频分复用过程中相邻信道的干扰，提高了中继器的功率利用率，增加了系统容量，信道可以根据需求进行分配。然而，分时多址设备的制造和维护是一个难题。码分多址使用一组标准正交（或准标准正交）伪随机序列根据用户地址的不一致性来区分用户地址。

码分多址（CDMA）就是将初始信息带宽提高一倍来获取各种噪声信号。码分多址能够在低信噪比下正常通信，系统容量大。理论上，用户的数量是没有限制的。语音激活可以增加系统容量，实现跨区域软切换，并可以与窄带系统共存，大大提高频谱利用率。

通过对以上三种技术进行比较和分析可知，平流层通信使用的最佳多址技术是码分多址技术。

2平流层通信的天线选择

众所周知，天线是平流层通信的重要组成部分。平流层通信的通信方式分为固定通信方式和移动通信方式。在移动通信模式中，各小区之间的信号交换在空中进行，大大减少了地面站的数量。这些主要是通过舰载多波束天线来实现的。

平流层通信与地面通信有许多不同之处。平流层通信采用空间分割多路技术。平流层通信可以通过从多波束天线向某个区域发送波束来实现。因此，多波束天线将波束发射到与小区覆盖面积相等的区域。不同的波束可以使用相同的频带，允许不同的区域在同一时间通信，而不是划分时间间隔进行通信，这是很容易完成的空间分复用。

平流层天线平台采用多波束天线将地球划分为小区域。波束间的信号切换对应着小区间的信号切换，使得协议L的平流层通信方式与非常成熟的小区系统非常相似。多波束天线的工作方式可以采用自适应线性方式

分为三类：

（1）开关波束是一种非常基本的多波束天线，其设备制造相对简单。上行和下行光束都有特定的模式和光束数。根据最佳接收信号的相关标准，交换波束决定了波束通过上行链路的方向，所以交换波束自适应天线不需要通信信号的相位相干性。

（2）下横梁有多种固定横梁可供选择。上行信道的波束数量受接收信道数量的限制，上行信道与交换信道相同。然而，下行信道比有交换光束的下行信道更复杂。下行光束由平行光束组成，下行光束的光束数大于上行通道的光束数。通过上行信道估计到达方向，然后通过多个不同的下行光束来选择一个更好的下行光束。

（3）完全束扫描。完成这类光束扫描

这种分类是最高级的，也是最复杂的。其中，每个天线必须有一个独立的发射机。接收和发射必须具有相相干性，相相干性远高于多个固定光束的下行光束。上下游光束的数量和全光束扫描的光束模式不受限制，因此具有很好的抗干扰性能。

如果只采用全波束扫描，波束数太大，其所达到的网络信号处理计算量很大。普通计算机难以完成，且成本过高，难以实时处理信息。因此，下行波束中有多种固定波束，并有一种完整的波束扫描方案，采用固定波束选择实现一般的信号召唤模式，同时选择其中的一些波束进行扫描。在城市中心，主要采用固定束组，以扫描束为辅助;扫描波束主要用于偏远地区，辅助设置固定波束。

3安全策略评估

安全策略评估是在回答军事通信网络所有问题的基础上，对现有军事通信网络的整体安全策略进行评估。本次评估应包括技术和管理两个方面，主要包括以下三个方面：

（1）安全政策是否包括军事通信网络各方面的安全指南;

（2）安全策略中包含的管理和使用方法是否完全正确和可行;

（3）安全策略中包含的所有内容是否可以详细实现。

随着军事通信网络的快速发展，安全策略的评估方法也在不断更新。以上仅包括一些常见的安全策略评估方法。然而，军事通信网络内部的用户也可能成为军事通信网络的攻击者。因此，安全策略的评估必须首先全面控制与军事通信网络功能相关的所有因素。

4结束语

军事通信网络不可能是绝对安全的，实际的安全很大程度上取决于通信人员的安全意识。在通信人员的安全意识相对较弱的情况下，安全政策的完善是整个军事通信网络安全的基础。不同的军事通信网络有不同的安全策略。该安全策略需要能够回答整个军事通信网络系统中所有与安全相关的问题。对于所有与安全相关的问题，我们都应该有一个相对完善的答案，同时，我们也应该有一个相对完善的方法来处理这些安全问题，那就是为军事通信网络制定一个相对完善的安全政策。这种安全策略做好后，应成为军事通信网络的安全标准。

参考文献

[1]刘嵩鹤，农海燕，王倞.基于平流层通信技术的军事通信网络研究[J].数字通信世界，2020（06）：67+60.

[2]孙瑞冬.基于平流层通信技术下的军事通信网络研究[J].科学技术创新，2018（22）：79-80.

[3]王翔，何炜.基于平流层通信技术的军事通信网络研究[J].通信技术，2017，50（10）：2295-2298.

（中国人民解放军北部战区某部  辽宁  沈阳  110000）