现代卫星移动通信系统中物理层关键技术研究

基于OFDM的IEEE802.16a物理层简介许云东;潘志文【摘要】简要介绍了IEEE802.16的基本概况,描述了IEEE802.16a标准采用的几种物理层方案.IEEE802.16a协议物理层支持的主流技术就是OFDM技术,重点介绍了OFDM的基本原理,采用OFDM调制技术的WirelessMAN-OFDM系统,以及其物理层的一些参数及性能.最后介绍了2种双工方式的帧结构及其工作原理.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2006(029)004【总页数】2页(P60-61)【关键词】IEEE802.16a;OFDM;帧结构;物理层【作者】许云东;潘志文【作者单位】东南大学,江苏,南京,210096;东南大学,江苏,南京,210096【正文语种】中文【中图分类】TN915.04随着Internet的飞速发展，用户对带宽的要求越来越高。

宽带无线接入系统（BWA）优势，也正在逐步显现出来，得到了电信行业的青睐。

IEEE 802.16工作组于2002年4月8日发布了IEEE Standard 802.16－2001标准，为BWA定义了无线城域网（WMAN）的WirelessMAN空中接口规范。

IEEE 802.16a是IEEE 802.16标准的扩展。

标准规定了无线宽带接入系统空中接口的媒体接入控制（MAC）层和物理（PHY）层，通过对MAC层规范的修改和物理层规范的增补来实现对IEEE 802.16的改进。

该标准定义的空中接口技术可用于将采用IEEE 802.11标准的局域网连接到互联网，也可作为线缆和数字用户线（DSL）的无线扩展技术，从而实现最后一公里的无线宽带接入。

基于IEEE 802.16a标准的网络可以覆盖48km的距离，并能以最高达70Mb／s的速率传输数据、语音和视频图像。

此外，IEEE 802.16a出色的站点性能可显著提高服务区域的覆盖范围。

IEEE 802.16a基于OFDM技术，他能降低设备间的可视要求。

5G移动通信发展趋势与若干关键技术研究作者：杨明樊海剑杨晓珍来源：《中国新通信》2021年第07期【摘要】近些年移动通信事业快速的发展，网络从3G发展到4G让人们有了更好的上网体验。

网络的发展在各个国家都得到了更好的应用，在网络的发展进程中，5G网络逐步走进人们的视野中，各个科技发达的国家都希望在这领域进行突破，而我国想要更早的进行5G通信网络的建立，引领时代潮流，国家在网络建设发展上也进行了大量的资金投入，5G网络在大数据环境下发展已成必然趋势，移动作为我国通信事业的佼佼者，必将是5G通信的先行者，下面对相关问题进行研究。

【关键词】 5G 移动通信发展探究引言：移动通信技术经历了快速发展的阶段，通过发展历史来看已经经历了2G、3G、4G 阶段，目前正在向5G阶段快速前进。

众所周知我国要想实现信息化其中很重要的一点就是实现5G，因此能够对5G移动通信的一些关键技术进行预见性研发，对其发展趋势进行提前预判。

5G技术在信号的覆盖范围、信息传播的安全性、客户的体验感和延时可靠等方面具有无可比拟的优势，当然在5G移动通信实际发展过程中也面临很多困难，因此在5G技术攻关过程中要加强合作，使得各项技术能够平稳有效的运行，取得好的结果，就能够推动社会进步和发展。

在当前5G技术的发展过程中，流量大的传感系统和设备将是关注的重点，对未来提升服务的技术水平和智能化水平具有重要的意义。

一、5G 移动通信的概述1.1 5G 移动通信的定义5G新的技术是以毫米波技术为基础的，即是一种低频短距离的接入技术，其频率控制在30 GHz～60 GHz 以内，利用短距离接入模式接入数据扩大频率的范围，能够为广大客户的使用带来很大的便利。

在接受信号方面，与以前使用的TDD和FDD只能单一的接收和发射信号相比，5G技术能够把网络资源分给不同类型和需求的用户，并且能够随时展开资源接收任务。

1.2 5G 移动通信发展的意义5G技术能够给我们全新的体验。

通信技术移动通信核心网关键技术研究高丽华，高乐文，任新宇，井志强（中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司，黑龙江网络商用的主要问题集中在无线网络、核心网络以及传输网络上。

包括网络功能在设备配置方面的虚拟化及控制平面与用户平面的分离，网络的结构，即非独立组网核心网；虚拟化；控制平面；网络切片Research on Key Technology of 5G Mobile Core NetworkGAO Lewen，REN Xinyu，China Mobile Communications Group Design Institute，Heilongjiang BranchG network for commercial use focus on wireless networktransmission network.This paper discusses the issues related to the 5G core networkthe separation of control plane from user planeslicing and low-cost profit computation for diversified services，and it reviewed the分离控制面和用户面是移动通信网络演变的一2G语音4G使用网络结构继承结构，并在控制面与用户面的分离中有了进一步的提高，从而减少用户的流速失真和因特网的主要技术。

在一个具体实施中，传统媒体网关设备的控制面和用户面作为会话管理功5G系统地址分配、选择与控制用于数据分组路由的用户节点，其主要功能为用户掩码，如重发、数据分组检测以及策略执行等。

图1 5G核心网SBA架构图1.3 网络切片网络切片分割物理网络形成多个独立终端逻辑网络，包括接入网络、核心网络以及传输网络等，可被视为5G网络中的虚拟专用网络，为用户提供个性化服务，并表现了5G网络的灵活性。

5g 物理层算法相关的书籍标题：5G物理层算法相关的书籍引言：随着5G通信技术的快速发展，物理层算法作为5G系统的基础，对系统性能的提升起着重要作用。

本文将为您推荐几本关于5G物理层算法的书籍，帮助您深入了解5G物理层算法的相关原理和应用。

1.《5G无线通信系统物理层技术》（陈童著）《5G无线通信系统物理层技术》是作者陈童针对5G无线通信系统提出的一本全面讲解物理层技术的书籍。

该书内容包含5G无线通信系统的基本原理、包括小区覆盖技术、信道和干扰管理、多天线技术等等。

通过该书的学习，读者能够深入了解5G物理层算法的各个方面，并对5G通信系统性能提升有更加深入的认识。

2.《5G物理层技术与算法》（龚建军等著）《5G物理层技术与算法》是多位作者共同编写的一本全面介绍5G物理层技术与算法的书籍。

该书主要包括：5G移动通信系统介绍、5G物理层技术特点、无线传输技术、调制与编码技术、载波聚合、大规模MIMO技术等等。

通过该书的阅读，读者可以系统全面地了解5G物理层技术与算法的基本原理和应用。

3.《5G物理层：中低层算法导论与设计指南》（吕继民等著）《5G物理层：中低层算法导论与设计指南》是一本由吕继民等人撰写的书籍，旨在为读者提供关于5G物理层中低层算法的导论和设计指南。

该书主要包括：物理层算法的基本框架、具体算法的分析与设计、实际系统中的算法设计、射频学与射频前端技术等。

通过该书的学习，读者可以深入了解5G物理层算法的设计思路和实现方法。

4.《5G物理层链路适应性技术与差纠方法》（杨涛著）《5G物理层链路适应性技术与差纠方法》是杨涛针对5G物理层链路适应性技术和差纠方法所编写的一本专业书籍。

该书主要内容包括：物理层链路适应性技术、物理层链路适应性算法、无线信道差纠方法、差纠算法等。

该书内容深入浅出，适合对5G物理层链路适应性技术和差纠方法感兴趣的读者。

5.《5G通信系统中的物理层算法设计与仿真》（李东涛著）《5G通信系统中的物理层算法设计与仿真》是作者李东涛写作的一本关于5G物理层算法设计与仿真的专业书籍。

关于“第四代移动通信系统（TD-LTE）关键技术与应用”项目申报2016年度国家科学技术奖励公示中国移动通信集团公司联合我院等14个单位合作的项目《第四代移动通信系统（TD-LTE）关键技术与应用》经中国通信学会推荐，拟申报2016年国家科技进步奖。

根据国家科学技术奖励工作办公室要求，现将该项目公示如下，自公示之日起至1月17日为异议期。

任何单位和个人对公示内容持有异议的，应在异议期内提出。

提出异议的单位须表明真实身份，并在异议的书面材料上加盖本单位公章；提出异议的个人，须在异议的书面材料上签署（不能打印）真实姓名。

我院按规定对异议人身份予以保护。

凡匿名异议不予受理。

联系人：XXX电话：XXX邮件：XXX工业和信息化部电信研究院2016年1月7日项目公示内容如下：一、基本情况奖励种类：国家科技进步奖（特等奖）项目名称：第四代移动通信系统（TD-LTE）关键技术与应用主要完成人：二、推荐单位意见及客观评价第四代移动通信作为新一代移动通信技术（简称4G），面向移动互联网需求提供更高速、更低时延的宽带接入能力，是全球技术和产业竞争的制高点，也是促进互联网+发展的重要基础设施。

该项目实现了我国主导的TD-LTE技术战胜了美国主导的WiMAX等竞争技术，成为全球主流的4G标准；突破了我国通信产业在芯片、终端、仪表等薄弱落后环节，使我国移动通信行业跻身国际先进行列；搭建公共试验验证平台，推进产业链整体研发和产业化进程；克服规模组网应用中的挑战，构建了全球领先的TD-LTE精品网络，推动TD-LTE在全球快速发展及规模应用，首次实现我国主导的移动技术标准走向世界；该项目以市场为导向，有效组织产学研用协同创新，为我国市场经济体制下创新体系建设进行了有益实践，成为可以借鉴的重要典范。

在“新一代宽带无线移动通信网”重大专项的支持下，本项目攻克了TD-LTE 帧结构设计、智能天线技术等关键基础性技术，形成了TD-LTE标准核心；系统性解决了时分双工（TDD）技术规模应用的干扰消除、网络覆盖、语音方案等关键技术问题，形成了面向TD-LTE大规模运营的技术体系；创新研发了多制式高集成度网络设备，重点克服多频多模终端芯片设计与集成电路开发技术瓶颈，实现多频多模网络、芯片、终端、仪表等全产业链的群体突破。

ｊ专题：近距离无线通信技术Ｌ黄韬中国联合通信有限公司朦颖■北京邮电大学通信网络综合技术研究所吴树兴张智江中国联合通信有限公司【摘要】文章针对ＵＷＢ与蜂窝网络之间的干扰共存这一重要课题进行了深入研究与分析，并提出～些干扰抑制方法，最后对ＵＷＢ与未来４Ｇ系统的兼容性问题进行了前瞻性分析。

【关键词ｌＵＷＢ蜂窝网络４Ｇ干扰分析兼容性１引言始于９０年代的蜂窝网络。

以迅雷不及掩耳之势，在短短几十年间，覆盖了全球各个角落。

从２Ｇ的ＧＳＭ／ＧＰＲＳ一制专行。

３Ｇ的ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＴＤ—ＳＣＤＭＡ三足鼎立。

到未来４Ｇ系统ｌＭＴ—Ａｄｖａｎｃｅｄ标准的一统天下。

蜂窝通信已经在ＣＤＭＡ、ＭｔＭＯ、ＯＦＤＭ及智能天线等一系列物理层新技术的推动下，取得了长足的发展。

然而，旯军突起的近距离无线通信，以其独特的优势聚焦了很多学术界和产业界的目光。

尤其是堪与有线通信相媲美的ＵＷＢ技术，凭借其极高的传输速率、强抗多径能力、低功耗、低成本、强穿透能力、低截获概率．与现有其他无线通信系统共享频谱等优点，已成为无线个域网（ＷＰＡＮ）的首选技术。

ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）技术全称超宽带无线电。

又称。

冲激无线电”，即采用超短电磁能量冲激脉冲作为信息载体的无线电技术。

与传统窄带无线技术相比，它凭借极宽的频带和极低的发送功率在众多近距离通信技术中脱颖而出。

ＵＷＢ通过重叠原则共享已占用的频率资源。

在目前十分拥挤的频率资源条件下．提出了一种全新的频谱管理与分配的思路，提高了频谱利用率。

收稿Ｅｌ期：２００８年１月３１Ｅ１秒勃通信２００８年３月（下）自ＵＷＢ技术提出伊始，ＵＷＢ对现有通信系统可能造成的影响一直是业界关注的重要问题。

ＵＷＢ的带内发射频谱主要集中在３．１ＧＨｚ一１０．６ＧＨｚ频段。

而蜂窝网络目前的频率范围集中在２ＧＨｚ附近。

然而，由于ＵＷＢ的超宽带特性。

造成它与蜂窝网络之间极可能产生电磁干扰甚至频谱混叠。

另外．尽管ＵＷＢ的发送功率极低，但其对室内小范围移动终端的影响仍不能忽视，多个ＵＷＢ终端由于聚集效应也可能会对邻近的基站产生一定影响。

卫星通信中的高阶调制技术研究张曼倩;刘健;杨博;邹光南【摘要】In this paper we sum up the high order modulation technologyfor the satellite communication protocol GMR-1 and DVB, study the principle of 16QAM, 16APSK, 32APSK modulation, analyze the satellite channel models, build AWGN channel and Rician-K channel by using Matlab that simulate the transceiver of these high order modulation signals and acquire different modulation error performance results under different channel environment, The simulation result has a certain significance on the actual satellite communication systems which adopt higher order modulation technology.%总结了卫星通信协议GMR-1、DVB中的高阶调制技术，研究了16QAM、16APSK、32APSK调制原理，分析了卫星信道模型，利用Matlab分别搭建AWGN信道和Rician-K信道下各高阶调制信号的收发，得到不同的调制方式在不同信道或在不同衰落因子同一信道下的误码性能。

本文的仿真结果对实际卫星通信系统采用高阶调制技术有着一定的借鉴意义。

【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(000)021【总页数】4页(P114-117)【关键词】卫星通信;高阶调制;衰落信道;误码性能【作者】张曼倩;刘健;杨博;邹光南【作者单位】航天恒星科技有限公司北京 100086;航天恒星科技有限公司北京100086;航天恒星科技有限公司北京 100086;航天恒星科技有限公司北京100086【正文语种】中文【中图分类】TN91卫星通信系统对地面通信系统有着补充的作用，在一些紧急的灾害、战争情况下尤为重要。

科学技术创新2020.10浅析6G 通信系统关键技术董妮娅（重庆邮电大学移通学院，重庆400065）目前，5G 网络得到大力发展，世界各国视5G 为带动社会发展的新动能之一，竞相开展5G 网络部署，大力发展5G 新业务。

尽管5G 尚处于规模商用起步阶段,相关技术尚待继续增强完善,但我们有必要同步前瞻未来信息社会的通信需求,启动下一代移动通信系统（6G ）技术研究，本文对6G 技术进行探讨，包括通信技术、网络架构、网络智能化三个方面。

1突破性的通信技术新一代的移动网络通常以一组新颖的通信技术为特征，这些通信技术能提供前所未有的性能。

例如，大规模的多输入多输出（MIMO ）和毫米波通信作为5G 网络的关键技术。

6G 网络不仅适用于常规频段（即6GHz 以下和毫米波频段），还适用于尚未考虑用于蜂窝标准的频带，即太赫兹频段和可见光通信（VLC ）。

1.1太赫兹通信。

频率在100GHz 和10THz 范围内的电磁波被称为太赫兹波，具有超高的通信带宽、高穿透性等特性。

利用太赫兹频段可以解决信息高速传输和频谱资源稀缺之间的矛盾。

由于该频段的特殊性，学术界与工程界对该技术的研究尚处于初级阶段。

相比5G 中使用的毫米波，太赫兹将高频通信的潜力发挥到了极致的同时也带来了巨大的挑战。

阻碍太赫兹链路在商业系统中应用的主要问题是传播损耗、分子吸收、高穿透损耗以及天线和射频电路工程。

1.2可见光通信。

随着发光二极管（LED ）照明器件的广泛采用，可见光通信技术作为RF 通信的补充，具有无电磁干扰、节能等优点，具有较大的发展前景。

发送端控制光源在不同的光强度之间快速切换达到调制的目的并传输到接收器接收。

由于VLC实验平台成本较低，使得该研究比太赫兹通信更加成熟，形成了VLC 标准（即IEEE 802.15.7）；然而，由于VLC 覆盖范围有限，需要照明光源，易受到来自其他光源（如太阳）的散粒噪声的影响，VLC 主要用于室内；对于上行链路，需要通过RF 进行补充，因此3GPP 未将该技术纳入蜂窝网络标准。

卫星直播及其应用姓名：何兆贤学号：09274031班级：思源0902目录卫星直播及其应用 (2)1.引言： (2) (2)2.卫星直播中的技术 (3)3.DVB-S2技术主要表现 (4)4.数字卫星直播平台的组成 (6)5.卫星直播中的业务 (6)7.结束语 (8)8.参考文献 (9)卫星直播及其应用摘要：本文主要讲述了直播卫星的技术特点及现代基于直播卫星的应用领域。

简述了DVB-S2的技术标准。

关键字：卫星直播DVB-S2 直播业务1.引言：卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。

直播卫星系统就是一种卫星通信。

其特点为：覆盖面积广：一般不受地理障碍的影响。

传输能力强：采用数字压缩、统计复用技术。

信号质量高：数字直接到户，中间环节少。

接收简便：采用Ku频段大功率卫星，接收天线口径小，接收设备简单。

用户管理完善：采用有条件接收技术，实现对用户的实时、有效的管理和服务。

综合应用能力强：可提供高速数据、图文、交互式业务等综合服务。

卫星通信常用的多址联接方式有频分多址联接、时分多址联接、码分多址联接和空分多址联接，另外频率再用技术亦是一种多址方式。

CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。

接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。

直播卫星系统2.卫星直播中的技术卫星直播系统中有关广播电视信号的传输和处理的标准是最为核心的技术。

目前世界上卫星直播系统中信道传输主要采用DVB-S2标准。

其为DVB-S的升级版。

由于MPEG-2的音视频节目广播，DVB-S仅支持MPEG-2传输流的输入信号，前向纠错编码则采用里德-所罗门码与卷积码的级联编码机制。

这种通道编码技术在许多通信和广播系统中有着很多应用，具有较好的性能，且成本低，简单，安全。

无线通信中的物理层协议分析随着无线通信技术的迅猛发展，物理层协议在无线通信中扮演着至关重要的角色。

物理层协议是指无线通信中传输数据的方式和规则，它直接影响着通信质量和性能。

本文将对无线通信中的物理层协议进行分析，探讨其原理、特点和应用。

一、物理层协议的原理物理层协议是无线通信系统中最基础的协议，其主要任务是将数字信号转换为模拟信号，并通过无线信道传输。

物理层协议的原理可以归纳为三个方面：调制解调、信道编码和信道调度。

1. 调制解调：调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调则是将模拟信号转换为数字信号的过程。

调制技术包括频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。

调制技术的选择取决于信道特性和数据传输要求。

2. 信道编码：信道编码是为了提高数据传输的可靠性和容错性而采取的一种技术。

常用的信道编码技术有前向纠错编码（FEC）和自动重传请求（ARQ）等。

前向纠错编码通过在发送端添加冗余信息，使接收端能够在一定程度上纠正错误。

而自动重传请求则是在出现错误时，请求发送端重新发送数据。

3. 信道调度：信道调度是为了提高无线通信系统的容量和效率而采取的一种技术。

无线信道是有限的资源，因此需要对不同用户的通信请求进行调度。

常用的信道调度技术有时分复用（TDM）、频分复用（FDM）和码分复用（CDM）等。

这些技术可以将信道分割为不同的时间、频率或码片，从而实现多用户同时通信。

二、物理层协议的特点物理层协议在无线通信中具有以下几个特点：1. 高频带宽：无线通信中的物理层协议需要具备较高的频带宽度，以支持大容量的数据传输。

高频带宽可以提高通信速率和传输效率，但也会增加系统的复杂性和功耗。

2. 低功耗：由于无线通信设备通常由电池供电，因此物理层协议需要具备低功耗的特点，以延长设备的续航时间。

低功耗的实现可以通过优化调制解调算法、信道编码方案和信道调度策略等。

3. 抗干扰性：无线通信中的物理层协议需要具备一定的抗干扰能力，以应对信道噪声和其他无线设备的干扰。

5G移动通信发展趋势与若干关键技术摘要:最近几年，移动通信技术发展迅速，现在已经发展到4G移动通信技术，5G移动通信技术也逐步完成，本论文主要从不同方面阐述5G移动通信发展趋势与若干关键技术，希望为研究移动通信技术学者提供理论参考依据。

关键词:5G移动通信;发展趋势;关键技术第五代移动通信系统(简称5G)是面向2020年移动通信发展的新一代移动通信系统，具有超高的频谱利用率和超低的功耗，在传输速率、资源利用、无线覆盖性能和用户体验等方面将比4G有显著提升。

1. 5G移动通信发展趋势移动互联网的蓬勃发展是5G移动通信的主要驱动力.移动互联网将是未来各种新兴业务的基础性业务平台，现有固定互联网的各种业务将越来越多地通过无线方式提供给用户，云计算及后台服务的广泛应用将对5G移动通信系统提出更高的传输质量与系统容量要求.5G移动通信系统的主要发展目标将是与其他无线移动通信技术密切衔接，为移动互联网的快速发展提供无所不在的基础性业务能力.按照目前业界的初步估计，包括5G在内的未来无线移动网络业务能力的提升将在3个维度上同时进行:(1)通过引入新的无线传输技术将资源利用率在4G的基础上提高10倍以上;(2)通过引入新的体系结构(如超密集小区结构等)和更加深度的智能化能力将整个系统的吞吐率提高25倍左右;(3)进一步挖掘新的频率资源(如高频段、毫米波与可见光等)，使未来无线移动通信的频率资源扩展4倍左右.当前信息技术发展正处于新的变革时期，5G技术发展呈现出新的如下特点.(1)5G研究在推进技术变革的同时将更加注重用户体验，网络平均吞吐速率、传输时延以及对虚拟现实、3D、交互式游戏等新兴移动业务的支撑能力等将成为衡量5G系统性能的关键指标.(2)与传统的移动通信系统理念不同，5G系统研究将不仅仅把点到点的物理层传输与信道编译码等经典技术作为核心目标，而是从更为广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网作为突破的重点，力求在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高.(3)室内移动通信业务已占据应用的主导地位，5G室内无线覆盖性能及业务支撑能力将作为系统优先设计目标，从而改变传统移动通信系统“以大范围覆盖为主、兼顾室内”的设计理念.(4)高频段频谱资源将更多地应用于5G移动通信系统，但由于受到高频段无线电波穿透能力的限制，无线与有线的融合、光载无线组网等技术将被更为普遍地应用.(5)可“软”配置的5G无线网络将成为未来的重要研究方向，运营商可根据业务流量的动态变化实时调整网络资源，有效地降低网络运营的成本和能源的消耗.2我国5G移动通信推进及研发进程5G移动通信发展是全球移动通信领域新一轮技术竞争的开始.及早布局、构造开放式研发环境，力争在未来5G技术与商业竞争中的获得领先优势，已成为我国信息技术与产业未来发展最为重要的任务之一2013年初，在政府部门的大力支持下，成立了面向5G移动通信研究与发展的IMT-2020推进组，明确5G发展远景、业务、频谱与技术需求，研究5G主要技术发展方向及使能技术，形成5G移动通信技术框架，协同产学研用各方力量，积极融入国际5G发展进程，为2015年之后全面参与5G移动通信技术标准制定打下坚实的技术基础.“新一代宽带无线移动通信网”重大专项在推动LTE产业化的同时，开展了LTE的后续演进与无线新技术的研究，力争在5G国际标准化的候选技术上产生更多的自主知识产权，为我国布局5G关键技术的研究做了起步的工作.国家973计划也部署了移动网络体系创新的研究课题。

关于卫星通信系统的物理层安全性能分析发布时间：2022-08-18T09:02:00.938Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第7期作者：罗忠超，王致情、蔡河[导读] 全球卫星通信系统信道全部开放、天地一体化组网，造成其通信安全受到相关因素的影响罗忠超，王致情、蔡河单位：成都国恒空间技术工程股份有限公司摘要：全球卫星通信系统信道全部开放、天地一体化组网，造成其通信安全受到相关因素的影响，存在不同程度的问题，安全保障面临严峻挑战。

物理层内生的安全机制能够有效保障卫星通信安全，避免信道窃听。

因此，人们要加大物理层安全性能的研究和分析，降低窃听卫星处的信噪比，有效提高整个卫星通信系统的安全性能。

现代卫生通信系统应用范围十分广泛，能够提供话音、电报等，在民用和军事通信中发挥至关重要的作用，成为通信业务主要发展方向之一，呈现出广阔发展和应用前景，进一步凸显出该系统物理层安全性能的重要性，保证系统安全性。

关键词：卫星通信系统；物理层；安全性能物理层安全技术主要从物理层入手，合理运用信道特性，有效保护传输信息，提高无线通信安全性。

通信行业专家不断认识到物理层安全性能的重要作用，大力研究和应用物理层安全技术，获得良好的成就和发展，如信道编码、多载波传输、抗干扰技术等得到创新，为物理层安全性能提供有力的支撑和保障。

卫星通信属于创建全球无缝互联通信网络的主要措施，逐渐凸显出其重要地位，同时卫星通信系统面临越来越严重的安全威胁，需要人们详细分析该系统特点，掌握物理层存在安全问题，总结相关防护技术。

1研究意义卫星通信呈现出通信成本和通信距离无关、全球覆盖面积广泛等优点，在民事和军事通信领域被广泛运用，属于天地一化网络建设的主要构成部分。

无线介质全面开放，对该系统产生一定影响，面临窃听和干扰等安全威胁，进一步提高和保障通信安全可靠性成为该系统设计和思考的主要问题。

卫星通信系统设计过程中应用传统安全方案主要借助算法复杂度的密码学安全机制。

Chirp基物理层安全通信信号设计及处理技术卫星通信具有覆盖率高、传播距离远、组网灵活以及不受地理条件限制等优势,在航天测控、移动通信、数字广播电视等领域获得了广泛的应用。

由于卫星通信信道的开放性,处于波束覆盖范围内的任意接收机均可对卫星信号进行监听,如何保障卫星通信的安全性是一个十分重要的问题。

物理层安全技术利用信号设计、编码、调制等方法在物理层实现保密通信,能够兼顾无线通信的可靠性以及安全性;然而,由于信号维度的限制,传统单频信号在利用伪码序列、人为干扰等方式实现物理层保密通信时也出现了信号处理复杂度提高、功率效率降低等问题。

为实现安全、可靠的卫星通信,本文在航天科技集团卫星应用研究院创新基金以及国家自然科学基金创新群体等项目的支持下,研究基于Chirp信号的物理层安全通信信号设计及处理技术,具体的研究内容分为以下三个方面:1、在Ka频段天基测控通信环境中,用户飞行器和中继卫星间的相对运动会导致测控信号具有较大的多普勒频偏,传统直接序列扩频测控信号的捕获时间长达数秒。

为保证测控通信系统能够安全、快速的建链通信,本文研究了基于类噪声Chirp波形(Chirp noise waveform,CNW)的扩频通信信号设计及快速捕获技术。

首先给出了一种具有物理层安全性的CNW基扩频通信信号设计方法,推导了CNW一般化模糊函数的闭合表达式,并利用该式对CNW的多普勒容限、时频分辨力以及物理层安全容量等性质进行了理论分析。

在此基础上,基于CNW大多普勒容限以及时延多普勒耦合的特点,提出了一种基于正交匹配滤波器的CNW快速捕获算法,该方法仅需时域一维搜索即可捕获到带有大频偏的接收信号,实现时延和多普勒频偏的联合估计,与直接序列扩频信号相比捕获时间有显著降低。

2、多波束卫星通信系统能够利用多个高增益窄波束实现多目标的测控通信,有效提升卫星通信的系统容量。

为保证多波束卫星能够安全、快速的建链通信,本文研究了CNW基多址接入信号设计及物理层安全波束成形技术。

LTE—Advanced系统关键技术的研究【摘要】LTE-Advanced作为新一代移动通信（4G）国际标准，使用了许多全新的技术，例如载波聚合、上/下行多天线增强、多点协作传输、中继等关键技术。

这些技术增加了LTE-Advanced 小区的系统容量与信息的传输速率，极大的改善了小区边缘用户的性能。

本文对LTE-A的需求、相应关键技术进行了研究。

【关键词】LTE-Advanced；载波聚合；多天线增强；CoMP；Relay0 引言LTE-Advanced指的是LTE在Release 10以及之后的技术版本。

为了满足IMT-Advanced（4G）的各种需求指标，3GPP针对LTE-Advanced（LTE-A）提出了几个关键技术，包括载波聚合、协作多点传输、多天线增强等。

这些技术使LTE-A能够提供更高的峰值速率和吞吐量，支持多种应用场景，满足了未来移动通信系统日益增加的高速数据业务需求。

1 LTE-Advanced需求分析IMT-Advanced要求未来的4G通信在满足较高的峰值速率和较大的带宽之外，还要保证用户在各个区域的体验。

有统计表明，未来80%～90%的系统吞吐量将发生在室内和热点场景，室内、低速、热点将可能成为移动互联网时代更重要的应用场景。

因此，需要通过新技术增强传统蜂窝在未来热点场景的用户体验。

为满足这些需求，3GPP在LTE-A SI（Study Item）阶段对载波聚合、上下行多天线增强、多点协作传输、中继等关键技术进行了性能评估。

2009年10月，3GPP将LTE-Advanced（LTE Release 10 & beyond）作为IMT-Advanced候选技术方案提交ITU，包括FDD和TDD两种制式，以及初始的自评估结果。

2 LTE-Advanced关键技术为适应未来无线通信市场的更高需求和更多应用，满足和超过IMT-Advanced的需求，LTE-A采用了载波聚合、上/下行多天线增强、多点协作传输、中继等关键技术，大大提高无线通信系统的相应性能。