论文摘要：低轨道（leo）卫星移动通信系统是卫星距离地面500～1500km，运行周期2～4小时的卫星通信系统。铱系统、全球星系统及系统是地轨道卫星移动通信系统发展最快的范例。leo卫星移动通信系统具有广阔的发展前景
1leo卫星移动通信系统的特点
低轨（leo）卫星移动通信系统与中轨（meo）和静止轨道（geo）卫星移动通信系统比较，具有以下特点：
1.1由于具有更小的信号衰减和更低的传播时延，低轨卫星通信系统更有利于实现个人全球通信。leo系统的路径传输损耗通常比geo低几十分贝，所需发射功率是geo的1/200-1/2000，传播时延仅为geo的1/7~1/50，这对于实现终端手持化和达到话音通信所需要的延时要求是十分有利的。
1.2蜂窝通信、多址、点波束、频率复用等技术的发展为leo卫星移动通信提供了技术保障。
1.3由于地面移动终端对卫星的仰角较大，天线波束不易受到地面反射的影响，可避免多径衰落。
1.4它在若干个轨道平面上布置多个卫星，由星间通信链路将多个轨道平面上的卫星联接起来。整个星座如同结构上连成一体的大型平台，在地球表面形成蜂窝状服务小区，服务区用户至少被一个卫星覆盖，用户可随时接入系统。
1.5由于卫星的高速运动和卫星数目多，也带来了多普勒频移严重和星间切换控制复杂等问题。但不管怎样，低轨卫星移动通信系统的上述特点对于支持实现个人通信是有巨大吸引力的。
2leo卫星通信系统用户切换的一般过程
低轨卫星移动通信系统中，由于卫星的高速运动，使得它的波束覆盖区也跟着移动，而波束覆盖区的移动速度远大于用户的运动速度，因此，在leo卫星移动通信系统中，切换主要是由于卫星波束移动引起的。
对于卫星移动通信系统中的呼叫切换，通常经历这样一个过程：
2.1用户周期测量当前使用波束和邻近波束的导频信号或广播信道的信号强度的变化，以便确定它是否正在穿越相邻波束之间的边界或者处于相邻波束的重叠区内。
2.2若用户进入相邻波束的重叠区，达到切换触发的条件，将开始启动切换过程。用户中止利用当前波束进行通信，等待分配信道利用新波束进行通信。
2.3切换过程开始后，需要在新到达波束中为该用户按照一定的信道分配算法进行信道分配，并在原先波束中释放使用的信道；如果采用了波束内切换或信道重安排，则原先波束还须按照呼叫结束后的信道重安排算法进行波束内的信道优化分配，进行必要的波束内分配。分配完成后，将数据流从旧链路转移到新链路上来，完成切换。
3leo卫星通信系统用户切换的种类
低轨卫星通信系统用户切换可分为以下类型：
3.1同一信关站和卫星的不同波束之间的切换
目标波束和现用波束在同一信关站和同一卫星内，该切换涉及两个波束的信道分配和修改同一信关站(不采用星上交换)或卫星(采用星上交换)的交换路由表。
3.2同一信关站不同卫星之间的切换
目标波束与现用波束不在同一颗卫星内、但在同一个信关站范围内，它涉及两颗卫星的信道分配；对于采用星上交换的体制，需要改变两颗卫星星上交换路由表；对于卫星透明转发的体制，需要修改信关站交换路由表。
3.3不同信关站同一卫星的波束间的切换
目标波束和现用波束属于同一颗卫星，但属于不同的信关站，它涉及两个信关站之间的切换，包括信道分配、改变地面线路连接、位置更新、记费等，对于采用星上交换的卫星还需要改变其交换路由表。
3.4不同信关站不同卫星之间的切换
目标波束和先用波束属于不同的卫星且属于不同的信关站，它涉及两个信关站和两颗卫星之间的切换，信关站涉及信道分配、改变地面线路连接、位置更新、记费等问题，对于采用星上交换的卫星需要改变其交换路由表。
4leo卫星通信系统中用户切换目标卫星的选择准则
在低轨卫星移动通信系统的切换控制中，切换的目标卫星的选择策略对切换的最终性能也有着直接的影响。因此，根据系统的需要，设计出适合于本系统的切换目标卫星选择方案至关重要。目前，低轨卫星移动通信系统中的切换目标卫星选择策略主要有以下几种：最近卫星准则、最强信号准则、最长可视时间准则、最多可用信道数准则、覆盖时间与仰角加权准则及最小跳数切换准则。
其中，最近卫星准则认为距离用户终端最近（仰角最大）的卫星能够提供很好的服务质量（qos），可从纯几何上对其性能进行分析，也称为最大仰角准则。采用该准则时，用户终端在任何时候都选择能够为其提供最大仰角的卫星。该准则实现简单，但一般不会在实际系统中采用，因为它既没有考虑无线信号在空中的传播条件，也没有考虑网络的运行状况。
最强信号准则是终端在任何时候选择能够接收到最强信号的卫星。拥有足够高的信号强度是无线通信的一个基本条件，可以认为最强信号卫星准则能够提供较好的服务质量。
最长可视时间准则又称为最大覆盖时间准则。按照这个策略，用户将利用星座系统运行的先验知识，始终选择具有最大服务时间的卫星作为其切换的目标卫星。该准则基于对最小化系统的切换请求到达率考虑，延长了切换后呼叫一直被某个卫星服务的时间，从而可获得较低的被迫中断概率。
最多可用信道数准则为：用户选择具有最多可用信道数的卫星为它提供服务。该准则出于对整个系统信道资源利用率考虑，以使卫星系统中每个卫星所承载的业务量趋于均匀分布，避免因某个卫星节点超负荷而失效，从而影响到整个系统性能。应用这个准则时，不管卫星的具体位置，新呼叫和切换呼叫会经历相同的阻塞率或被迫中断概率，从而可以避免出现某个卫星超载的情况。
最小跳数切换准则则应用于具有星上路由的情况，策略要求用户在任何时候都选择能够为其提供最少跳数路径的卫星。在具体实现过程中，通信双方周期性检测其可见卫星中是否有比当前通信路径的跳数更少的路径，如果存在则进行切换，否则继续使用当前卫星进行通信。当然，如果通信双方的当前卫星出现低于最小仰角（或信噪比）时，也需要进行切换。假定卫星系统使用准静态路由算法，路由表项中带有卫星到卫星的路由跳数，而且其路由信息随着网络拓扑变化由系统自动刷新。
5低轨卫星通信系统用户切换与路由
在切换时，由于服务卫星的改变，对于采用星上交换和星上路由的卫星通信系统，原有路由也需要被重新建立。重建路由有以下几种方案：全路由重建，部分路由重建，重路由结合扩展路由，动态概率优化路由，最小跳数路由。
其中全路由重建卫星切换方案：原有路由完全被新路由代替，该方案得到的新路由仍然是最优化路径，但其处理时延比较大。
部分路由重建卫星切换方案：当切换发生时，原有路由被部分保存，只有变化部分被更新，该方案处理时延比较小，但新生成的路由可能不是最优化路径。
重路由与扩展路由结合：切换后首先进行路由扩展，再进行路由优化。以降低延时，但信令开销增大。
动态概率优化路由：全路由重建节约带宽，但是扩大了信令资源，需要选择合适的优化概率p，在带宽和信令资源之间折中。即并不对所有扩展后的路由进行优化，而是以概率p，对一部分路由进行优化，一部分仍保持原扩展路由。
最小跳数路由策略：用户在任何时候都选择能够为其提供最少跳数路径的卫星。通信双方周期性检测其可见卫星中是否有比当前通信路径的跳数更少的路径，如果存在则进行切换，否则继续使用当前卫星进行通信。该策略能够获得较低的传播延时和较小的切换频率，具有很好的系统性能。
参考文献
[1]陈振国，杨鸿文，郭文彬.卫星通信系统与技术.北京：北京邮电大学出版社，2003
【关键字】星通信系统人防应急通信应用
引言：卫星通信系统具有覆盖面广、长距离通信、可靠性强等优点，卫星通信不会轻易被地面的复杂通信状况所干扰；通信系统相较于其他通信系统而言更加灵活，局限性较小；并且卫星通信具有宽频带，大容量等优势，所以在人防应急系统中较为常见[1]。
一、人防应急通信
人防应急通信就是在发生自然灾害或人为突发状况，如火灾、洪涝灾害、大面积塌方、战争等情况时，利用不同的通信手段，建立合理的紧急救援通信网络，以确保救助、救援工作能够顺利及时的开展。人防应急系统是一种多通信手段并存的兴新技术，还涉及很多人员分配，技术配合等问题。与此同时，由于应急通信系统所处的环境的不确定性，救援队时常对人防应急通新系统提出很多特殊的要求，以便在技术层面对通信系统提供更多的保障。人防应急通信系统示意图如下所示[2]。
二、卫星通信系统介绍
1、卫星地面站。在进行高空卫星通信的同时，人防应急通信系统可以在地面布置卫星地面站，如短波电台等，卫星地面站可以用于各种自然灾害、战争破坏下不同地形地势中救灾的指令转达、资源分配和调度等使用，同时也可以应用到点对点通信系统中，如民众通信。这种通信系统具有很强的可移动性，实时性等优点，但是系统的安装成本较高，并且一旦部署完毕很难拆除更改，所以具有一定的局限性。
2、卫星电话。卫星电话是一种较为稳定的人防应急系统中常用的通信手段，它具有一定的稳定性，灵活性，可以进行实时的指令传达，但是存在终端设备限制等问题，无法大面积使用。
3、其他设备。较为常见的人防应急通信系统设备还有地面通信应急车、卫星通信便携站等，这些设备在一定程度上确保了人防应急通新系y的完备性、可操作性、可靠性、机动性[3]。
三、卫星通信系统在人防应急通信中的应用
在人防应急通信系统中对卫星通信就提出了如下要求：灵活性、稳定性、大容量，高速率传输等。一般的传输速率要求为：4Mbps-24Mbps，图像分辨率一般要求为352×288以上。卫星通信系统也应具备“总体部署、统一协调、应急通信为主、各个通信技术并存”的理念。
1、在军事突发事件中的应用。在军事突发状况下，主要的技术局限性体现在战地的危险性、破坏性、反侦察性等。在这类人防应急状况下对卫星通信的要求较高，首先卫星通信应具有较好的隐身性能，这就对卫星的性能指标，如方向图、增益等提出了较高的要求。此时可利用无人机、直升机等平台进行卫星通信系统的搭建。其次该系统需要具备较强的灵活性，可靠性等，可利用装甲车这个平台进行战地部署。
2、在公共安全突发事件中的应用。在一些地质灾害中，由于这些自然灾害的突发性、不确定性，对此类人防应急状况，通信系统就提出了灵活性、机动性等要求。此类灾害是突然发生的，而且灾害的类型无法预知，所以针对此类灾害建立的系统可以进行底层基础设施的搭建，并提供较多的兼容性接口，以便能够实时适应各种新型技术手段，以及各种类型的突发状况。
四、在人防应急通信中使用卫星通信系统中应注意的问题
因为对人防应急通信系统有较高的要求，所以本文选取了卫星通信的技术手段，但是卫星通信对环境要求以及经济要求较高，所以在建立卫星通信系统时要注意相应的可靠性和稳定性，兼容性等，又来避免不必要的拆除和修改，以更好的适应各种环境、各个时期的不同技术要求。
五、结论
卫星通信具有实时性、远距离性、宽频带等优点，所以卫星通信系统在人防应急通信系统中有较为广泛的应用。
参考文献
[1]余建国.SVC卫星应急通信保障系统探析[J].中国减灾，2012，（9）：54-55.
关键词：卫星通信；干扰分类；抗干扰手段
Abstract:Satellitecommunicationhasatransmissiondistance,widecoverage,notlimitedbygeographicalconditions,communicationbandwidth,largecapacityandotheradvantages,arewidelyusedinmilitarycommunication.Butthesatellitecommunicationisaffectedbyitsowncharacteristicsandtheenvironment,thereexistsallkindsofinterference,especiallytheopensystem,theuseoftransparenttransponder,morevulnerabletosomeunpredictablemaliciousinterference,severaljammingthefollowingaboutcommonanditstreatmentmeasures.
Keywords:classificationofsatellitecommunication;interference;anti-interferencemeasures
中图分类号：TN927+.2
1.卫星通信的内涵
从理论上来说，卫星通信主要是通过利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波的通信的一种卫星通讯方式。卫星通讯的水平如何在很大程度上影响了信号功能和水平。就目前来说，卫星通讯在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信、广播电视等领域内，卫星通信技术正在迅速的发展，并已经成为世界电信结构中的重要组成部分。
2.卫星通讯中的常见干扰
2.1地面干扰。地面干扰是卫星干扰最为普遍的一种干扰形式。我们这里提到的地面干扰主要包括两方面的内容：一方面是电磁干扰。随着当前我国经济的发展，各地城市化的建设，越来越多地信号设备开始被应用到城市的发展中区，在这种情况之下，不可避免地会出现电磁波。卫星通讯在电磁波的影响下，会影响正常的信号传递功能，信号传递容易受到影响。另一方面就是互调干扰。一般在卫星通讯处于多载波的状态时，其自身的功放容量总量有限，往返的信号传递中，力度不够，不能够有效地对数据进行传递。在信号运行中，往往会出现三阶互调分量超额或者是发射率不合格等方面的问题。
2.2空间干扰。空间干扰是卫星通讯干扰的重要方式。笔者这里提到的空间干扰主要包括了临星干扰和交调干扰。随着当前社会的发展，卫星通讯的科技水平日益进步，同步轨道卫星的数量也会增多。在这种情况下，难免会出现这种临近的卫星干扰。这种扰的信号超出了原来信号的覆盖率，其容易被掺杂其邻近卫星的信号，传输的信号效果不好。一般来说，邻星干扰主要包括上行干扰和下行干扰。
交调干扰主要是指用户载波频率分配与相邻信号的频带出现重叠，这里重点强调的是重叠。在实际的信号传递工作中，如果没有较强的保护或者是防干扰措施，那么信号在传递的过程中就容易出现噪底过高或出现副瓣方面的问题。这对于正常信号的传递有负面的影响。
2.3自然干扰。自然干扰是当前卫星传递过程中的不可预料到的一种干扰。一般说来，自然干扰包括了降雨现象和日凌现象。
降雨过程中出现的雨滴是干扰卫星通讯的重要因素。我们这里提到的雨滴会根据风向与卫星信号传递过程中的方向不同而会产生信号吸收和信号散射的不同干扰情况。从理论上来说，电波波长与雨滴的比值大小和信号的受干扰情况有关，电波波长与雨滴的比值越大，卫星传输的信号扰的程度就越低，相反，如果电波波长与雨滴的比值越小，卫星传输的信号扰的程度就越高。
作为一种自然现象，日凌现象对于卫星信号的传递有很大的影响。日凌现象是发生在每年的春分和秋分前后，这个时候的卫星在运输的过程中是处在太阳与地球之间的直线上，受太阳电磁波的影响，卫星信号的下行线路容易发生链路恶化的现象。从实际的运行中来看，日凌的时间与地区所处的纬度位置有关系。春分时节，纬度越高的地区，其日凌时间就短，而秋分时节，纬度越高的地区，其日凌时间则短。日凌现象发生的发生也与地区所处的经度有关系，从理论上来说，经度由西向东每增加2度日凌开始和结束的时间就会晚1小时。可以说，日凌现象发生期间，卫星通信会受到很大的影响。一旦日凌现象结束，通信就会恢复正常。通信会自动恢复正常。
2.4人为干扰。人为干扰是目前对卫星信号干扰影响很大的一种干扰方式。部分人群为了窃取将经济利益以及商业机密，会对卫星通讯进行恶意干扰。他们会通过卫星透明转发器的弱点对卫星频道的信号传递进行干扰。加之我国相关的法律不完善，对于卫星设施的监控不到位，就导致信号受到干扰、非法信号得意传播等问题的产生。
3.卫星通信抗干扰的主要手段
3.1军用卫星通信抗干扰手段。(1)直接序列(DS)扩频。所谓直接序列扩频，就是直接用高码率的扩频码序列(通常是伪随机序列)在发射端去扩展信号的频谱，使单位频带内的功率变小，即信号的功率谱密度变低，通信可在信道噪声和热噪声的背景下，使信号淹没在噪声里，敌方很不容易发现有信号存在。而在接收端，用相同的扩频码去进行解扩(缩谱)，即可把DS扩频信号能量集中，恢复原状，又能把干扰能量分散并抑制掉。因此，该体制的最大特点是信号隐蔽性好，被截收的概率小，抗干扰能力随着码序列的长度增加而加强。通常认为，直扩信号要隐蔽，其码长不能低于32位。DS扩频技术在军事星(Milstar)、租赁卫星(LEASAT)和舰队通信卫星(FLTSATCOM)等军用通信卫星中得到应用。(2)跳频(FH)。所谓跳频，是指用一定码序列去选择的多频率频移键控，使载波频率不断跳变，这是一种以“躲避”方式为主的抗干扰体制。为了对付跟踪式干扰，各国都力图提高跳频速度。20世纪80年代跳频速度一般在200跳/秒左右，目前，跳速可达300～500跳/秒。美国的军事星和舰队通信卫星7号和8号上装有的极高频(EHF)组件，上下行均使用了跳频技术。军事星－2的跳频范围达2GHz带宽。(3)跳时(TH)。跳时是用一定的码序列进行选择的多时片的时移键控，使发射信号在时间轴上跳变。从抑制干扰的角度来看，跳时得益甚少，唯一的优点是在于减少了占空比，一个干扰发射机为取得干扰效果就必须连续发射，因为干扰机不易识破跳时所使用的伪码参数。(4)各种混合方式。在上述几种基本的抗干扰方式的基础上，可以互相组合，构成各种混合方式。例如FH/DS、DS/TH、FH/TH或DS/FH/TH等。采用两维甚至三维的混合式抗干扰技术体制是国外抗干扰通信发展的一个趋势。例如，将跳频信号用直扩码进行调制的跳频/直扩(FH/DS)混合抗干扰体制，这种体制每一跳频率点均以直扩信号方式出现，直扩信号的特点是其功率谱密度低，敌方难以侦收，即使侦收出来，只要侦收时间超过跳频所需时间，也无法进行跟踪干扰。美国的军事星和舰队通信卫星采用了跳频/直扩混合体制，美国的三军联合战术信息系统(JTIDS)就采用跳时、跳频加直扩的三维抗干扰技术体制。
(5)多波束天线和干扰置零技术。美国的国防卫星通信系统(DSCSⅢ)的多波束天线(含19个发射波束和61个接收波束)能够根据敏感器探测到的干扰源位置，通过波束形成网络控制每个波束的相对幅度和相位，使天线在干扰方向上的增益为零。军事星和舰队通信卫星EHF组件都有点波束天线，使点波束之处的干扰很难奏效。(6)转发器加限幅器抗饱和。未采用扩频调制技术等上述技术的透明式线性转发器，其抗干扰性是很弱的，使用常规的干扰样式和与地球站的发射功率相当的干扰功率就可把它推入饱和区，而使它无法正常工作。带有限幅器的转发器，其抗干扰性优于线性转发器。但由于它具有强信号抑制弱信号的作用，只要干扰功率足够大，干扰仍可奏效。
3.2民用卫星通信抗干扰手段。通过对已经发生的若干干扰事件的分析，可以看出对民用(商用)卫星通信的故意干扰通常采取干扰卫星通信上行链路的方式，因为这种方式针对民用卫星通信频率公开、抗干扰防护措施少的特点，并且干扰设备较简单，所以较易实现。虽然军事卫星通信抗干扰手段可以很好地解决对通信上行链路的干扰问题，但由于民用卫星通信受成本效益的限制，不可能完全采用军事技术，因而在国际上还没有特别好的解决办法。
目前对抗上行链路干扰，主要是在卫星天线上作文章，通常采取空间隔断抗干扰的手段，包括：(1)多波束天线。采用多波束天线，当某一波束受到干扰时，关闭这一波束，而其他波束不受影响，这样既阻止了干扰，也不影响卫星接收地面信号。原理如图1：
自适应调零天线（系统结构如图2）。天线系统利用方向图的变化，自适应地调整波束的零点位置，使之对准干扰源方向并降低副瓣波束电平来抑制干扰。
图2数字调零天线系统结构
卫星通讯是信号传输的重要工具，只有了解掌握干扰类型，采取合适的措施，才能有效地保证通讯卫星信号的不扰，确保卫星通讯信号的有效传输。
参考文献：
[1]柴焱杰.孙继银.李琳琳.胡寅卫星通信抗干扰技术综述—现代防御技术2011(3)
