衛(wèi)星移動通信中協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用

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衛(wèi)星移動通信的優(yōu)點(diǎn)是多種多樣的，現(xiàn)階段主要有信道覆蓋范圍大、通信容量大、受限制條件少等，作為全球網(wǎng)絡(luò)通信的主要傳輸手段，衛(wèi)星移動通信在軍用以及民用領(lǐng)域都發(fā)揮著無可替代的作用。但是在信息通訊過程中，衛(wèi)星移動通信中存在著多普勒效應(yīng)、陰影效應(yīng)以及多徑效應(yīng)，這些效應(yīng)影響了通信的系統(tǒng)性能，甚至?xí)?dǎo)致通信中斷，是典型的衰落信道。因此需要相應(yīng)的通信技術(shù)給予保護(hù)與支持。協(xié)作通信技術(shù)有利于提高通信的質(zhì)量，各個節(jié)點(diǎn)在發(fā)送信息時能夠?qū)⒆陨砉β逝c天線進(jìn)行共享輸出，幫助其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息的輸出，因此，協(xié)作通信技術(shù)是一種多入多出的通信系統(tǒng)，作為新型的通信系統(tǒng)，協(xié)作通信技術(shù)能夠使衛(wèi)星移動通信的性能有所增益，在空間分集、陰影衰落與對抗多徑等多方面有所形象，加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)處理信息的能力，提高網(wǎng)絡(luò)通信速率。

1協(xié)作通信技術(shù)的應(yīng)用原理

S點(diǎn)為源節(jié)點(diǎn)，R為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，D為目的節(jié)點(diǎn)。S在R的幫助下，將信息傳送至D。這一過程由兩階段完成：第一階段S發(fā)送信息，R、D接收信息；第二階段R將信息經(jīng)過處理再次傳送至D。D點(diǎn)將信息進(jìn)行集中與合并，最后進(jìn)行檢測。目前研究，多基于三節(jié)點(diǎn)的協(xié)作通信模型，我認(rèn)為這些研究雖然也取得了一些成果，但仍有較多問題還需進(jìn)行研究與檢驗(yàn)。

2衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)助傳輸

衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)助傳輸，通信中任何一個節(jié)點(diǎn)均參與協(xié)作進(jìn)行傳輸。S點(diǎn)為源節(jié)點(diǎn)，R為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，D為目的節(jié)點(diǎn)，S發(fā)出的信源可以經(jīng)由多個R點(diǎn)（i=1，2，3，•••，m）進(jìn)行協(xié)作后轉(zhuǎn)發(fā)至D點(diǎn)。協(xié)作點(diǎn)R在地域上表現(xiàn)為分散，因此可以將經(jīng)由不同R點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的信號當(dāng)作獨(dú)立信號，D點(diǎn)最后對所有信號進(jìn)行合并進(jìn)行檢測。多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸能夠?qū)⒛康狞c(diǎn)的接受性能有所提高。設(shè)有m個節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作傳輸，時隙越來越大的情況下，R點(diǎn)將第一個時隙收到的S點(diǎn)信號越來越放大再最終傳送到D點(diǎn)，D點(diǎn)在合并信號是采用最大合并方式，接受信噪比γ可以這樣表示：γ=γsd+Mi=1Σγsriγridγsri+γrid+1式中：γsd為信號S→D進(jìn)行傳輸時的信噪比，γsri為S→Ri進(jìn)行傳輸時的信噪比，γrid為Ri→D進(jìn)行傳輸時的信噪比。根據(jù)對衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸與直接傳輸?shù)牟铄e性能對比，我認(rèn)為在移動通信中，多節(jié)點(diǎn)協(xié)助傳輸比直接傳輸系統(tǒng)的傳輸性能更加優(yōu)良，通信系統(tǒng)的鏈路余量越多，就越能夠抵御信道衰落。

3衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)的選擇

衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸采用正交傳輸，因此，協(xié)作傳輸點(diǎn)越來越多會導(dǎo)致系統(tǒng)頻譜效率越來越低，根據(jù)我的研究觀點(diǎn)，選擇適量的協(xié)作點(diǎn)數(shù)，通過比較信道條件好的協(xié)助點(diǎn)進(jìn)行參與傳輸，資源利用合理化，能夠有效提高頻譜效率。此外，在傳輸中協(xié)作點(diǎn)空間位置不同。在研究中，不同的傳輸距離與地形地勢、建筑物高低遮擋范圍、節(jié)點(diǎn)不同的移動位置等多種因素有關(guān)，所以各個協(xié)作點(diǎn)選擇之間的信道衰落有所區(qū)別。因此我得出結(jié)論，根據(jù)不同的信道衰落特征來優(yōu)化功率分配能夠達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)傳輸性能、減少協(xié)作點(diǎn)耗能、延長使用壽命的作用，我認(rèn)為在協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用中這點(diǎn)值得注意。

4衛(wèi)星混合協(xié)作傳輸

在無線傳輸中，AF模式無需協(xié)作點(diǎn)解調(diào)信號、編輯譯碼，實(shí)現(xiàn)方式較為簡單，但傳輸過程中產(chǎn)生了噪聲放大效應(yīng)。DF模式在正確編輯譯碼時能夠保持系統(tǒng)性能良好，但譯碼錯誤情況下會產(chǎn)生錯誤傳播效應(yīng)，影響分集效果。因此我在兩種模式中進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)調(diào)整，使用衛(wèi)星混合協(xié)作傳輸將AF與DF模式進(jìn)行結(jié)合，就能根據(jù)編輯譯碼的結(jié)果自動選擇模式，混合協(xié)作充分發(fā)揮兩種模式的優(yōu)點(diǎn)，能夠提升系統(tǒng)性能。

5總結(jié)

隨著協(xié)作通信技術(shù)在應(yīng)用方面的研究越來越深入，地面無線通信方面也得到了廣泛而深入的研究，研究成果顯示，地面無線通信協(xié)作通信技術(shù)在提高系統(tǒng)性能方面有顯著效果。衛(wèi)星移動通信的優(yōu)點(diǎn)是多種多樣的，現(xiàn)階段主要有信道覆蓋范圍大、通信容量大、受限制條件少等，作為全球網(wǎng)絡(luò)通信的主要傳輸手段，衛(wèi)星移動通信在軍用以及民用領(lǐng)域都發(fā)揮著無可替代的作用。但我國衛(wèi)星移動通信方面的專業(yè)研究缺乏深入，起步較晚，發(fā)展迅速。因此發(fā)展空間較大，本文中我提出的一些應(yīng)用技術(shù)與思路方法，希望能夠?yàn)榻窈蟮男l(wèi)星通信技術(shù)提供資料，通過協(xié)作通信技術(shù)的引入，能夠有效提升系統(tǒng)的傳輸性與信息通順性。

作者：李琳琢 單位：大連大窯灣邊防檢查站