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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)星移動通信中協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用

衛(wèi)星移動通信的優(yōu)點是多種多樣的,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)點在發(fā)送信息時能夠?qū)⒆陨砉β逝c天線進行共享輸出,幫助其他節(jié)點進行信息的輸出,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,加強節(jié)點處理信息的能力,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點為源節(jié)點,R為協(xié)作節(jié)點,D為目的節(jié)點。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點將信息進行集中與合并,最后進行檢測。目前研究,多基于三節(jié)點的協(xié)作通信模型,我認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行研究與檢驗。

2衛(wèi)星多節(jié)點協(xié)助傳輸

衛(wèi)星多節(jié)點協(xié)助傳輸,通信中任何一個節(jié)點均參與協(xié)作進行傳輸。S點為源節(jié)點,R為協(xié)作節(jié)點,D為目的節(jié)點,S發(fā)出的信源可以經(jīng)由多個R點(i=1,2,3,•••,m)進行協(xié)作后轉(zhuǎn)發(fā)至D點。協(xié)作點R在地域上表現(xiàn)為分散,因此可以將經(jīng)由不同R點轉(zhuǎn)發(fā)的信號當(dāng)作獨立信號,D點最后對所有信號進行合并進行檢測。多節(jié)點協(xié)作傳輸能夠?qū)⒛康狞c的接受性能有所提高。設(shè)有m個節(jié)點參與協(xié)作傳輸,時隙越來越大的情況下,R點將第一個時隙收到的S點信號越來越放大再最終傳送到D點,D點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進行傳輸時的信噪比,γsri為S→Ri進行傳輸時的信噪比,γrid為Ri→D進行傳輸時的信噪比。根據(jù)對衛(wèi)星多節(jié)點協(xié)作傳輸與直接傳輸?shù)牟铄e性能對比,我認為在移動通信中,多節(jié)點協(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)點的選擇

衛(wèi)星多節(jié)點協(xié)作傳輸采用正交傳輸,因此,協(xié)作傳輸點越來越多會導(dǎo)致系統(tǒng)頻譜效率越來越低,根據(jù)我的研究觀點,選擇適量的協(xié)作點數(shù),通過比較信道條件好的協(xié)助點進行參與傳輸,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)點不同的移動位置等多種因素有關(guān),所以各個協(xié)作點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)化功率分配能夠達到優(yōu)化系統(tǒng)傳輸性能、減少協(xié)作點耗能、延長使用壽命的作用,我認為在協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用中這點值得注意。

4衛(wèi)星混合協(xié)作傳輸

在無線傳輸中,AF模式無需協(xié)作點解調(diào)信號、編輯譯碼,實現(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行優(yōu)缺點調(diào)整,使用衛(wèi)星混合協(xié)作傳輸將AF與DF模式進行結(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,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,希望能夠為今后的衛(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