衛星移動通信中協作通信技術應用

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衛星移動通信的優點是多種多樣的，現階段主要有信道覆蓋范圍大、通信容量大、受限制條件少等，作為全球網絡通信的主要傳輸手段，衛星移動通信在軍用以及民用領域都發揮著無可替代的作用。但是在信息通訊過程中，衛星移動通信中存在著多普勒效應、陰影效應以及多徑效應，這些效應影響了通信的系統性能，甚至會導致通信中斷，是典型的衰落信道。因此需要相應的通信技術給予保護與支持。協作通信技術有利于提高通信的質量，各個節點在發送信息時能夠將自身功率與天線進行共享輸出，幫助其他節點進行信息的輸出，因此，協作通信技術是一種多入多出的通信系統，作為新型的通信系統，協作通信技術能夠使衛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，加強節點處理信息的能力，提高網絡通信速率。

1協作通信技術的應用原理

S點為源節點，R為協作節點，D為目的節點。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發送信息，R、D接收信息；第二階段R將信息經過處理再次傳送至D。D點將信息進行集中與合并，最后進行檢測。目前研究，多基于三節點的協作通信模型，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衛星多節點協助傳輸

衛星多節點協助傳輸，通信中任何一個節點均參與協作進行傳輸。S點為源節點，R為協作節點，D為目的節點，S發出的信源可以經由多個R點（i=1，2，3，•••，m）進行協作后轉發至D點。協作點R在地域上表現為分散，因此可以將經由不同R點轉發的信號當作獨立信號，D點最后對所有信號進行合并進行檢測。多節點協作傳輸能夠將目的點的接受性能有所提高。設有m個節點參與協作傳輸，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。根據對衛星多節點協作傳輸與直接傳輸的差錯性能對比，我認為在移動通信中，多節點協助傳輸比直接傳輸系統的傳輸性能更加優良，通信系統的鏈路余量越多，就越能夠抵御信道衰落。

3衛星協作節點的選擇

衛星多節點協作傳輸采用正交傳輸，因此，協作傳輸點越來越多會導致系統頻譜效率越來越低，根據我的研究觀點，選擇適量的協作點數，通過比較信道條件好的協助點進行參與傳輸，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、節點不同的移動位置等多種因素有關，所以各個協作點選擇之間的信道衰落有所區別。因此我得出結論，根據不同的信道衰落特征來優化功率分配能夠達到優化系統傳輸性能、減少協作點耗能、延長使用壽命的作用，我認為在協作通信技術應用中這點值得注意。

4衛星混合協作傳輸

在無線傳輸中，AF模式無需協作點解調信號、編輯譯碼，實現方式較為簡單，但傳輸過程中產生了噪聲放大效應。DF模式在正確編輯譯碼時能夠保持系統性能良好，但譯碼錯誤情況下會產生錯誤傳播效應，影響分集效果。因此我在兩種模式中進行優缺點調整，使用衛星混合協作傳輸將AF與DF模式進行結合，就能根據編輯譯碼的結果自動選擇模式，混合協作充分發揮兩種模式的優點，能夠提升系統性能。

5總結

隨著協作通信技術在應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，地面無線通信協作通信技術在提高系統性能方面有顯著效果。衛星移動通信的優點是多種多樣的，現階段主要有信道覆蓋范圍大、通信容量大、受限制條件少等，作為全球網絡通信的主要傳輸手段，衛星移動通信在軍用以及民用領域都發揮著無可替代的作用。但我國衛星移動通信方面的專業研究缺乏深入，起步較晚，發展迅速。因此發展空間較大，本文中我提出的一些應用技術與思路方法，希望能夠為今后的衛星通信技術提供資料，通過協作通信技術的引入，能夠有效提升系統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