陸忠梅

【摘要】 衛(wèi)星移動通信信道具有衰落性和復(fù)雜多變性的特點，其具有的多普勒效應(yīng)和陰影效應(yīng)等給通信帶來很大影響，甚至中斷通信。針對這個問題，專家們提出將協(xié)作通信技術(shù)引入衛(wèi)星系統(tǒng)，協(xié)作通信技術(shù)利用不同節(jié)點的協(xié)作，帶來分集增益的好處，能夠更好的抗衰落。達(dá)到讓衛(wèi)星系統(tǒng)功能的穩(wěn)定，更好的達(dá)到信號傳輸?shù)哪康摹?/p>

【關(guān)鍵詞】 協(xié)作通信 衛(wèi)星 抗衰落 信號傳輸

前言：衛(wèi)星通信是全球通信必不可少的重要部分，具有容量大，限制小，傳輸快等特點。但是衛(wèi)星通信的陰影效應(yīng)和多普勒效應(yīng)等影響著信號的傳輸，甚至?xí)袛嗤ㄐ拧Ｔ诖藛栴}上，專家們引入了協(xié)作通信技術(shù)。協(xié)作通信技術(shù)是受MIMO技術(shù)啟發(fā)產(chǎn)生的新技術(shù)，該技術(shù)需要用戶間相互合作，資源共享，利用分集優(yōu)勢來對抗衛(wèi)星系統(tǒng)的衰落性。達(dá)到衛(wèi)星系統(tǒng)的穩(wěn)定高效傳輸?shù)哪康?。本文首先介紹了協(xié)作通信技術(shù)，然后介紹衛(wèi)星協(xié)作通信技術(shù)，最后說明協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用到衛(wèi)星技術(shù)所帶來的好處。

一、協(xié)作通信技術(shù)

1、協(xié)作通信。協(xié)作通信技術(shù)是受MIMO技術(shù)啟發(fā)而發(fā)展的一門技術(shù)。該技術(shù)是利用分集優(yōu)勢來對抗衛(wèi)星系統(tǒng)的衰落性，該技術(shù)需要用戶間相互協(xié)作，資源共享，最終達(dá)到穩(wěn)定衛(wèi)星通信系統(tǒng)的目的。協(xié)作通信技術(shù)的原理如下圖所示：

圖中，S是源節(jié)點，D是接收節(jié)點，R是協(xié)助節(jié)點，首先由S節(jié)點發(fā)出信號，R和D共同接信號，R接收到信號之后，經(jīng)過特殊處理再發(fā)送給D節(jié)點，D節(jié)點收到R和S的信號后，經(jīng)過整合后進(jìn)行檢測，最終達(dá)到增益的目的。

2、協(xié)作策略協(xié)議。協(xié)作策略是中繼節(jié)點和源節(jié)點的協(xié)作，是信息經(jīng)過中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的一種方式。解碼轉(zhuǎn)發(fā)、編碼轉(zhuǎn)發(fā)和放大轉(zhuǎn)發(fā)是中繼節(jié)點處理信息的方式。解碼轉(zhuǎn)發(fā)要求中繼節(jié)點的性能較高，需要對收到的信息進(jìn)行破譯、對比，然后發(fā)給接收節(jié)點。編碼轉(zhuǎn)發(fā)是指將收到的信息重新編碼然后發(fā)送到接收源點。放大轉(zhuǎn)發(fā)是指中繼節(jié)點把收到的信息經(jīng)過放大處理，然后發(fā)送到接收源點。固定中繼、選擇中繼和增量中繼是源節(jié)點和中繼節(jié)點的協(xié)作方式。固定中繼是指中繼節(jié)點始終參與協(xié)作，這種協(xié)作方式的缺點是當(dāng)信號較差時，中繼信號可能會經(jīng)過錯誤的轉(zhuǎn)發(fā)，這樣接受節(jié)點收到的信息就是錯誤的。選擇中繼是指信號傳輸很好的時候中繼節(jié)點才會協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)信號較差時，中繼節(jié)點不會進(jìn)行協(xié)作。增量中繼是指中繼節(jié)點可以收到目的節(jié)點發(fā)來的反饋信息，只有當(dāng)目的節(jié)點接收不到信息時，中繼節(jié)點才會協(xié)助運(yùn)行。增量中繼是目前最好的協(xié)作通信方式。

二、衛(wèi)星協(xié)作通信技術(shù)

1、衛(wèi)星相互協(xié)作。目前，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)目較多，方便覆蓋較多的區(qū)域，衛(wèi)星之間的相互協(xié)作就會進(jìn)行信息的多元化傳輸，這樣可以節(jié)省很多資源，又可以達(dá)到信息傳輸?shù)亩鄻有?。例如衛(wèi)星一只接收地球的信息反饋，把收到的信息發(fā)給接收終端，這樣終端收到的信息就只來源于衛(wèi)星一，接收單一很可能造成收到的信息錯誤，或者信號弱，甚至中斷。然而，衛(wèi)星一要是和監(jiān)測另一區(qū)域的衛(wèi)星二協(xié)作，由衛(wèi)星一收到信息反饋發(fā)給終端和衛(wèi)星二，衛(wèi)星二經(jīng)過對信息的處理再發(fā)給終端，這樣終端收到的信息就可以進(jìn)行分集，整合。達(dá)到信息正確穩(wěn)定的傳輸。經(jīng)過簡單的例子不難看出，單一的衛(wèi)星信號很差，但經(jīng)過衛(wèi)星合作而處理后的信號穩(wěn)定而準(zhǔn)確，突顯了合作化的重要性，這是衛(wèi)星發(fā)展的重要一步。

2、用戶相互協(xié)作。衛(wèi)星通過天線發(fā)出信號時，覆蓋的地方會有很多車載站和手持站收到信息，用戶會對這些信號進(jìn)行審查，若是自己的就進(jìn)行接收，若不是就丟棄。這樣的做法會使一些車載站和手持站處于空閑狀態(tài)，造成很大的浪費(fèi)，一些用戶也會因為信號弱而苦惱，這就需要用戶之間的相互協(xié)作，達(dá)到互利共贏的局面。例如衛(wèi)星將一段信號發(fā)給了手持站1，手持站1由于地理位置問題信號不好，接收不到，然而此時，手持站2和車載站一收到了這段信息，衛(wèi)星和手持站1有合作關(guān)系，把這段信號經(jīng)過整合放大發(fā)給手持站1，手持站1就可以收到這些信號，在經(jīng)過特殊處理，就可以完整的收到這些信息。由此不難看出，用戶之間的相互合作，不僅可以節(jié)省資源的空閑，還可以保證用戶接收信息的及時性和準(zhǔn)確性。

結(jié)語：衛(wèi)星信號傳輸?shù)乃ヂ湫試?yán)重的影響著信號的傳輸，協(xié)作通信技術(shù)有效的補(bǔ)充了MIMO技術(shù)，應(yīng)用于衛(wèi)星技術(shù)之后，抵抗了衛(wèi)星通信技術(shù)的衰落性，有效的降低了中斷率，提高了通信系統(tǒng)的性能。所以我們要努力發(fā)展協(xié)作通信技術(shù)在衛(wèi)星通信技術(shù)中的應(yīng)用，讓我們的通信質(zhì)量上升一個臺階。