王路鋒

（中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081）

0 引 言

隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展，無人衛(wèi)通鏈路技術(shù)在軍事、民用等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，無人衛(wèi)通鏈路成為研究的熱點。然而，由于空間信道的復(fù)雜性，如何實現(xiàn)多通道接入與資源分配策略，提高通信效率，增強通信穩(wěn)定性，成為無人衛(wèi)通鏈路研究的重要課題。

多通道接入技術(shù)可以實現(xiàn)多個用戶同時進(jìn)行通信，大大提高了通信效率。無人衛(wèi)通鏈路系統(tǒng)中，多通道接入可以有效提高衛(wèi)星之間的通信速率，縮短通信時間，提高通信質(zhì)量。

資源分配策略是指在有限的通信資源下，合理分配給各個用戶或通道，以實現(xiàn)整體通信性能最優(yōu)化。在無人衛(wèi)通鏈路系統(tǒng)中，合理的資源分配策略可以有效提高系統(tǒng)性能，降低系統(tǒng)功耗，延長系統(tǒng)壽命。

無人衛(wèi)通鏈路系統(tǒng)工作在惡劣的空間環(huán)境中，如何提高系統(tǒng)的可靠性成為研究的關(guān)鍵。多通道接入與資源分配策略可以有效改善系統(tǒng)的可靠性，保證通信的穩(wěn)定性和安全性。

1 多通道接入技術(shù)

1.1 多通道接入技術(shù)的基本原理

多通道接入技術(shù)是指在網(wǎng)絡(luò)連接中使用多個通道，從而提高網(wǎng)絡(luò)連接的效率，改善網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。這種技術(shù)的基本原理是將網(wǎng)絡(luò)連接分成多個子連接，每個子連接都可以獨立地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)設(shè)備需要訪問網(wǎng)絡(luò)時，它可以通過多個子連接同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接。

多通道接入技術(shù)可以應(yīng)用于多種網(wǎng)絡(luò)連接方式，包括有線和無線網(wǎng)絡(luò)連接。多通道接入技術(shù)可以使用多個網(wǎng)線或光纖來實現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)連接。同時，多通道接入技術(shù)可以通過使用多個無線信道或頻段來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)連接。

1.2 多通道接入技術(shù)的優(yōu)點

1.2.1 提高網(wǎng)絡(luò)連接效率

多通道接入技術(shù)可以實現(xiàn)多個設(shè)備同時訪問網(wǎng)絡(luò)，從而提高網(wǎng)絡(luò)連接的效率。例如，在家庭網(wǎng)絡(luò)中，如果使用多通道接入技術(shù)，每個家庭成員都可以使用自己的設(shè)備同時訪問網(wǎng)絡(luò)，而不需要等待其他人完成操作。

1.2.2 提高網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定性

多通道接入技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性。例如，在無線網(wǎng)絡(luò)連接中，如果使用多個無線信道或頻段，當(dāng)其中一個信道或頻段出現(xiàn)故障時，設(shè)備可以自動切換到其他信道或頻段，從而確保網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性。

1.2.3 支持多種設(shè)備接入

多通道接入技術(shù)可以支持多種設(shè)備接入，包括計算機、手機、平板電腦等。這樣，無論使用哪種設(shè)備，都可以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接。

1.3 多通道接入技術(shù)在無人衛(wèi)通鏈路中的應(yīng)用

無人機在執(zhí)行任務(wù)時，需要與地面控制中心進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)傳輸。利用多通道接入技術(shù)，可以有效提高無人機與地面控制中心之間的通信質(zhì)量，從而保證無人機的穩(wěn)定飛行和任務(wù)執(zhí)行。衛(wèi)星遙感系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過程中需要經(jīng)過多次信號處理和轉(zhuǎn)發(fā)，利用多通道接入技術(shù)，可以有效提高信號的傳輸效率和穩(wěn)定性，從而提高衛(wèi)星遙感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。衛(wèi)星通信系統(tǒng)在傳輸數(shù)據(jù)時，常常會受到各種干擾和影響。利用多通道接入技術(shù)，可以有效提高信號的抗干擾能力，從而保證衛(wèi)星通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[1]。

2 無人衛(wèi)通鏈路概述

2.1 無人衛(wèi)通鏈路的概念

無人衛(wèi)通鏈路指在沒有人工干預(yù)的情況下，通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸路徑。無人衛(wèi)通鏈路強調(diào)的是自動、可靠和實時響應(yīng)的能力，以適應(yīng)復(fù)雜多變的地理環(huán)境和惡劣氣候條件為設(shè)計目標(biāo)，核心技術(shù)涉及人工智能、大數(shù)據(jù)分析、信號處理等多個領(lǐng)域[2]。

2.2 無人衛(wèi)通鏈路的運作機制及優(yōu)勢分析

無人衛(wèi)通鏈路采用多顆衛(wèi)星共同構(gòu)建一個龐大的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，可以滿足各種場合需求，無論是上傳還是下載都能夠?qū)崿F(xiàn)高速與高容量。無人衛(wèi)通鏈路系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢，具體如下。一是處理器強大，先進(jìn)的星載數(shù)字處理器具有強大的計算能力和優(yōu)秀算法設(shè)計策略；二是抗干擾能力強，系統(tǒng)在當(dāng)前錯綜復(fù)雜電磁環(huán)境下可以憑借自身卓越功效發(fā)揮巨大作用；三是靈活性能優(yōu)良，系統(tǒng)提供多種接口類型并且兼容眾多標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，使得組網(wǎng)時候更加便捷；四是安全保密性高，系統(tǒng)采用了加密等技術(shù)手段，確保信息安全無憂，即使某些部件受損，也能夠迅速重構(gòu)恢復(fù)原貌；五是維護(hù)成本較低，通過對不同子節(jié)點動態(tài)優(yōu)化調(diào)度，有效降低能耗節(jié)省開支；六是適應(yīng)性強，根據(jù)需要調(diào)整相應(yīng)參數(shù)設(shè)置，以便于在不同場景下正常運行；七是應(yīng)用前景廣闊，相信將來會有更多創(chuàng)新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，進(jìn)一步推動相關(guān)行業(yè)繁榮發(fā)展。

3 資源分配策略在無人衛(wèi)通鏈路中的應(yīng)用

在現(xiàn)代衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，由于頻譜資源的稀缺性及復(fù)雜性，精確管理無線電信號變得極為重要。因此，按需共享的概念被引入無中心自組織網(wǎng)絡(luò)，以解決這一難題。按需共享是指根據(jù)業(yè)務(wù)需求情況動態(tài)地調(diào)整各節(jié)點占用信道的時間比例并適時分片地形開或關(guān)閉狀態(tài)，從而提高網(wǎng)絡(luò)的健壯性與連通度，以保證最優(yōu)化系統(tǒng)的實時響應(yīng)能力與服務(wù)質(zhì)量。同時，減小節(jié)點的能耗與數(shù)據(jù)丟包率并改善其公平性，以提高整體性能指標(biāo)。此外，該方法能有效延長使用壽限，并且無須人工干預(yù)即可完成自動升級和維護(hù)功能強大的智能化管理系統(tǒng)。

無人通信技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。為確保無人通信的穩(wěn)定性和可靠性，資源的合理配置至關(guān)重要。如何在有限資源和復(fù)雜環(huán)境下實現(xiàn)最優(yōu)資源配置、提高系統(tǒng)吞吐量以及降低傳輸延遲等挑戰(zhàn)性問題成為現(xiàn)在研究的重點。通過制定合理的資源分配方案來解決這些問題，為未來的研究和實際應(yīng)用提供有價值的參考。

具體的解決方案包括以下幾個方面：首先，需要建立一套完整的數(shù)學(xué)模型，描述各類可利用于按需共享型式部署且具備多參數(shù)自我調(diào)節(jié)能力的分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；其次，可以運用現(xiàn)代控制論中的先進(jìn)手段來實現(xiàn)對于任意給定的時空混沌映射下的序列預(yù)測任務(wù)，以便獲得更優(yōu)的分段開關(guān)函數(shù)表達(dá)式或者改進(jìn)型的回聲定位算法作為反饋工具，從而達(dá)到更好地適應(yīng)復(fù)雜的城市環(huán)境變化影響；最后，借助軟件仿真測試平臺驗證前述推導(dǎo)結(jié)果的正確有效性，為將來進(jìn)一步推廣應(yīng)用到更為惡劣苛刻的操作環(huán)境中做好充分的準(zhǔn)備鋪墊工作。

4 多通道接入與資源分配策略的結(jié)合

4.1 多通道接入與資源分配策略的融合方式

針對多通道接入與資源分配策略的融合方式問題，可以采用一種稱為自適應(yīng)調(diào)制編碼（Adaptive Modulation and Coding，AMC）的多通道接入與資源分配聯(lián)合算法來實現(xiàn)更加智能化的數(shù)據(jù)處理和管理流程。設(shè)計思路如下：一是基于實時接收到的每個用戶的數(shù)據(jù)速率和質(zhì)量反饋等信息，及時調(diào)整各子載波；二是綜合考慮所有用戶的利益，以保證全網(wǎng)總體的效益最大化，并結(jié)合實際運營情況，開展必要的管理和維護(hù)工作；三是分析當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和用戶體驗效果之間的映射關(guān)系，建立起一套完整而精確的用戶滿意度評價模型，以便更好地了解掌握市場狀況，并為后續(xù)改進(jìn)措施制定科學(xué)依據(jù)；四是結(jié)合實際情況有針對性地在效率和公平之間做出取舍，充分運用諸如人工智能、大數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)手段，輔助完成跨平臺跨領(lǐng)域的決策，支持系統(tǒng)和應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案等工作；五是定期組織開展相關(guān)培訓(xùn)活動，加強員工的專業(yè)技能，培養(yǎng)社會責(zé)任意識，以確保各項政策制度的順利推行。

4.2 多通道接入與資源分配策略的優(yōu)缺點

目前，通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，多通道接入和資源分配策略已成為研究的熱點話題。這些技術(shù)旨在提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、降低延遲并確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

多通道接入是一種利用多個信道同時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，可以有效增加帶寬和提高數(shù)據(jù)處理速度。然而，該技術(shù)也存在一些問題。一方面，其復(fù)雜性較高，需要調(diào)整和處理不同的信道，以保證整體性能最優(yōu)；另一方面，在某些情況下可能會出現(xiàn)負(fù)載失衡的問題，即各信道的利用率不均衡導(dǎo)致總體效率下降。為解決這些問題，未來的研究可進(jìn)一步關(guān)注如何優(yōu)化算法以提高控制精度以及對動態(tài)變化的適應(yīng)性。

在一個共享的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，資源的有限性和需求的多樣性使得合理的資源配置顯得尤為重要。有效的資源分配不僅可以最大化地滿足用戶需求，還可以節(jié)省有限的網(wǎng)絡(luò)資源以實現(xiàn)更高效的運營管理。但是，沒有一種通用的資源分配方案適用于所有情況。在不同的系統(tǒng)和環(huán)境下，需要根據(jù)實際情況制定相應(yīng)的解決方案以滿足特定的目標(biāo)函數(shù)。這要求研究人員具備扎實的理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗[5]。此外，由于涉及因素眾多且相互影響復(fù)雜，建立一個全面準(zhǔn)確的模型往往具有較大的挑戰(zhàn)性。未來，可以通過引入更多的影響因素或者改進(jìn)現(xiàn)有模型的數(shù)學(xué)方法來解決這一問題[2]。

4.3 多通道接入與資源分配策略在無人衛(wèi)通鏈路中的前景與挑戰(zhàn)

在當(dāng)今的通信領(lǐng)域，多通道接入和資源分配策略已成為無人衛(wèi)通鏈路發(fā)展的重要方向。這一技術(shù)旨在通過多個信道同時傳輸數(shù)據(jù)，從而提高總體吞吐量并降低時延。然而，在實際應(yīng)用過程中，多通道接入和資源分配策略技術(shù)在面臨諸多挑戰(zhàn)的同時展現(xiàn)出了巨大的潛力。

與傳統(tǒng)的單一信道相比，多通道接入允許多個信號在同一時間傳播，從而大大提高了數(shù)據(jù)的接收速率和處理能力。該技術(shù)的另一個顯著優(yōu)點是具有較強的抗干擾性能，能夠在復(fù)雜的電磁環(huán)境中穩(wěn)定運行[3]。因此，對于要求高速、高穩(wěn)定性傳輸?shù)膽?yīng)用場景來說，如視頻流或大數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，采用基于多通道接入的系統(tǒng)將具有明顯優(yōu)勢。

實際運用中仍存在一些技術(shù)和工程上的困難需要去克服。例如：在進(jìn)行大規(guī)模的多頻道復(fù)用時可能會出現(xiàn)頻譜重疊的問題；在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大時，需要進(jìn)行實時的流量控制以避免擁塞等問題出現(xiàn)。這些都是在未來的研究和實踐中需要注意和完善的地方。

5 結(jié) 論

文章主要概述了多通道接入與資源分配策略技術(shù)，并探討了多通道接入與資源分配策略的應(yīng)用方向和未來發(fā)展方向。無人衛(wèi)通鏈路中的多通道接入與資源分配策略，為通信領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的機遇與挑戰(zhàn)。通過多通道接入技術(shù)提高通信鏈路的容量和穩(wěn)定性，通過資源分配策略實現(xiàn)通信資源的合理分配，有望為無人衛(wèi)通鏈路的發(fā)展提供有力支撐。