卫星移动通信中协作通信技术应用

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卫星移动通信的优点是多种多样的，现阶段主要有信道覆盖范围大、通信容量大、受限制条件少等，作为全球网络通信的主要传输手段，卫星移动通信在军用以及民用领域都发挥着无可替代的作用。但是在信息通讯过程中，卫星移动通信中存在着多普勒效应、阴影效应以及多径效应，这些效应影响了通信的系统性能，甚至会导致通信中断，是典型的衰落信道。因此需要相应的通信技术给予保护与支持。协作通信技术有利于提高通信的质量，各个节点在发送信息时能够将自身功率与天线进行共享输出，帮助其他节点进行信息的输出，因此，协作通信技术是一种多入多出的通信系统，作为新型的通信系统，协作通信技术能够使卫星移动通信的性能有所增益，在空间分集、阴影衰落与对抗多径等多方面有所形象，加强节点处理信息的能力，提高网络通信速率。

1协作通信技术的应用原理

S点为源节点，R为协作节点，D为目的节点。S在R的帮助下，将信息传送至D。这一过程由两阶段完成：第一阶段S发送信息，R、D接收信息；第二阶段R将信息经过处理再次传送至D。D点将信息进行集中与合并，最后进行检测。目前研究，多基于三节点的协作通信模型，我认为这些研究虽然也取得了一些成果，但仍有较多问题还需进行研究与检验。

2卫星多节点协助传输

卫星多节点协助传输，通信中任何一个节点均参与协作进行传输。S点为源节点，R为协作节点，D为目的节点，S发出的信源可以经由多个R点（i=1，2，3，•••，m）进行协作后转发至D点。协作点R在地域上表现为分散，因此可以将经由不同R点转发的信号当作独立信号，D点最后对所有信号进行合并进行检测。多节点协作传输能够将目的点的接受性能有所提高。设有m个节点参与协作传输，时隙越来越大的情况下，R点将第一个时隙收到的S点信号越来越放大再最终传送到D点，D点在合并信号是采用最大合并方式，接受信噪比γ可以这样表示：γ=γsd+Mi=1Σγsriγridγsri+γrid+1式中：γsd为信号S→D进行传输时的信噪比，γsri为S→Ri进行传输时的信噪比，γrid为Ri→D进行传输时的信噪比。根据对卫星多节点协作传输与直接传输的差错性能对比，我认为在移动通信中，多节点协助传输比直接传输系统的传输性能更加优良，通信系统的链路余量越多，就越能够抵御信道衰落。

3卫星协作节点的选择

卫星多节点协作传输采用正交传输，因此，协作传输点越来越多会导致系统频谱效率越来越低，根据我的研究观点，选择适量的协作点数，通过比较信道条件好的协助点进行参与传输，资源利用合理化，能够有效提高频谱效率。此外，在传输中协作点空间位置不同。在研究中，不同的传输距离与地形地势、建筑物高低遮挡范围、节点不同的移动位置等多种因素有关，所以各个协作点选择之间的信道衰落有所区别。因此我得出结论，根据不同的信道衰落特征来优化功率分配能够达到优化系统传输性能、减少协作点耗能、延长使用寿命的作用，我认为在协作通信技术应用中这点值得注意。

4卫星混合协作传输

在无线传输中，AF模式无需协作点解调信号、编辑译码，实现方式较为简单，但传输过程中产生了噪声放大效应。DF模式在正确编辑译码时能够保持系统性能良好，但译码错误情况下会产生错误传播效应，影响分集效果。因此我在两种模式中进行优缺点调整，使用卫星混合协作传输将AF与DF模式进行结合，就能根据编辑译码的结果自动选择模式，混合协作充分发挥两种模式的优点，能够提升系统性能。

5总结

随着协作通信技术在应用方面的研究越来越深入，地面无线通信方面也得到了广泛而深入的研究，研究成果显示，地面无线通信协作通信技术在提高系统性能方面有显著效果。卫星移动通信的优点是多种多样的，现阶段主要有信道覆盖范围大、通信容量大、受限制条件少等，作为全球网络通信的主要传输手段，卫星移动通信在军用以及民用领域都发挥着无可替代的作用。但我国卫星移动通信方面的专业研究缺乏深入，起步较晚，发展迅速。因此发展空间较大，本文中我提出的一些应用技术与思路方法，希望能够为今后的卫星通信技术提供资料，通过协作通信技术的引入，能够有效提升系统的传输性与信息通顺性。

作者：李琳琢 单位：大连大窑湾边防检查站