卫星网络的协作通信技术
2011-03-21胡小丽宋维君
张 艳,胡小丽,宋维君
(南京信息职业技术学院,南京 210046)
1 引 言
随着军事航天、通信等技术的发展,战争空间正在向更高方向延伸,外层空间成为关系国家安全和夺取战争胜利的重要战场。航天技术的发展特别是航天器在军事领域的深入应用,对国家安全产生了重大而深远的影响。
卫星围绕地球运行在一个圆形或椭圆形轨道上,按照轨道高度可以分为:低轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星,轨道高度在500~1500km;中轨道(Medium Earth Orbit,MEO)卫星,轨道高度在10000~12000km;高椭圆轨道(High Elliptical Orbit,HEO)卫星,轨道高度在20000km以上[1]。其中对地球同步卫星使用中继通信机制,可以获得免费冗余上行链路和下行链路的资源,这样卫星网络能够得到更好的资源分配和管理。
在协作的网络结构中,通过中继信道在源端和目的端建立不同的独立路径。该中继通道可以被认为是一个多跳传输,其作为一个辅助渠道,是源端和目的端之间的直接通道。协作通信过程中的关键环节是中继处理重传源端的接收信号,不同的中继处理过程导致不同的协作传输协议。
按照中继对接收信号的处理方式,中继协作策略可分为放大转发(Amplify-and-Forward,AF)[2]、解码转发(Decode-and-Forward,DF)[2]和编码协作(Coded Cooperation)3种基本类型。
本文分析了用于点对点和点对多点通信链路协同通信技术的使用,通过设计一个简单的中继模型来分析多节点协作通信方式。符号错误率(SER)是评估各种中继方案的性能指标,通过观察SER曲线,可以预测放大转发和解码转发协作通信系统的最佳的能量分配。对于多卫星网络系统产生的多普勒效应,必须考虑使用多节点系统性能分析。……
