卫星-地面综合移动通信的部分预编码方法和系统技术方案

技术编号:9644074 阅读:119 留言:0更新日期:2014-02-07 04:30
本发明专利技术公开了一种卫星-地面综合移动通信的部分预编码方法和系统,在网络控制中心的控制下,卫星通过卫星信道向用户端发送共享数据;地面站对共享数据进行预编码,得到的预编码数据通过地面信道发送给用户端;用户端接收到共享数据和预编码数据,进行同步、信道估计和解码,得到解码数据。卫星和地面协同为用户端提供通信服务,并在网络控制中心的调控下,共享向用户端发送的下行发送数据,实现发送信号的同步。本发明专利技术提供的部分预编码方法能够使得地面站根据用户端进行信道评估的反馈信息进行预编码,预编码的同时还能考虑卫星信道状态以及地面信道状态,可以减小综合移动通信系统中用户收到信息的误码率,提高通信质量,提升系统性能。

【技术实现步骤摘要】
卫星-地面综合移动通信的部分预编码方法和系统
本专利技术涉及空间通信
,尤其涉及一种卫星-地面综合移动通信的部分预编码方法和系统。
技术介绍
未来移动通信网络不再只是采用单一的通信技术,往往会涉及不同的通信技术,如涉及的通信技术包括WiFi、WiMAX、2G/3G/3G+、LTE以及卫星通信等。其中将卫星移动通信系统与地面移动通信系统进行融合得到的综合移动通信系统被认为是下一代通信网络的重要部分。ITU(InternationalTelecommunicationUnion,国际电信联盟)在NGN(Next-GenerationNetworks,下一代网络)的框架下定义了综合移动通信系统的概念,给出卫星/地面综合通信系统的两种具体形式:第一种是综合移动卫星业务系统,由卫星和地面站组成,其中,地面站是卫星的补充,并且由卫星资源、网络管理系统对地面站进行控制,地面站和卫星共享相同的频率资源;第二种是混合移动卫星业务系统,卫星和地面站相互连接,但是彼此独立运行,卫星、地面站网络也各自拥有独立的网络管理系统,不一定使用相同的频率资源。对于同步卫星通信系统,由于卫星处于距离地面很高的同步卫星轨道,信号的RTT(Round-TripTime,往返时延)可达500ms,使得卫星难以获得及时的CSI(ChannelStateInformation,信道状态信息)进行预编码。因此,现有技术的卫星/地面综合通信系统采用链路增强技术,集中于空时编码、自适应调制编码技术等编码技术,仅需要接收端拥有信道状态信息CSIR(ChannelStateInformationattheReceiver)或者发送端拥有信道状态统计信息(StatisticalCSI)。以上现有的卫星/地面综合通信系统中,地面站仅根据地面信道状态信息进行编码,难以获得用户的实时信道状态信息(InstantaneousCSI),因此用户收到的数据误码率高,通信质量得到不到改善,用户性能得不到提升。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题针对上述缺陷,本专利技术要解决的技术问题是如何减小综合移动通信系统中用户收到信息的误码率。(二)技术方案为解决上述问题,本专利技术提供了一种综合移动通信的部分预编码方法,所述方法具体包括:S1、卫星通过卫星信道向用户端发送共享数据;S2、地面站对所述共享数据进行预编码,得到的预编码数据通过地面信道发送给所述用户端;S3、所述用户端接收到所述共享数据和所述预编码数据,进行同步、信道估计和解码,得到解码数据,并将信道估计的反馈信息发送给所述地面站。进一步地,所述共享数据为在网络控制中心的控制下所述卫星和所述地面站共享的下行数据,实现发送数据的同步。进一步地,所述地面站对所述反馈信息进行分析得到卫星信道状态信息和地面信道状态信息。进一步地,所述地面站在发送功率约束条件下,根据所述卫星信道状态信息和所述地面信道状态信息对所述共享数据进行预编码。进一步地,所述预编码之前还包括:S21、初始化预编码矩阵和解码矩阵;S22、根据所述解码矩阵进行最优化,得到最优解码矩阵;S23、根据所述最优解码矩阵在满足发送功率的约束条件下进行迭代,得到最优预编码矩阵。进一步地,所述解码数据用向量表示为其中为所述解码数据向量,所述G为解码矩阵,Hs为根据所述卫星信道状态信息得到的卫星信道矩阵,Ht为根据所述地面信道状态信息得到的地面信道矩阵,F为预编码矩阵,X为所述共享数据向量,N为高斯白噪声向量。为解决上述问题,本专利技术还提供了一种综合移动通信的部分预编码系统,系统包括:网络控制中心、卫星、地面站和用户端;所述网络控制中心控制所述卫星通过卫星信道向用户端发送共享数据,控制所述地面站对所述共享数据进行预编码,再将得到的预编码数据通过地面信道发送给所述用户端;所述用户端接收到所述共享数据和所述预编码数据,进行同步、信道估计和解码,得到解码数据,并将信道估计的反馈信息发送给所述地面站。进一步地,所述系统还包括:卫星地面站,用于所述网络控制中心与所述卫星之间的通信连接。进一步地,所述地面站对所述反馈信息进行分析得到卫星信道状态信息和地面信道状态信息。进一步地,所述共享数据经所述卫星信道和/或所述地面信道发送之前还要对所述共享数据进行调制;所述用户端对所述预编码数据进行同步后,还进行解调,解调之后进行信道估计。(三)有益效果本专利技术提供了一种卫星-地面综合移动通信的部分预编码方法和系统,在网络控制中心的控制下,卫星通过卫星信道向用户端发送共享数据;地面站对共享数据进行预编码,得到的预编码数据通过地面信道发送给用户端;用户端接收到共享数据和预编码数据,进行同步、信道估计和解码,得到解码数据。卫星和地面协同为用户端提供通信服务,并在网络控制中心的调控下,共享向用户端发送的下行发送数据,实现发送信号的同步。共享数据在通过地面信道传输之前还要进行预编码,用户端最后接收到的数据有卫星信道传输的数据,这部分数据没有经过预编码,也有地面信道传输的数据,这部分数据是经过预编码,所以本专利技术中提供的预编码其实是部分预编码。因此,本专利技术提供的部分预编码方法能够使得地面站根据用户端进行信道评估的反馈信息进行预编码,预编码的同时还能考虑卫星信道状态以及地面信道状态,可以减小综合移动通信系统中用户收到信息的误码率,提高通信质量,提升系统性能。附图说明图1为本专利技术实施例一中的一种卫星-地面综合移动通信的部分预编码方法的步骤流程图;图2为本专利技术实施例一中求解预编码矩阵的流程示意图;图3为本专利技术提供的部分预编码与传统编码方式信号的对比仿真图;图4为本专利技术实施例二中的一种卫星-地面综合移动通信的部分预编码系统的组成示意图;图5为本专利技术实施例二中提供的一种卫星-地面综合移动通信的部分预编码系统最佳实施方式的场景示意图;图6为本专利技术实施例二中的一种卫星-地面综合移动通信的部分预编码系统的工作原理示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。实施例一本实施例中提供了一种卫星-地面综合移动通信的部分预编码方法,步骤流程如图1所示,具体包括以下步骤:步骤S1、卫星通过卫星信道向用户端发送共享数据。步骤S2、地面站对共享数据进行预编码,得到的预编码数据通过地面信道发送给用户端。步骤S3、用户端接收到共享数据和预编码数据,进行同步、信道估计和解码,得到解码数据,并将信道估计的反馈信息发送给地面站。通过上述步骤,使得卫星和地面协同为用户端提供通信服务,并在网络控制中心的调控下,共享向用户端发送的下行发送数据,实现发送信号的同步。共享数据在通过地面信道传输之前还要进行预编码,用户端最后接收到的数据有卫星信道传输的数据,这部分数据没有经过预编码,也有地面信道传输的数据,这部分数据是经过预编码,所以本专利技术中提供的预编码其实是部分预编码。该方法能够使得地面站根据用户端进行信道评估的反馈信息进行预编码,预编码的同时还能考虑卫星信道状态以及地面信道状态,可以减小综合移动通信系统中用户收到信息的误码率,提高通信质量,提升系统性能。优选地,由于卫星和地面组成的综合移动通信系统中卫星和地面站共享相同的频率资源,当它们协同为用户端提供通信服务,通过卫星和本文档来自技高网
...
卫星-地面综合移动通信的部分预编码方法和系统

【技术保护点】
一种卫星?地面综合移动通信的部分预编码方法,其特征在于,所述方法具体包括:S1、卫星通过卫星信道向用户端发送共享数据;S2、地面站对所述共享数据进行预编码,得到的预编码数据通过地面信道发送给所述用户端;S3、所述用户端接收到所述共享数据和所述预编码数据,进行同步、信道估计和解码,得到解码数据,并将信道估计的反馈信息发送给所述地面站。

【技术特征摘要】
1.一种卫星-地面综合移动通信的部分预编码方法,其特征在于,所述方法具体包括:S1、卫星通过卫星信道向用户端发送共享数据;S2、地面站对所述共享数据进行预编码,得到的预编码数据通过地面信道发送给所述用户端;S3、所述用户端接收到所述共享数据和所述预编码数据,进行同步、信道估计和解码,得到解码数据,并将信道估计的反馈信息发送给所述地面站;其中,所述地面站对所述反馈信息进行分析得到卫星信道状态信息和地面信道状态信息;所述地面站在发送功率约束条件下,根据所述卫星信道状态信息和所述地面信道状态信息对所述共享数据进行预编码。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述共享数据为在网络控制中心的控制下所述卫星和所述地面站共享的下行数据,实现发送数据的同步。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述地面站对所述共享数据进行预编码之前还包括:S21、初始化预编码矩阵和解码矩阵;S22、根据所述解码矩阵进行最优化,得到最优解码矩阵;S23、根据所述最优解码矩阵在满足发送功率的约束条件下进行迭代,得到最优预编码矩阵。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述解码数据用向量表示为其中为所述解码数据向量,所述G为解码矩阵,Hs为根据所述卫...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔琪楣陶小峰王凯栋
申请(专利权)人:北京邮电大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1