衛(wèi)星-地面綜合移動通信的部分預編碼方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星-地面綜合移動通信的部分預編碼方法和系統(tǒng)，在網絡控制中心的控制下，衛(wèi)星通過衛(wèi)星信道向用戶端發(fā)送共享數據；地面站對共享數據進行預編碼，得到的預編碼數據通過地面信道發(fā)送給用戶端；用戶端接收到共享數據和預編碼數據，進行同步、信道估計和解碼，得到解碼數據。衛(wèi)星和地面協(xié)同為用戶端提供通信服務，并在網絡控制中心的調控下，共享向用戶端發(fā)送的下行發(fā)送數據，實現發(fā)送信號的同步。本發(fā)明提供的部分預編碼方法能夠使得地面站根據用戶端進行信道評估的反饋信息進行預編碼，預編碼的同時還能考慮衛(wèi)星信道狀態(tài)以及地面信道狀態(tài)，可以減小綜合移動通信系統(tǒng)中用戶收到信息的誤碼率，提高通信質量，提升系統(tǒng)性能。
【專利說明】衛(wèi)星-地面綜合移動通信的部分預編碼方法和系統(tǒng)【技術領域】[0001]本發(fā)明涉及空間通信【技術領域】，尤其涉及一種衛(wèi)星-地面綜合移動通信的部分預 編碼方法和系統(tǒng)。【背景技術】[0002]未來移動通信網絡不再只是采用單一的通信技術，往往會涉及不同的通信技術， 如涉及的通信技術包括WiF1、WiMAX、2G/3G/3G+、LTE以及衛(wèi)星通信等。其中將衛(wèi)星移動 通信系統(tǒng)與地面移動通信系統(tǒng)進行融合得到的綜合移動通信系統(tǒng)被認為是下一代通信 網絡的重要部分。ITU(International Telecommunication Union,國際電信聯(lián)盟)在 NGN(Next-Generation Networks,下一代網絡)的框架下定義了綜合移動通信系統(tǒng)的概念， 給出衛(wèi)星/地面綜合通信系統(tǒng)的兩種具體形式:第一種是綜合移動衛(wèi)星業(yè)務系統(tǒng)，由衛(wèi)星 和地面站組成，其中，地面站是衛(wèi)星的補充，并且由衛(wèi)星資源、網絡管理系統(tǒng)對地面站進行 控制，地面站和衛(wèi)星共享相同的頻率資源；第二種是混合移動衛(wèi)星業(yè)務系統(tǒng)，衛(wèi)星和地面站 相互連接，但是彼此獨立運行，衛(wèi)星、地面站網絡也各自擁有獨立的網絡管理系統(tǒng)，不一定 使用相同的頻率資源。[0003]對于同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)，由于衛(wèi)星處于距離地面很高的同步衛(wèi)星軌道，信號的 RTT (Round-Trip Time,往返時延)可達500ms,使得衛(wèi)星難以獲得及時的CSI (Channel State Information，信道狀態(tài)信息)進行預編碼。因此，現有技術的衛(wèi)星/地面綜合通信 系統(tǒng)采用鏈路增強技術，集中于空時編碼、自適應調制編碼技術等編碼技術，僅需要接收端 擁有信道狀態(tài)信息CSIR(Channel State Information at the Receiver)或者發(fā)送端擁有 信道狀態(tài)統(tǒng)計信息(Statistical CSI)。[0004]以上現有的衛(wèi)星/地面綜合通信系統(tǒng)中，地面站僅根據地面信道狀態(tài)信息進行編 碼，難以獲得用戶的實時信道狀態(tài)信息(Instantaneous CSI)，因此用戶收到的數據誤碼率 高，通信質量得到不到改善，用戶性能得不到提升。
【發(fā)明內容】
[0005](一)要解決的技術問題[0006]針對上述缺陷，本發(fā)明要解決的技術問題是如何減小綜合移動通信系統(tǒng)中用戶收 到信息的誤碼率。[0007](二)技術方案[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種綜合移動通信的部分預編碼方法，所述方法 具體包括:[0009]S1、衛(wèi)星通過衛(wèi)星信道向用戶端發(fā)送共享數據；[0010]S2、地面站對所述共享數據進行預編碼，得到的預編碼數據通過地面信道發(fā)送給 所述用戶端；[0011]S3、所述用戶端接收到所述共享數據和所述預編碼數據，進行同步、信道估計和解碼，得到解碼數據，并將信道估計的反饋信息發(fā)送給所述地面站。[0012]進一步地，所述共享數據為在網絡控制中心的控制下所述衛(wèi)星和所述地面站共享的下行數據，實現發(fā)送數據的同步。[0013]進一步地，所述地面站對所述反饋信息進行分析得到衛(wèi)星信道狀態(tài)信息和地面信道狀態(tài)信息。[0014]進一步地，所述地面站在發(fā)送功率約束條件下，根據所述衛(wèi)星信道狀態(tài)信息和所述地面信道狀態(tài)信息對所述共享數據進行預編碼。[0015]進一步地，所述預編碼之前還包括:[0016]S21、初始化預編碼矩陣和解碼矩陣；[0017]S22、根據所述解碼矩陣進行最優(yōu)化，得到最優(yōu)解碼矩陣；[0018]S23、根據所述最優(yōu)解碼矩陣在滿足發(fā)送功率的約束條件下進行迭代，得到最優(yōu)預編碼矩陣。[0019]進一步地，所述解碼數據用向量表示為
【權利要求】
1.一種衛(wèi)星-地面綜合移動通信的部分預編碼方法，其特征在于，所述方法具體包括:51、衛(wèi)星通過衛(wèi)星信道向用戶端發(fā)送共享數據；52、地面站對所述共享數據進行預編碼，得到的預編碼數據通過地面信道發(fā)送給所述 用戶端；53、所述用戶端接收到所述共享數據和所述預編碼數據，進行同步、信道估計和解碼， 得到解碼數據，并將信道估計的反饋信息發(fā)送給所述地面站。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述共享數據為在網絡控制中心的控制下 所述衛(wèi)星和所述地面站共享的下行數據，實現發(fā)送數據的同步。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述地面站對所述反饋信息進行分析得到 衛(wèi)星信道狀態(tài)信息和地面信道狀態(tài)信息。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述地面站在發(fā)送功率約束條件下，根據所 述衛(wèi)星信道狀態(tài)信息和所述地面信道狀態(tài)信息對所述共享數據進行預編碼。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預編碼之前還包括:521、初始化預編碼矩陣和解碼矩陣；522、根據所述解碼矩陣進行最優(yōu)化，得到最優(yōu)解碼矩陣；523、根據所述最優(yōu)解碼矩陣在滿足發(fā)送功率的約束條件下進行迭代，得到最優(yōu)預編碼 矩陣。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述解碼數據用向量表示為$ =+ 其中J力所述解碼數據向量，所述G為解碼矩陣，Hs為根據所述衛(wèi)星信道狀態(tài)信息得到的衛(wèi)星信道矩陣，Ht為根據所述地面信道狀態(tài)信息得到的地面信道 矩陣，F為預編碼矩陣，X為所述共享數據向量，N為高斯白噪聲向量。
7.—種衛(wèi)星-地面綜合移動通信的部分預編碼系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:網絡 控制中心、衛(wèi)星、地面站和用戶端；所述網絡控制中心控制所述衛(wèi)星通過衛(wèi)星信道向用戶端發(fā)送共享數據，控制所述地面 站對所述共享數據進行預編碼，再將得到的預編碼數據通過地面信道發(fā)送給所述用戶端；所述用戶端接收到所述共享數據和所述預編碼數據，進行同步、信道估計和解碼，得到 解碼數據，并將信道估計的反饋信息發(fā)送給所述地面站。
8.如權利要求7所述的部分預編碼系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括:衛(wèi)星地面站， 用于所述網絡控制中心與所述衛(wèi)星之間的通信連接。
9.如權利要求7所述的部分預編碼系統(tǒng)，其特征在于，所述地面站對所述反饋信息進 行分析得到衛(wèi)星信道狀態(tài)信息和地面信道狀態(tài)信息。
10.如權利要求7所述的部分預編碼系統(tǒng)，其特征在于，所述共享數據經所述衛(wèi)星信道 和/或所述地面信道發(fā)送之前還要對所述共享數據進行調制；所述用戶端對所述預編碼數 據進行同步后還進行解調，解調之后進行信道估計。
【文檔編號】H04L1/00GK103560856SQ201310362365
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權日:2013年8月19日
【發(fā)明者】崔琪楣, 陶小峰, 王凱棟 申請人:北京郵電大學