协同通信范例6篇

协同通信

协同通信范文1

关键词:无线 通信系统 协同传输 技术

中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)04-0000-00

1无线通信系统中的协同传输技术的主要方式

随着无线通信系统的摄入研究,协同通信技术逐渐可以简述为中继技术。协同传输技术的发展和演变过程主要为:协同传输技术中的单一数据流传输、复杂数据流传输、研究分析无线通信系统中的协同传输技术、协同传输技术中的上层协议设计。

1.1协同传输技术中的单一数据流传输

协同传输技术中最简单的传输方式就是单一数据流传输,包括放大传输、解码传输和压缩传输。单一的数据流传输只包括了一个信源,一个接收端和一个中继。数据通过中继在信源和接收端之间进行通信,中继只是一个辅助作用,而放大传输则是将数据的信息更加简单化和清晰化地发送给接收端;解码传输协议是在中继即协同终端的辅助下将接收到的信号解码后对其重新编码,再将编好的信号发送给接收端;压缩传输则相反,需要通过协同终端将信号压缩后再重新发送给接收端,通过这些方式进行协同传输可以更好地达到很好的分集效果。但是在传输信号时,发送信号的各个环节的进度要一致即同步同时地进行,这在系统的实际操作中有一定的难度。因此,在进行传输时要根据实际情况进行选择,协议产生的成本也会相应地提高。

1.2协同传输技术中的复杂数据流传输

复杂数据流传输主要针对多用户需要同时发送多种数据的情况。单一数据的协同传输在很好地分集的同时,也存在着缺点,即效率低的问题。而在实际操作中,种种因素一定程度上也制约着单一数据协同传输,协同终端只能进行一项数据的接收和发送,而无法同时转发其他的信号,因此,为了进一步提高效率,将网络编码运用到多数据的协同传输中,大大提高了中继传输技术。将这一多数据协同传输方式运用到无线通信系统中,也大大提高了信号传输的同时性。多数据针对无线通信系统的广播性,在协同终端对多用户的数据进行异或编码再传输给接收端,利用节省传输时间创造出的间隙同时操作加快了传输效率。

1.3协同传输技术中的上层协议设计

单一数据的协同传输和多数据的协同传输的协议方式主要运用了物理性的处理信号的渠道,在实际的无线通信系统中,上层协议也在实现协同传输的实践中起到了重要的作用。上层协议作为一项重要的研究方向,同时结合了物理性和ARQ两种协同传输,这样,中继可以同时监察信源与接收端的数据传输和通信,即当接收端发生错误时,可以通过发送特殊信号之后,中继再进一步将之前接收的数据再转发给接收端。上层协议设计也可以减少能耗,加大无线网络信号的传输量。

2无线通信系统中的协同传输技术几种协议的基本原理

2.1放大型协同传输

放大型的协同传输可以通过一个比较典型的协同通信系统来实现,假设信源为S,协同终端即中继为R,接收端则为D,借助中继R的辅助协同,连接信源S 与接收端D之间的无线通信,无线系统主要采用的模式为时分双工。放大传输实现的基本原理为:在某个个时间间隙,信源S直接发送信号给接收端D,协同终端R借助无线通信轨道的广播性监听到了这个信号,接着将接收到的信号进行放大之后再传输给接收端。一般要计算放大传输的放大因子时得出的值是根据接收端的信号实现最大比合并后的最佳值。

2.2解码型协同传输

和放大型协同传输相比较,解码型协同传输的区别在于协同终端R采取了不同的方式来处理接收到的信号。简单来说,解码型协同传输主要是解调和解码,进行判断后再决定是否决定传输信号,即解码正确就可以将接收到的信号进行重新编码再传输给接收端D,解码错误后,协同终端R拒绝参加协同,也不发送接收到的信号给接收端D。如果解码后不对信号进行判断正确与否,就有可能存在误差传播的错误。

2.3以异域为基础的网络编码型协同传输

根据单一数据的协同传输中的介绍,放大型和解码型的协同传输主要应用于单一数据流的协同传输。针对简单的单一数据的传输,以异域为基础的网络编码型协同传输通过协同终端R在进行通信的基本原理是:运用时分双工的模式,不同于传统的四个时隙的中继传输,异域网络编码简化为三个时隙,即用户A和用户B可以发送信号给协同终端R,协同终端同时将接收到的信号进行解码再重新编码进行发送,这样可以减少传输的时间,提高效率。

2.4以放大型传输为基础的双向协同协同终端传输

与直接传输相比,以异域为基础的网络编码型协同传输仍然存在效率低的问题,而以放大型传输为基础的双向协同协同终端传输仅仅可以用两个时隙提高了效率,基本原理为:在第一个时隙,协同终端R可以同时接收到用户A和B发送的信号,而在第二个时隙,协同终端R将接收到的信号传输给用户A和B,这样就在一定程度上节约了一半的时隙。

3结语

随着无线通信系统的进步和发展,很多情况下都会发生多用户传输多数据的事件,协同传输技术克服了传统传输的缺点,节约了传输的时间,进一步提高了数据和信号传输的效率,也减少了无线传输错误的概率和错频错谱的损失。

参考文献

[1]王海涛,张祯松,朱震宇 等.协同通信――提升无线通信系统性能的倍增器[J].数字通信世界,2014,(3):1-6.

[2]王达,张晓宁,依那 等.多小区蜂窝网络波束成形优化策略[J].电子与信息学报,2014,36(8):1779-1785.

[3]杨靖.基于时域反馈的下行多点协作传输方案[J].通讯世界,2014,(4):1-2,3.

协同通信范文2

关键词:电子技术 通信工程 协同发展

引言

人类历经农业社会、工业社会,直至今日的信息社会,通信技术取得了巨大的进步与发展,通信工具从古时的狼烟、信鸽发展到如今的网络通信,人类社会的通信革命可谓不可思议。而在谈及通信工程时,就必须提到电子技术,两者关系密切、协同进步、共同发展。因此,对电子技术与通信工程进行分析,对其相关内容加以明确十分必要,对于开拓我国信息产业更大的发展空间具有积极的现实意义。

1 电子技术分析

(1)电子技术概述。电子技术指的是以电子学原理为依据,运用特定功能电路和电子器件设计来解决实际问题的一门科学,包括电力电子技术和信息电子技术两个大类。对于电子信息技术的界定,主要体现在其对电子信号的处理方面,其处理主要包括信息发生、滤波等方式。电子技术的迅速发展对于新技术革命来说具有普遍性、根本性的作用,不断提高的电子技术水平不但促成了超大规模计算机和集成电路的出现,也使得现代通信成为现实。当前,电子技术正朝着光子技术的方向迈进,光子集成已经成为微电子集成的引伸方向。电子技术与光子技术的结合使得通信全光化成为趋势,加之计算机与通信间的密切联系,为崭新的数字时代和网络社会的构建积蓄了力量。

(2)电子技术在汽车行业中的应用

1. 电子技术在发动机电控系统中的应用。电喷系统能对发动机实现空燃比控制,在点火的时候对排气进行相应的控制等,已广泛应用于汽车行业。目前,电子技术的应用已经延伸到直喷技术以及配气相位控制领域,并将在这些方面进一步发挥作用;汽车动力传动控制系统的进一步优化也离不开电子技术的发展,传动控制系统性能的进一步改进,可以提高汽车的相关性能。

2. 电子技术在底盘电控系统中的应用。评价制动系统的两个标准是安全性和稳定性,而ABS 在汽车配置中的应用,能够提高上述两方面的性能。汽车在进行加速行驶时的,其稳定性和安全性依靠驱动防滑控制系统及牵引力控制系统得到保证;对于汽车行驶中的舒适程度,电控悬架可以满足车主的相关需求。

(3)电力电子技术的领域应用与发展。电力电子技术的应用亦十分广泛,但不论是基础产业还是高端技术,节能、高质量的电能供应均是需亟待解决的问题,这也为电力电子技术的进一步发展带来了机遇。电力电子技术以其省材、节能、高效等特点及其强大、全方位的应用态势在高科技产业、传统产业及日常生活相关领域的应用日益显著。电力电子技术的进步与发展是一个由低频技术向以高频技术为主的转变过程。20 世纪50年代末60 年代初,硅整流器件的应用标志了电力电子技术发展的开端,其先后经历了整流器、逆变器、变频器3 个时代,并逐渐融入到许多新的领域当中。功率半导体复合器件于80 年代末90 年代初发展起来,集大电流、高压、高频等特性于一身,这表明电力电子技术已经由传统时代正式步入现代电力电子时代。

2 通信工程分析

通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet 网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展,作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”,到了20 世纪80 年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要,国家也加大了这方面的投资。

从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括: 移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化( EDA) 技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束、离子束及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电系统设计与制备,纳米材料与技术等。

3 电子技术与通信工程的协同发展

(1)电子技术对通信工程的推进作用。纵观通信技术发展历史,电子技术始终扮演着不可替代的关键角色,通信技术的每一次进步与飞跃,都离不开电子技术的有力支撑。交换设备是通信基础设施的重要组成,也是通信工程的技术瓶颈,正是在电子技术的推动下,才使其达到相对完备的水平。通信技术的发展广泛存在于电子技术应用领域之中,因此电子技术的迅速发展无疑成为了通信技术快速进步的强劲推动力。

(2)通信工程对电子技术的推进作用。通信工程对电子技术的发展也起着一定的推进作用。首先,通信技术的发展进一步简化了信息交换的过程,使更大范围内信息的广泛传播成为可能,强化了知识的交流与沟通。这无疑为更大范围内电子技术知识的传播创造了条件,进而推进电子技术的进步与发展。其次,通信技术的不断进步对于电子技术有着更高的要求,这就使得人们不得不创造出新的电子技术来同新的通信技术要求相适应。可以说,正是在通信技术不断发展的影响下,电子技术才得以进一步发展。

4 结语

科研领域中电子技术与通信工程的彼此促进、协同发展,为社会进步与信息产业发展奠定了坚实基础。新世纪的今天,电子技术与通信工程有着新的发展机遇和更广阔的发展空间,随着电子技术与通信工程应用与发展的进一步深入,我们有理由相信,我国的信息产业会有更为美好的明天。

参考文献:

[1]傅越千, 苏树兵. 应用型本科电子科学与技术专业实验教学改革的探索[J]. 高等理科教育 , 2008,(06)

[2]袁新芳, 刘极峰. 应用型本科CAD/CAM课程教学改革之初探[J]. 江苏技术师范学院学报 , 2004,(02)

协同通信范文3

关键词 移动通信 小区覆盖 协同覆盖 深度覆盖

1 引言

移动通信网络覆盖包括对区域的广度覆盖和深度覆盖两种。所谓广度覆盖,指的是对城市、郊区、县乡镇、农村、交通干线、旅游景区等的覆盖。通常通过大量的室外宏基站实现区域的成片覆盖;深度覆盖指的是在室内、地铁等相对封闭的环境下,因室外宏基站覆盖不到而造成终端通话、数据传输困难,因而需要进行的室内深层覆盖。

较复杂的室内覆盖类型大致可以分为5个场景,分别是高层写字楼及酒店、大型住宅小区、大型商场、大型场馆及隧道。大型住宅小区是其中较复杂的一类,具有高层建筑多、楼宇间距小、小区内呈封闭或半封闭等特性,导致信号穿透能力差、信号干扰大、切换频繁。采用室内分布系统实现深层覆盖存在造价较高的问题,且往往因其相对于其它场景来讲较低的优先级,容易形成覆盖的死角。

使用室外天线专门覆盖楼宇可以实现对楼宇室内较好的覆盖,但是因为通常使用的天线半功率角较大(通常为65度),导致信号泄漏到楼宇周边,破坏了网络结构,形成了干扰。因此往往对使用条件要求苛刻。

本文介绍了一种室室内外协同覆盖的方法,可以有效解决大型住宅小区的覆盖问题,并且具有低成本、低干扰的优点。

2 室外天线设计原则

在小区内部使用较窄水平半功率角、较低增益的天线,覆盖单独的楼体,可把信号最大限度地限制在可控场景内。

为把信号限制在所需覆盖楼体内,需计算天线垂直半功率角及水平半功率角。如图1所示,天线的垂直面覆盖角度a限定为:

tana=hld (1)

楼顶布放天线的覆盖模式其水平面覆盖角度b的计算为:

tan(b/2)=L/(2d) (2)

假设需要覆盖的楼体高约90米,单天线覆盖楼层宽度约30米,楼间距约65米,则垂直面覆盖角a为54度,水平面覆盖角6为26度。通过合理的天线波形设计,可以实现对天线波形的控制,以减小对周边环境的影响。同时,大型住宅小区本身具有的封闭、半封闭特性,也有助于信号收束在小区内。

3 室内分布系统补充覆盖

通过实地的模拟测试,可以对室外天线的覆盖效果进行检验。对于小区楼宇及小区内覆盖较差的楼宇单独布置室内分布系统,并把室内分布系统与覆盖本小区的室外天线认定为同一小区,以减少因切换过多造成的乒乓效应。

室内分布系统设计要考虑两方面的问题:

3.1室内天线发射功率和室内边缘场强设计

无线信号室内传播的路径损耗(L)由室内空间传播损耗(Ld)和障碍物引起的穿透损耗(Ls)构成。采用COST-Walfish-Ikegami传播模型,Ld计算式为:

Ld=42.6+261gD+201gF (3)

其中:D为天线到移动台的距离(单位:km),F为载波频率(MHz)。

根据不同系统的功率设计要求,可计算出室内天线发射功率和室内边缘场强。

3.2切换和信号外泄设计

切换是指当通话中的移动用户从一个小区覆盖范围移动到另一个小区覆盖范围时,网络信号自动地转换处理的过程。一般来说,室内分布系统与室外宏基站的切换区域主要选择在大楼各出入口、窗户边、停车场出入口等地方。切换区域的天线预留一定的功率余量,当室外基站小区不断优化调整时,可以调整天线口功率,控制好切换区域。

根据实际路测结果修改相邻基站的邻区列表,做好切换关系,从而保证用户在切换时不掉话,提高系统覆盖指标。在靠近易产生切换的区域宜充分考虑这种情况,建议覆盖系统开通后做好与相邻小区的切换关系。

室内信号泄漏是室内分布系统建设和优化的重点项目。CDMA网络是白干扰系统,室内分布系统信号泄漏容易造成对室外信号的干扰,使得室外用户选用室内信号,导致软切换增多,影响室外掉话率,同时过多的软切换造成系统容量的浪费;而GSM网络的室内信号过强导致外泄,也会造成室外终端的频繁切换。在切换区域采用定向天线进行覆盖,不仅可以更好地控制切换区域的范围,还可以防止室内信号外泄。

4 室内外协同覆盖案例分析

某小区由12幢高层住宅和10座联排别墅组成,高层楼高30层约90米,占地11万平方米,周边环境为市区商业住宅。小区平面图如图3所示。

拟对小区内覆盖不好的楼宇楼层进行CDMA网络的室内覆盖。通过对楼内环境的DT测试,发现10层以上的网络覆盖不理想。8号楼10层信号强度测试结果如图4所示。

通过在01号楼的4层楼顶架设室外天线,天线上倾覆盖8号楼,模测结果如图5所示。

通过实际测试,可以明显看出,在单天线覆盖楼宇一层、模测天线输出功率为20dBm时,平层覆盖的场强90%在-85dBm以上,覆盖效果良好;楼体内外信号主服小区明显,8号楼外侧无本小区强信号。

10号楼附近环境较空旷,没有外泄天线安装位置,因此无法对其进行室外天线覆盖;只能对10号楼信号覆盖较差区域和信号杂乱区域采用室内小功率、多天线覆盖的方法,满足其覆盖需求。通过模拟测试,发现采用图6所示的天线安装位置,可以获得满意的结果。

从图6可以看出,大型小区的室内覆盖应根据实地环境、模测数据合理选择室分场景的覆盖类型。相应的信源选择尤为重要,根据大型小区半封闭的特点,多数楼宇可选择相邻的楼体作为天线安放点,并通过模测保证信号的有效覆盖。

同时,邻近街道、相对孤立的楼体,可根据需要单独采用室内的小功率、多天线覆盖,以保证通话质量。

对于部分用户密度高、话务量大、数据用户多的大型小区,应通过合理的区域划分、采用背对背天线等多种方式,保证不同小区覆盖不越界,并避免产生孤岛效应、乒乓切换等问题。

协同通信范文4

[关键词]通信协议 IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议

中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)23-0114-01

引言:通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的数据通信系统,要使其能协同工作实现信息交换和资源共享,它们之间必须具有共同的语言。交流过程中都必须遵循某种互相都能接受的规则,这个规则就是通信协议。网络通信协议是计算机网络的一个重要组成部分,是不同网络之间通信、交流的公共语言。有了它,使用不同系统的计算机或网络之间才可以彼此识别,识别出不同的网络操作指令,建立信任关系,否则就会造成网络的接入速度太慢以及工作不稳定。这一技术发展至今,已经发展出了很多种不同类型的通信协议,不同的网络协议都有其存在的必要,每一种协议都有它所主要依赖的操作系统和工作环境。所以要很好地选择与配置协议就必须要先了解目前各主要协议的主要性能特点和所适用的范围,一遍合理的配置各种通信协议,保证网络通信的正常运行。

一、通信协议简介

通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式,信息单元应该包含的信息与含义、连接方式、信息发送和接收的时序,从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。在计算机通信中,通信协议用于实现计算机与网络连接之间的标准,网络如果没有统一的通信协议,电脑之间的信息传递就无法识别。

通信协议包括语义、语法和时序三个组成部分。语义是对协议元素的含义进行解释。不同类型的协议元素所规定的语义是不同的。语法是将若干个协议元素和数据组合在一起用来表达一个完整的内容所应遵循的格式,也就是对信息的数据结构做一种规定。而时序是对事件实现顺序的详细说明。

二、几种主要的通信协议

1. IPX/SPX协议

IPX/SPX(网际包交换/序列包交换)协议主要应用于基于NetWare操作系统的Novell局域网中,基于其他操作系统的局域网能够通过IPX/SPX协议与Novell网进行通信。当用户端接入 NetWare服务器时,IPX/SPX 及其兼容协议是最好的选择。但在非Novell网络环境中,一般不使用IPX/SPX。IPX/SPX及其兼容协议不需要任何配置,它可通过网络地址来识别自己的身份。Novell网络中的网络地址由两部分组成:标成物理网段的网络ID和标明特殊设备的“节点 ID” 。其中网络ID集中在NetWare服务器或路由器中,节点ID即为每个网卡的ID号。 所有的网络ID和节点ID都是一个独一无二的内部IPX地址。正是由于网络地址的唯一性,才使用IPX/SPX具有较强的路由功能。IPX/SPX协议中,IPX是NetWare最低层的协议,他只负责数据在网络中的移动,并不保证数据是否传输成功,也不提供纠错服务。IPX 在负责数据传送时,如果接收节点在同一网段内,就直接按节点的ID将数据传给它;如果接收节点是远程的,数据将交给 NetWare 服务器或路由器中的网络ID,继续数据的下一步传输。

2. NetBEUI协议

NetBEUI(用户扩展接口)协议是一种体积小、效率高、速率快的通信协议,也是微软最钟爱的一种通信协议,所以它被称为微软所有产品中通信协议的"母语"。NetBEUI是专门为由几台到百余台计算机所组成的单网段部门级小型局域网而设计的,它不具有跨网段工作的功能,即NetBEUI不具备路由功能。如果一个服务器上安装了多个网卡,或要采用路由器等设备进行两个局域网的互连时,则不能使用NetBEUI通信协议。否则,与不同网卡(每一个网卡连接一个网段)相连的设备之间,以及不同的局域网之间无法进行通信。在3种通信协议中,NetBEUI占用的内存最少,在网络中基本不需要任何配置。

3. TCP/IP协议

TCP/IP(传输控制协议/网络协议)从字面上理解只有两个协议,即TCP协议和IP协议,而事实上它是是由一组具有专业用途的多个子协议组合而成的,这些子协议包括TCP、IP、UDP、ARP、ICMP等,而TCP和IP协议是协议族中最基本的最重要的两个协议。它是为了实现不同网络之间的互连而设计的。TCP/IP 通信协议具有灵活性,适用任意规模的网络,几乎可连接所有的服务器和工作站,正因为的灵活性也带来了它的复杂性,它需要针对不同网络进行不同设置,且每一个节点至少需要一个IP地址,一个网掩码,一个默认网关和一个主机名,但是在局域网中微软为了简化 TCP/IP协议的设置,在NT中配置了一个动态主机配置协议(DHCP),它可以为客户端自动分配一个IP地址,避免了出错。

三、选择通信协议的原则

1.网络结构和功能的一致性

如果网络存在多个网段或要通过路由器相连时,就不能使用不具备路由和跨网段操作功能的NetBEUI协议,而必须选择具备这一功能的IPX/SPX或TCP/IP等协议。此外,如果网络规模较小,同时只是为了简单的文件和设备的共享,这时最主要的就是网络速度,所以在选择协议时应选择占用内存小和带宽利用率高的协议,如NetBEUI。当网络规模较大且网络结构复杂时,应选择可管理性和可扩充性较好的协议,如TCP/IP。

2.除特殊情况外,一个网络尽量只选择一种通信协议

由于每个协议都要占用计算机的内存,选择的协议越多,占用计算机的内存资源就越多。一方面影响了计算机的运行速度,另一方面不利于网络的管理。事实上一个网络中一般一种通信协议就可以满足需要。

3.注意协议的版本

每个协议都有它的发展和完善过程,因而出现了不同的版本。每个版本的协议都有它最为合适的网络环境。从整体来看,高版本协议的功能和性能要比低版本好。所以在选择时,在满足网络功能要求的前提下,应尽量选择高版本的通信协议。

4.协议的一致性。

如果要让两台实现互联的计算机间进行对话,它们两者使用的通信协议必须相同。否则中间还需要一个“翻译”进行不同协议的转换。这样不仅影响通信速度,同时也不利于网络的安全和稳定运行。

结语:

通信协议作为连接不通网络和设备之间的桥梁,其作用至关重要。这一技术发展至今,已经发展出了多种多样不通版本的协议,而每个版本也都具有各自的特点和功能,所以在选择协议的时候应该根据实际需要选择最适合的通信协议,从而使其更好地为用户服务。

参考文献:

[1] 高传善.数据通信与计算机网[M].北京:高等教育出版社,2002.

协同通信范文5

一、协作通信技术

协作通信技术是利用通信系统节点之间的相互配合完成。是在协作节点的作用下,完成源节点信息向目的节点的传输,信息在节点传输过程中要进行加密处理,以防止信息丢失,因此该信息传输过程通常分为传输和转译两个阶段。协作通信系统既是一个完整的系统,也是一种全新的通信技术,卫星移动通信系统的信道特性较好,因此协作通信一般为链路协作传输方式,少数为节点协作传输方式。以一星两用户协作传输系统为例,系统的传输通常为不对称传输,并表现为下行链路的压力大,要区分对待。首先对上行链路传输而言,要将协作节点作为基本的接收源节点,并对信号进行解码后发送到卫星,由卫星完成源节点和协作节点的信号合并,之后发送。而对下行链路而言,由于信号处于加密状态,因此首先要对卫星信号进行相应的处理,包括译码、编码等,并利用目的节点将接收到的源节点、协作节点的信号相互合并,最后完成信号的检测。总之,协作通信技术是一种高效的协作性传输技术,对于我国移动通信发展来说具有推进作用。

二、协作通信在卫星移动通信系统中的运用

1、卫星多节点协作传输。多节点协作传输多发生于卫星的下行链路,是由节点与节点之间相互协作完成。卫星多节点协作传输的应用范围较广,在整个过程中,所有节点均参与协作传输过程,将源节点发出的信号经过多个协作节点转发至目的节点。卫星下行链路的节点具有分散性特征,因此不同节点之间虽相互协作,但信号则可以视为独立信号,需要借助协作传输的信号合并功能,将节点信号合并后再进行传输,有助于增强接收效果。整个过程包括信息的放大、编译、处理和传输四个阶段。信息传输过程是反复的和连续的,目的节点采用最大比合并,最终得到接收信号。由于卫星多节点传输选择的是正交传输方案,协作传输的节点数增加,系统的频谱效率将会随之降低,提示设计和研究人员正确选择协作节点。

2、卫星协作节点选择。参与卫星传输的节点越多,系统频谱效率就越低。因此,卫星协作节点选择是整个通信过程中最重要的问题。应选择信道条件好的节点来改善这一问题,以提高资源的可利用率。每个节点在移动通信系统中对应着不同的信道,也就是说,节点的选择将影响系统的传输性能。当卫星协作节点信息传输由两个时隙完成时,第1个时隙的数据传输参照多节点传输方式,而第2个时隙只有目的节点所选的协作节点参与信息的转发与处理,其他节点均不参与工作,再一次证明了在卫星通信过程中,要正确选择卫星协作节点。另外,节点的选择还应将总功率作为参考对象,这是由于信号在传输过程中会受到周边环境、传输距离以及节点移动性的影响,也就是说,协作节点的信道衰落存在差异,需要采用不等值的功率分配,确保系统的性能并且降低能耗,确保移动通信设备的运行,为人们的工作和生活提供方便。

3、卫星混合协作传输。协作通信具有多种不同的方式,节点协作是其中较为重要的一种。除此之外,还包括链路协作。同时,节点协作还可以分为AF或DF两种不同的模式,现实中常将二者结合。AF和DF处理方式各具优缺点,其中AF运行原理简单,但容易产生噪音。DF协作方式具有较高的性能,但对译码等前期工作具有较高的要求,一旦出现错误译码,将影响整个传输过程,而将二者结合使用可以有效的弥补相互之间的问题,从而确保节点协作传输的高效性。混合协作传输通常是卫星移动通信系统中最常用的协作方式,其原理与单一的节点协作方式相似,是由源节点完成信息的提供、协作节点完成信息的编码和处理、目的节点完成信息的接收和解码.两种情况下均需计算目的节点的接收信噪比,明确协作通信的效果。

三、总结

协作通信技术在移动通信系统中的应用有效的防止了系统的信道衰落,确保了信号的高效传输。卫星通信系统作为特殊的移动通信设备之一,具有代表性。目前我国卫星通信系统发展迅速,研究协作通信技术在卫星通信系统中的作用具有积极意义。文章将侧重点放在卫星移动通信系统上,以点带面,分析了协作通信以及其在移动通信系统中的运用。

作者:谢石咏 单位:广东海格怡创科技有限公司

参考文献:

协同通信范文6

Abstract: Communication between devices within a computer system is required to follow a certain communication protocol. Because the system development time, the hardware condition, and the application place are different, the protocol that each equipment supports is not necessarily the same. So in different equipment interconnection, due to the different protocols supported by each device, many devices can not communicate with each other. Based on the embedded system, this paper designs a protocol conversion device to support most of the protocols that are common at present, and provides an easy way for the interconnection between different systems.

P键词:计算机;嵌入式;协议转换

Key words: computer;embedded;protocol conversion

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)04-0067-03

0 引言

计算机系统内部,不同计算机系统之间,往往需要相互交换信息,而信息的交换是建立在一定的基础之上的。要使得计算机系统的信息交互,必须遵循一定的协议。

对于计算机系统本身而言,自身大都支持一定的通信协议,但是,由于计算机系统的开发时间、开发环境、开发经费、开发目的存在很大的不同,各计算机系统所支持的通信协议往往存在一定的差异,而为了实现计算机系统的互联,必须将不同计算机系统支持的不同的通信协议进行转换,使得协议转换为互联的计算机系统的其中一种差异或者其它一种共同可转换的协议。这样使得不同时期、不同开发环境、不同开发目的下所设计开发的设备之间可以进行互联,从而实现一个具有统一目标性的功能,而不需要二次开发或者重新开发相同功能设备,节约了大量的人力、物力和财力,其具有非常重要的实际意义。

1 计算机系统互联概述

随着科技的发展,人类需要解决和完成的任务越来越复杂,要完成一个特定的目标,一种或者有限几种计算机系统已经很难完成需要完成的任务,而面对复杂度较高的任务,必须是多个计算机系统互相连接在一起才可以实现所要完成的任务和功能。而各系统之间互联必须遵循相同的通信协议规范[1],如图1所示。

此处提出一种协议转换设备,支持不同通信协议的协议转换设备可以直接链接到协议转换设备上,并且计算机分系统可以和协议转换设备进行通信,同时,协议转换设备可以将发送信息的计算机系统的信息转换为符合接收信息的计算机系统的通信协议的信息。从而在发送、接收信息的计算机系统之间建立一种连接。

这种方案并不改变原来各个计算机分系统,可以很容易地实现将各个计算机分系统挂在到协议转换设备上,或者将任意一个计算机分系统从协议转换设备上卸载。这种模式增强了系统改造地灵活性,降低了系统改造成本。不同地计算机分系统可以以不同地方式通过协议转换设备互联,实现不同地功能,从而实现资源的有效整合,增大计算机分系统的效费比。

基于上述情况,本文提出一种基于嵌入式系统的上网实现方式,将不同的计算机系统连接到本文提出的嵌入式系统上,该系统对不同计算机分系统的通信方式和通信协议进行转化,将不同计算机分系统所使用的不同类型的通信方式相互转化为分系统之间可以相互识别的信号,从而实现了不同计算机分系统之间多种形式的、灵活的相互结合,完成不同的任务。

2 系统结构设计

挂载在协议转换设备的各个子系统之间要相互通信,必须符合各分系统之间相应的通信协议要求[2,3]。对于不同计算机分系统而言,协议转换设备需要实现:将某计算机分系统发送来的信息转换为符合接收方通信协议标准的信息,并准确发送给接收方。

结构如图2所示。

作为发送方的计算机分系统将数据发送出去以后,先到达协议转换设备的接收协议转换网关,然后数据送达数据转换网关,经过数据转换网关处理,将需要交互的数据本身和目标计算机分系统信息分离出来,协议的其它部分去除,然后将数据转交给发送转换网关,在发送协议转换网关,对数据进行重新处理,转换为作为接收方的计算机分系统所支持的通信协议,然后发送给作为接收方的计算机分系统。

发送协议转换网关和接收协议转换网关分别结合数据交换网关,分别实现了陈旧武器装备与作战系统网的数据发送和接收功能,符合协议转换设备要求,并且不同的计算机分系统可以随时从协议转换设备上挂载或者卸载而不对协议转换设备和其它计算机分系统产生影响,实现了系统所需要的功能,符合系统设计要求。

3 基于嵌入式系统的硬件设计

随着计算机和网络技术的发展,嵌入式系统在工业、农业、军事等领域得到了广泛的应用[4,5]。嵌入式芯片已经由最初的8位机发展到现在广泛应用的32位机,主频也已经发展到了上百兆,支持包括A/D、D/A、IIC、SPI等常见的外设[6]。

STM32是意法半导体公司推出的基于专为高性能、低成本、低功耗的基于ARM Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4内核的嵌入式产品。其具有很强的扩展能力,易于移植,具有丰富的外设资源(如图3所示),主控芯片电路模块丰富,包括ADC、DAC、CAN、SPI、IIC等接口,芯片主频高,运算能力强,具备系统升级和扩展的空间。

发送协议转换网关、接收协议转换网关和数据交换网关都是以STM32为核心所开发的,计算机系统发送来的以CAN或者串口等数据发送到发送协议转换网关,STM32驱动接收协议转换网关将数据进行处理,然后将中间待发送数据发送至数据交换网关,STM32驱动数据交换网关将接收到的数据转换为变成中间待发送数据;数据交换网关将数据处理完毕以后,在STM32的驱动下,发送数据网关将待处理数据转换为符合接收方通信协议标准的通信信息,然后将数据发送给接收方计算机系统。实现了不同计算机系统之间的数据互联。

4 系y软件设计

系统采用的开发环境为IAR Embedded Workbench for ARM,该开发环境支持汇编语言、C/C++语言开发应用程序。以CAN通信协议与以太网互相转化为例进行说明,系统软件框图如下:

本软件以CAN总线和以太网相互转换为例,说明了系统的软将框架,其它类似串口通信与以太网通信转换结构类似。实现了CAN协议与以太网协议之间的相互通信。

5 总结

本文的设计以嵌入式系统为基础,针对不同时期、不同开发环境和不同开发背景下开发的计算机系统,为实现某一特定的目标和功能,需要任意组合互联提供了一种不对原计算机系统进行改造的互联方案。本方案系统实现容易,稳定性高,经济投入低,满足遵循不同通信协议的计算机系统为实现某一复杂任务和功能需要互联的要求。

参考文献:

[1]王继龙,吴建平.大规模计算机互联网络性能监控模型的设计与实现[J].计算机研究与发展,2000(04).

[2]姜震,等.未来航空电子高速数据总线技术的研究[J].电光与控制,2002(03).

[3]李燕斌,等.基于软件无线电的嵌入式系统总线研究及应用[J].电讯技术,2012(03).

[4]胥军,方彦军.嵌入式现场总线协议转换网关开发[J].计算机工程,2006(12).