基于矩陣分解的協同過濾地球站優選推薦方法

孫雪苗，趙洪華，胡谷雨

(陸軍工程大學指揮控制工程學院，江蘇 南京 210007)

0 引言

隨著衛星通信技術的發展，人類需要對衛星通信的適用場景進一步探索。以海洋通信為例，目前海上遠程通信與高速實時數據傳輸手段已成為海洋信息化建設的主要技術瓶頸，而衛星通信因其運行穩定、干擾少、組網靈活、通信成本與距離無關、可提供不受地理環境限制的廣域覆蓋等優點，被認為是最有效的海上通信手段之一。

通常情況下，如在海上的艦船，相當于移動站，它只能依靠衛星通信與內陸（固定站）保持寬帶通信聯系。如圖1所示，用戶A 是處于固定站所覆蓋區域，用戶B 則位于移動站上，用戶A 與用戶B 之間的通信路由為：用戶A—地球站A—通信衛星X—地球站B—用戶B。在用戶A 和用戶B 的通信中，關鍵是固定站A 和移動站B 之間的衛星通信，因為用戶B 處于移動中且遠離陸地，所以兩者之間的通信只能使用衛星通信網絡。在此情形中，能夠與移動站B 滿足可互通條件的固定站數量可能有很多，而衛星的信道資源是有限的，在緊急求援，或是極端情況下，不需要將所有的固定站與移動站B 都組建在同一個子網中，需要選擇部分固定站，而選擇哪些固定站，這就是本文所研究的地球站優選推薦組網問題。

圖1 固定用戶與移動用戶通信示意圖

基于上述有關地球站優選推薦組網的介紹，本文首先對此問題建模，并基于矩陣分解的協同過濾推薦算法提出一種地球站優選組網方法，預測固定站與移動站間的衛星通信質量，從而盡量選擇最優的固定站與移動站組建在同一子網中。……