無線協作通信中的關鍵技術

李崇棟

摘要：近些年來，我國的無線移動用戶數量呈現出了逐年增加的趨勢，并對實時多媒體業務提出了更高的需求量，因此對下一代移動通信技術的發展提出了全新的要求。為了更好的滿足上述要求，就需要引入無線協作通信技術，其可以在不增加硬件成本投入的同時，有效提高信息的傳輸速率和質量，因此對無線協作通信系統中的關鍵技術進行研究尤為重要。

關鍵詞：無線協作通信；關鍵技術

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2018）07-0058-02

Abstract： in recent years， the number of mobile users in China presents the increasing trend year by year， and puts forward higher demand for real-time multimedia services， so the development of next generation mobile communication technology puts forward new requirements. In order to better meet the above requirements， you need to introduce collaboration wireless communication technology， it can be without increasing hardware cost input at the same time， effectively improve the transmission rate and quality of information， thus to study the key technology of wireless cooperative communication system is particularly important.

Key words： wireless cooperative communication； The key technology

1 協作中繼節點的選擇

1.1中繼節點位置影響系統性能

圖1中，在初始化條件下，可以獲得中繼節點與其它節點的可靠距離， 的大小一般使按照已知的S到D、S到R、R到D的距離來設定的。通過分析發現，如果S→R、R→D的兩條中繼路徑中，某條距離超過了傳播路徑距離時，將會降低系統的運行性能。因此，在中繼節點選擇過程中，一般要求S→R、R→D距離要低于S→D的距離，這樣可以避免了由于路徑衰減而引發的誤碼率升高現象，從而有效提高系統的運行性能。

1.2中繼節點選擇方案

在無線協作通信系統中，可以根據瞬時信道增益和信道節點間距來設計出一套系統、完善的中繼節點選擇改良方案，以更好的發揮中繼節點的性能優勢。對于無線協作中繼網絡而言，一般根據下面幾個環節來選擇中繼節點構成的集合：（1）對無線協作通信系統的R-D距離進行設計，并為每個中繼節點確定一個門限；（2）對每一個中繼節點進行監聽，并對所有瞬時 S-R 信道的增益進行估計，通過對信道增益進行分析可以得到S-R信道的信噪比（SNR），并將每個中繼的SNR值與預先設計好的門限值進行對比，以便了解中繼節點的穩定性。如果SNR超過門限值時，則可以判定該中繼節點可靠，反之則不可靠；（3）對于（2）中可靠的中繼節點，可以向源節點發送確認信息告知，并按照一定的流程從所有可靠節點中篩選出最優節點。

2 無線協作通信中的關鍵技術

2.1空時編碼技術

在無線協作通信中，頻譜是一項非常寶貴的資源，可以通過提高頻譜的利用效率來使通信系統的傳輸效率達到提升的目的，在此基礎上研發出了MIMO技術。然而要想真正的提升頻譜的利用率，就需要收發端對難度較大的空間信號給予有效的處理，從而使空時編碼技術在無線協作通信中得到了廣泛的應用，通常根據解碼方案與發射結構的差異，將其劃分為分層空時碼和空時網格碼。其中分層空時碼主要是借助多根天線來實現對同一頻率的發射，同時其也能夠在提供接收分集的同時，維持功率的恒定性和穩定性。如果接收天線的數量超過了發射天線時，將會導致天線數量與系統容量保持一定的線性關系。空時網格碼。在結構上雖然其與分層空時碼存在一定的類似性，但是空時網格碼所采用的編碼方案要比分層空時碼復雜。因此，在進行空時網格碼設計過程中，可以嘗試著引入碼字矩陣，其可以在發揮冗余作用的同時，有效提高自身的檢錯性能。如果接收端的信息保持一致時，兩個碼字矩陣可以達到最大的歐式距離，并且在編碼、分集增益、傳輸效率等方面起到了至關重要的作用。

2.2雙向中繼協作系統增強技術

通常情況下，在無線協作通信系統中，用戶可以借助分享虛擬MIMO，來使增強通信覆蓋范圍或系統性能得到有效的擴大和提升。在蜂窩網絡中，中繼器能夠起到消除死區或盲區的作用，有效提升系統整體的容量，避免由于遠近效應而對通信質量產生不利影響，使邊緣用戶傳輸性能大大提升。對單向半雙工系統而言，在目的端信道狀態的基礎上，能夠通過預編碼技術或分布式空時分組碼來得到分集增益，但是該過程中由于單向半雙中繼節點不能同時完成信息的接收或發送，與直接通信進行對比，會誘發一半系統容量的損失。為了使上述問題得到有效的改善，可以引入雙向中繼協作系統增強技術，其不僅能夠將信號發送至中繼節點，而且還可以在接收到信號之后中繼節點又能夠將其傳輸給源節點，從而有效提高了信息的傳輸效率。

2.3多小區協作傳輸技術

在無線協作通信系統中，對于下行鏈路的業務流量通常會超過上行鏈路，此時就可以通過對下行鏈路的有效調度來更好的提高無線協作通信系統性能。如今，隨著無線網絡的發展，多媒體業務、VolP （Voice over Intenet Protocal） 等新業務不斷涌現，他們對QoS提出了不同的要求，此時就需要在他們之間尋求一個優秀的調度器，以期更好的滿足不同業務的基本要求。而多小區協作傳輸技術的應用，不僅可以實現不同用戶之間的有效協作，而且還可以有效擴大傳輸距離、提高頻譜利用率和信息傳輸的可靠性。同時，該技術也可以為小區邊緣用戶提供非常可靠的分集增益，提高小區邊緣用戶通信的穩定性和可靠性。將多小區協作傳輸技術應用到無線協作通信系統中，可以有效提高頻譜利用率，提高信息傳輸速率。

3 結束語

綜上所述，無線協作通信是通信系統發展過程中比較重要組成部分，通過對其中所采用的空時編碼技術、雙向中繼協作系統增強技術、多小區協作傳輸技術等進行研究，不僅可以更好的發揮無線協作通信的性能，而且還可以有效提高信息的傳輸效率，為通信行業的發展奠定良好的基礎。

參考文獻：

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