移动中继通信技术论文

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1、移动中继通信技术论文1移动屮继的应用场景类似于固定屮继系统，移动屮继系统由基站、移动屮继和用户终端纽成。其屮，基站和移动中继Z间的链路为回程链路(BackhaulLink),移动中继和用八终端Z间的琏路为接入链路(AccessLink)o若基站和用户设备之间的信道状况良好，还可以考虑直连链路(DirectLink)o移动屮继可以选择放人转发和解码转发等模式。由于移动屮继具有运动性和随机性，而这利特点与性能密切相关，如何建立合理的移动小继运动模型是移动中继系统研究领域的首要问题。当前研究屮有的采用较简单的随机游动模型，或采川二维泊松过程来表示用户终端的放査位置，使用M/M/oo排

2、队模型來表示用户终端的移动性。在实际部署移动中继系统时，需要考虑不同的应用场景。在3GPPR11版木中，高铁是主要应川。在文献[8]屮，主要考虑以下两种典型场景:场景1移动屮继服务静止用户场景说明如图1所示。在该场景下，中继被安装在交通工具的顶部，中继天线被分別放置在千辆的内外，分別用于和基站与用户终端通信。若不使川屮继辅助传输，该场呆卜-的通信将会面临许多问题，如严重的车体损耗，多普勒频移，小区换带来的大虽开销等。反Z,则可以将较差的信道分为两段传输条件较好的链路，从而很好地解决了该场景下的通信问题。与直接传输相比，中继辅助传输的掉话率明显降低，为车内用户提供较高的吞吐量和较

3、低的小区切换失败率，从而提高了通信质虽:，改善了用户体验。场景2移动屮继服务非静止用户场景说明如图2所示。在该场景卜.，屮继也被部署在车辆顶部，不过具目的不是为了为车内乘客提供服务，而是为街道和公园提供覆盖。闹市区的街道和公园，是行人比较集中的地方，通信业务量大，属于“热点"地区。在经过这些地方的公交车上部署屮继，则可以增强覆盖，捉高吞吐量，具有实际意义。2移动中继系统中的关键技术2.1信道建模少估计对于移动中继来说，由于其移动的特点，而且可能是高速移动，因此研究的首耍问题是移动屮继的信道建模问题，主要包插回程链路和接入链路的建模。不同链路的信道模型与各网络节点采用的天线数冃、

4、中继的转发模式和中继的运动模型帑切相关，信道建模的准确度会极大地影响系统性能。如文献［9］分析了不准确的路径损耗模型对移动屮继系统性能的影响。此外，基站到移动屮继的信道会随着车辆的运动而急剧变化,同时千辆的运动会引起多些勒频移问题，因此在实际的移动屮继系统中采用合适的信道预测和佔计方法也是非常必要的。如文献提出了一种采用在车辆顶部使用预测性天线的信道预测和估计方法，从而较好地解决了移动小继的信道估计问题。2.2屮继选择在实际的移动屮继系统屮，可能会存在多个移动屮继。现有研究表明，根据信道状态信息选择一个最好的中继进行协作，可以较低的复杂度获得满分集增益。因此,机会屮继选择技术是

5、移动屮继系统屮的关键技术。信令开销是屮继选择算法的百要考虑因素。对于快速移动的用户，基于信噪比的方案会产生大虽的信令开销，而基于位置或距离的选择方案在高速场景下开销较小，因而适用性更强。上述方案都是基于单个参数的选择，实际信噪比和时延等参数会同时彫响屮继选择，为此，文献［13］提岀了一种具有服务质量(QoS)保证的多参数联合屮继选择算法。由于信令开销和系统复杂度与每个目标用户的候选屮继的数量成正比，文献［14］考虑了如何减少候选中继的数量而不影响使用中继带来的系统性能增益。文中所提算法限制了每个冃标用户的数量从而减少了反馈开销。文献［15］提出了一种三步选择算法。该算法在保持屮

6、继增益的同时对以使屮继信令开销维持在较低水平。虽然中继选择可以提高系统性能，但是不适宜的选择会引起频繁的中继切换，从而影响系统的整体性能。文献［16］从这个角度出发，提出了使中继活动时间最长和中继切换率最小的两种屮继选择算法。研究结果表明，与现有方案相比，所提方案在不降低系统吞吐量的悄况下可以获得较低的屮继切换率和较长的中继活动吋间。2.3资源分配在中继系统中进行功率和带宽等资源的分配可以冇效提高系统资源利用率和系统吞吐量，目前得到了广泛的研究。(1)功率分配。最简单的功率控制方法是开关算法。所谓开关功率控制算法就是给屮继分配一定功率或者不分配功率。该算法可以提高小区吞吐量和覆

7、盖范围。文献［17］根据不同的数据速率耍求提出了一种最优的功率分配算法。该文献考虑了屮继的移动性，建立了移动模型，使川所提出的最优功率分配方案可以提高数据速率。仿真结果表明，在一些实际的数据速率下该算法可以带来3dB增益。文献［18］提出了一种分布式的功率控制算法用以捉高平均小区吞吐量。文章考虑了在多小区环境中，通过使用分布式移动中继功率分配方案，与传统的系统相比，平均小区吞吐量得到了改善。同时，也提升了小区边缘吞吐量，因此对小区边缘用户来说，该方案有助于改善其用户体验,是一种较好的解决方案