双向中继无线网络关键技术与渐进性能仿真分析(2)
3.4 仿真结果与分析 21
3.5 本章小结 25
4 MP-TWRN的空间信道配对 26
4.1 引言 26
4.2 空间信道配对模型 26
4.3 低复杂度的SCP 28
4.4 仿真结果与分析 30
4.5 本章小结 33
结 论 34
致 谢 35
参考文献36
1 绪论
1.1 研究背景
如今，无线通信网络与人们 的日常生活息息相关，近几年出现的智能家居、智能交通、智能教学等许多的创新技术都是由无线通信网络技术做支撑的，这些技术也大大方便了人们的生活。随着现代信息社会的高速发展，全球范围内无线通信的数据量增长迅速，无线接入作为用户体验宽带信息服务的方式成为必然趋势。与此同时，随着生活水平的提高，人们也对于无线通讯技术提出了更高的要求，未来无线通讯将提供随时随地，不受地理和人为条件约束的高速数据通信。
随着现代信息社会的高速发展，全球范围内无线通信的数据量增长迅速，无线接入作为用户体验宽带信息服务的方式成为必然趋势，而传统的以提供话音业务为主的移动通信系统逐渐演变成移动互联网和多媒体业务通信系统。2012年，3GPP通过的的LTE-A标准能够提供的下行峰值速率达1Gbps，可以满足未来一段时间内的容量和速率要求。然而，随着移动互联网的迅速发展以及移动终端的大规模普及，无线传输速率和容量需求呈指数增长。同时，移动通信迅速发展带来的能耗问题也引起越来越多的重视，降低无线通信网络中的的能源消耗已成为移动通信发展的重要问题之一，以支撑高速率传输为目标的 技术将无法满足对能耗的要求。在频谱资源日趋紧缺的情况下，4G之后移动通信需要进行新的变革，实现更高频谱效率和绿色无线通信的双重目标。
技术通过收发两端配有多根天线能够实现信号的传递，具体实现过程如下：发射端把需要发送的信号利用空时映射技术映射至多根天线进行发送，接收端通过对各天线的接收信号进行译码得到原信号，进而有效提升通信的质量。相较于传统的一次只能进行一个空间流接收或发送的单输入单输出系统，MIMO系统在同一时隙同一频率时多根天线可同时执行收发多个数据，并可准确区分各路信号。因此，MIMO技术具有相当大的优势：在不改变带宽的基础上，能充分利用系统的频谱资源，增大无线网络的覆盖区域，大幅提高系统的性能。而将中继加入到应用 技术的小区构架中能够明显改善边缘用户通信性能。为了改善覆盖率问题又引出了协作 通信研究及其融合MIMO链路技术。但是传统的 中继技术也具有一定的缺点，由于采取的是半双工的工作模式即某一时刻数据只能向一个方向传输数据，这样会大大降低频谱利用率，而如今在这个无线通信迅猛进展的时代，无线频谱已经加入匮乏资源名单之中，及其宝贵。所以目前的当务之急就是提升频谱效率。
LTE-A作为4G主要技术标准之一，以MIMO和正交频分复用技术为核心，采用优化分组数据传输。 技术可以带来空间分集、空间复用和阵列等增益。空间分集的获取能明显克制衰落信道环境，保障了通信质量。但是对于像移动用户手持终端和传感节点这样的小型或微型无线终端，由于设备体积、功耗受限以及硬件设计复杂度等因素，多个天线很难同时被配置到这些小型或微型终端上，而要使天线之间能够满足很好的相关性则又是一个难题。为了使以上系统可以获益于多天线MIMO的优越性能，中继通信系统被给出，并成为 与未来无线网络中的关键技术之一。
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