淺議無線協作通信中繼選擇

許奎 朱雨生

【摘要】 無線協作通信技術的廣泛使用成為一種趨勢，但是在使用過程中，因為中繼節點和中繼策略方案的選擇出現的問題越發的突出起來。本文針對這種 情況進行了研究和論述。

【關鍵詞】 無線協作通信 中繼節點 中繼策略方案 選擇

在現代社會，無線協作通信技術作為一項新出現的無線通信技術，因其諸多的優點已經成為了我們生活中必不可少的因素。但是在無線協作通信技術的實際工作中，關于中繼技術的選擇成為了一項重要的工作。本文將就無線協作通信中中繼存在的問題、如何選擇中繼節點及中繼傳輸方案進行討論。

一、無線協作通信中中繼存在的問題及對選擇的影響。

無線協作通信作為一項新出現的無線技術，雖然發展很快，但是在實際的使用使用過程中，依然存在著一些實際問題。特別是在中繼問題上，存在著以下問題。

1.1在無線協作通信中中繼節點的選擇問題和中繼傳輸的問題

在無線協作通信過程中，選擇合適的中繼節點進行信號傳輸，同時使用合理的協作方案利用中繼節點進行傳輸，以及相關的工作需要的特殊要求。這些都是在無線協作通信工作中遇到的實際問題，也是在中繼選擇這個問題上必須優先考慮的問題。。

1.2信號傳輸中遇到的同步問題

因為協作通信的的實際工作要求，所以協作通信系統需要保證同步，但是因為中繼傳輸中需要的信號處理時間等實際問題，實際中很難做到做到完全同步。這就要求我們在選擇中繼的過程中，必須在符合設計技術要求的情況下選擇合理的中繼傳輸進行選擇設計。

1.3中繼傳輸過程中的隱私問題

在無線協作通信中，用戶的隱私問題也是使用中必須注意到的實際問題。這就要求在無線信號傳輸中對協作伙伴之間的數據信息進行加密，從而達到保密性。

二、無線協作通信中對中繼節點的選擇。

在無線協作通信中，對于中繼節點的選擇是很重要的。它直接影響到無線資源信號的穩定性和資源使用率的問題。

2.1單中繼節點和多中繼節點選擇方案的選擇。

在無線協作通信中的中繼節點選擇中，我們根據節點的傳輸方式和節點的數量，主要是選擇兩種選擇方案，單中繼節點進行協作通信和多中繼節點進行協作通信進行選擇。單中繼節點選擇方案即在通信系統中存在的眾多候選中繼節點中遵循一定的準則選擇出“最佳”中繼節點進行協作通信；而多中繼節點選擇方案是在眾多候選中繼節點中根據一定的選擇方案選擇其中一部分或者全部中繼節點進行協作通信。兩種方案的都存在著各自的優缺點。

單中繼節點選擇方案在頻譜利用率方面，高于多中繼節點選擇方案；而且在通信鏈路質量較高的環境中，因為單中繼節點選擇方案的單一性，就會節省信號傳輸的速度，而多中繼節點選擇方案可能會選擇“無效”的中繼節點，從而造成資源的浪費。所以在信號質量好、通信鏈路質量較高的環境中的，我們采用單中繼節點的選擇方案是合適的。

但是在信道通信質量不佳的情況下，多中繼節點選擇方案因為其中繼節點的數量比較多，信號傳輸的接受比較單中繼選擇方案更加全面，也就擁有更穩定的性能。所以在這種情況下更應該采用多中繼節點選擇方案。

2.2協作通信中的中繼節點選擇方法。

在無線協作通信的中繼節點的選擇中，處于對具體要求的不同，節點的選擇方案也是不同的。選擇的方案包括基于位置信息的中繼選擇方案、基于瞬時信道狀況的中繼選擇方案、基于功率限制的中繼選擇方案、基于中斷概率的中繼選擇方案四種方案。我們在實際選擇過程中，應根據這四種方案的優缺點進行選擇。

基于位置信息的中繼選擇方案的優點在于算法簡單。缺點是各終端需安裝 GPS 接收機，成本較高；只能應用于固定的節點之間。

基于瞬時信道狀況的中繼選擇方案的優點在于自適應效果較好，具有時變性，靈活性高。缺點是信道實時變化，需要額外開銷；可能產生隱藏終端，無法選出最佳中繼節點。

基于功率限制的中繼選擇方案的優點在于節省功率，使得終端壽命延長。缺點在于使用的計算法復雜度較高，使用復雜。

基于中斷概率的中繼選擇方案的優點在于確保了通信的可靠性。缺點在于一味追求降低中斷概率，可能會因此采用多中繼節點，從而導致各類資源的浪費。

三、無線協作通信中對中繼傳輸方案的選擇

在無線協作通信的中繼選擇中，中繼傳輸策略方案的選擇也很重要。合適的策略方案可以大大的提高無線信號傳輸的效率，減少對資源的浪費情況。

無線協作通信的中繼傳輸策略方案一般可以分成固定中繼方案和自適應中繼方案。

在固定中繼方案中，源到中繼的信道資源是以固定的（確定性的）方式被劃分。中繼的處理會依據采用的協議而有所不同。最基本的協作通信中繼傳輸方案有兩種：放大轉發（AF）中繼協議和譯碼轉發（DF）中繼協議。而自適應中繼技術，其主要包括選擇中繼和增量中繼。

固定中繼具有便于實施的優點，然而由于一半的信道資源都用來中繼轉發，降低了整個系統的速率，從而導致了較低的頻譜效率。

特別是源與目的節點之間的信道質量較好時，目的節點能夠正確接收來自源節點的數據，此時中繼節點的協助轉發就浪費了于是應該采用自適應中繼技術。

四、結束語

在無線通信領域，協作通信技術由于噪聲等干擾情況的影響，通信質量受到嚴峻的挑戰。如根據實際的環境、資源等情況，選擇合適的中繼節點、中繼策略方案，解決無線協作通信中出現的問題成為了我們研究的關鍵。希望本文可以為相關的研究情況提供幫助。