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第1篇

【論文摘要】：在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。

在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價(jià)、近距離、無(wú)線、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案，主要應(yīng)用于近距離的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，也有用于近距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入。從早期的IRDA規(guī)范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），紅外線接口的速度不斷提高，使用紅外線接口和電腦通信的信息設(shè)備也越來(lái)越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進(jìn)行通訊，由于它的波長(zhǎng)較短，對(duì)障礙物的衍射能力差，所以只適合于短距離無(wú)線通訊的場(chǎng)合，進(jìn)行"點(diǎn)對(duì)點(diǎn)"的直線數(shù)據(jù)傳輸，因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。

1.紅外通信的基本原理

紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。常用的有通過(guò)脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過(guò)脈沖串之間的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制（PPM）兩種方法。

簡(jiǎn)而言之，紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸；紅外通信接口就是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。

2.紅外通訊技術(shù)的特點(diǎn)

紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無(wú)線連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持：

⑴通過(guò)數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無(wú)線的數(shù)據(jù)收發(fā);

⑵主要是用來(lái)取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線纜連接；

⑶新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn)；

⑷小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強(qiáng)；

⑸傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)。

3.紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途

紅外通訊技術(shù)常被應(yīng)用在下列設(shè)備中：

⑴筆記本電腦、臺(tái)式電腦和手持電腦；

⑵打印機(jī)、鍵盤(pán)鼠標(biāo)等計(jì)算機(jī)設(shè)備；

⑶電話機(jī)、移動(dòng)電話、尋呼機(jī)；

⑷數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算器、游戲機(jī)、機(jī)頂盒、手表；

⑸工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備；

⑹網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器。

4.紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點(diǎn)

⑴通訊距離短，通訊過(guò)程中不能移動(dòng)，遇障礙物通訊中斷;

⑵目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低（115.2kbit/s）;

⑶紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴(kuò)展性差。

5.紅外通信技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的沖擊

紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計(jì)，執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。

紅外通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標(biāo)準(zhǔn)。目前，惠普移動(dòng)計(jì)算分公司正在開(kāi)發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計(jì)算機(jī)和手持式計(jì)算機(jī)的用戶，可以把計(jì)算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器。

紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為PC設(shè)計(jì)師和終端用戶提供多種供選擇的無(wú)電纜連接方式，如掌上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計(jì)算機(jī)之間的文件交換；在計(jì)算機(jī)裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機(jī)和其它設(shè)備。

6.紅外通信技術(shù)開(kāi)辟數(shù)據(jù)通信的未來(lái)

目前，符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個(gè)人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計(jì)算機(jī)和打印機(jī)已推向市場(chǎng)，然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過(guò)個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來(lái)。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計(jì)算機(jī)中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機(jī)有一個(gè)任選的擴(kuò)展插槽，可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用，建立和保持對(duì)無(wú)線PCS系統(tǒng)的連接；擴(kuò)展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間容易實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間的連接是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的紅外端口實(shí)現(xiàn)的，所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機(jī)上使用，包括各種新潮筆記本計(jì)算機(jī)以及手持式計(jì)算機(jī)，以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計(jì)算機(jī)中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過(guò)去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行所需電壓的手持式計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在也能以無(wú)線方式進(jìn)行通信。紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)者還在設(shè)想在機(jī)場(chǎng)和飯店等地點(diǎn)使用步行傳真機(jī)和打印機(jī)，在這些地方，掌上計(jì)算機(jī)用戶可以利用這些外設(shè)而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機(jī))也可以采用紅外接口裝置。

預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，紅外技術(shù)將在通信領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，數(shù)字蜂窩電話、尋呼機(jī)、付費(fèi)電話等都將采用紅外技術(shù)。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計(jì)算機(jī)用戶不用電纜連接的新潮即將到來(lái)。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強(qiáng)，故國(guó)外軍事通信機(jī)構(gòu)歷來(lái)重視這一技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信，特別是軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對(duì)端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生沖擊，對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。

參考文獻(xiàn)

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第2篇

1.1光傳播通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)隨著4G時(shí)代的到來(lái)，光傳輸通信技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，在電力通信行業(yè)中也具有舉足輕重的的地位。OTN，PTN，ASON，PON等光傳播通信技術(shù)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，突破了傳統(tǒng)的SDH技術(shù)單一的傳輸方式，為光傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了新鮮的血液。光傳輸通信具有衰減小、信息容量大、安全性能能好、頻帶寬、體積小等優(yōu)勢(shì)，在穿距離的傳輸和特殊環(huán)境中不僅能夠降低對(duì)于已建成的網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本、提高寬帶服務(wù)質(zhì)量，更能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信行業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的健康穩(wěn)步發(fā)展。[1]

1.2光傳播通信技術(shù)存在的問(wèn)題縱觀光傳播技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史，從世界上第一條光纖通信系統(tǒng)投入運(yùn)營(yíng)到如今突飛猛進(jìn)的發(fā)展趨勢(shì)，整個(gè)過(guò)程中信息傳輸規(guī)模和安全可靠運(yùn)行也一直是電力通信部門(mén)關(guān)注的重點(diǎn)。光設(shè)備的傳輸雖然具有維護(hù)簡(jiǎn)單、擴(kuò)容性較高,以及組網(wǎng)靈活等特點(diǎn),并且隨著科技的發(fā)展光端機(jī)也不斷提升出槽位寬度均勻、增加擴(kuò)容量等能力。但是,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時(shí),這些光傳輸設(shè)備的老化程度也越來(lái)越嚴(yán)重,有大部分設(shè)備的性能甚至已經(jīng)很難滿足電力通信在傳輸方面的要求，當(dāng)緩慢的衰變積累到一定程度時(shí)將會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)的最終的失效。

2.光傳輸通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展研究

2.1光傳輸通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用近幾年我國(guó)在高速寬帶光傳輸技術(shù)方面取得了飛躍性的發(fā)展，我國(guó)在移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用方面也逐漸于國(guó)際接軌，成為全球高速寬帶光傳輸通信技術(shù)發(fā)展的重要推動(dòng)力。高速帶寬光傳輸技術(shù)的核心是密集波分復(fù)用技術(shù)，隨著市場(chǎng)需求的消費(fèi)增長(zhǎng)，在短短的時(shí)間內(nèi)就成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重心。[2]OTN和PTN系統(tǒng)作為光傳輸通信技術(shù)的重要組成部分，在實(shí)際的核心層部署中得到了廣泛應(yīng)用，其兩者相聯(lián)合的組網(wǎng)模式，為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了強(qiáng)大的IP業(yè)務(wù)接入能力和靈活調(diào)度能力。

2.2光傳輸通信技術(shù)的發(fā)展在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)光傳輸通信技術(shù)將給人們的生活帶來(lái)重大變化，在無(wú)線網(wǎng)的環(huán)境中人們的工作、學(xué)習(xí)、出行等可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得及時(shí)地、豐富地信息，變得更加便捷和簡(jiǎn)單。有理由相信，隨著光傳輸通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及配套技術(shù)的進(jìn)一步完善，并且積極整合各方面的通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，光傳輸通信技術(shù)在4G移動(dòng)通信新時(shí)代的潛力將是無(wú)限的。光傳輸通信技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著城域傳輸網(wǎng)不斷統(tǒng)一和融合，是運(yùn)營(yíng)商共同組建扁平化網(wǎng)絡(luò)的最佳選擇。光傳輸通信技術(shù)不斷的發(fā)展使得其生命周期大大延長(zhǎng)。光傳輸技術(shù)100Gb/s的發(fā)展也突破了一定范圍下數(shù)字信號(hào)中光載波攜帶信息量無(wú)法提高的問(wèn)題，并且將光載波能夠攜帶的信息量提高了一倍。

2.3光傳輸通信技術(shù)前景分析隨著社會(huì)需求的不斷增長(zhǎng)，4G新時(shí)代下光傳輸通信技術(shù)的研究為綜合業(yè)務(wù)數(shù)字的發(fā)展帶來(lái)了迅猛的發(fā)展。在未來(lái)的光傳輸通信技術(shù)的發(fā)展中，源節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)傳輸與交換過(guò)程中將會(huì)采用以光交換技術(shù)和波分復(fù)用傳輸技術(shù)作為核心基礎(chǔ)技術(shù)。隨著科技人員的不斷研發(fā)，以WDM技術(shù)為主導(dǎo)結(jié)OTN、PTN系統(tǒng)的應(yīng)用必定會(huì)逐漸取代取代DWDM和MST的地位成為光傳輸通信技術(shù)的主流技術(shù)。其自身所具有的優(yōu)勢(shì)順應(yīng)了業(yè)務(wù)IP化和網(wǎng)絡(luò)扁平化的趨勢(shì)，因此受到越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商的重視，到目前為止，中國(guó)通訊運(yùn)營(yíng)商三大巨頭移動(dòng)、電信、聯(lián)通已經(jīng)積極的投入設(shè)計(jì)制造。

3.結(jié)語(yǔ)

第3篇

類(lèi)似于固定中繼系統(tǒng)，移動(dòng)中繼系統(tǒng)由基站、移動(dòng)中繼和用戶終端組成。其中，基站和移動(dòng)中繼之間的鏈路為回程鏈路(BackhaulLink)，移動(dòng)中繼和用戶終端之間的鏈路為接入鏈路(AccessLink)。若基站和用戶設(shè)備之間的信道狀況良好，還可以考慮直連鏈路(DirectLink)。移動(dòng)中繼可以選擇放大轉(zhuǎn)發(fā)和解碼轉(zhuǎn)發(fā)等模式。由于移動(dòng)中繼具有運(yùn)動(dòng)性和隨機(jī)性，而這種特點(diǎn)與性能密切相關(guān)，如何建立合理的移動(dòng)中繼運(yùn)動(dòng)模型是移動(dòng)中繼系統(tǒng)研究領(lǐng)域的首要問(wèn)題。當(dāng)前研究中有的采用較簡(jiǎn)單的隨機(jī)游動(dòng)模型，或采用二維泊松過(guò)程來(lái)表示用戶終端的放置位置，使用M/M/∞排隊(duì)模型來(lái)表示用戶終端的移動(dòng)性。在實(shí)際部署移動(dòng)中繼系統(tǒng)時(shí)，需要考慮不同的應(yīng)用場(chǎng)景。在3GPPR11版本中，高鐵是主要應(yīng)用。在文獻(xiàn)［8］中，主要考慮以下兩種典型場(chǎng)景:場(chǎng)景1移動(dòng)中繼服務(wù)靜止用戶場(chǎng)景說(shuō)明如圖1所示。在該場(chǎng)景下，中繼被安裝在交通工具的頂部，中繼天線被分別放置在車(chē)輛的內(nèi)外，分別用于和基站與用戶終端通信。若不使用中繼輔助傳輸，該場(chǎng)景下的通信將會(huì)面臨許多問(wèn)題，如嚴(yán)重的車(chē)體損耗，多普勒頻移，小區(qū)換帶來(lái)的大量開(kāi)銷(xiāo)等。反之，則可以將較差的信道分為兩段傳輸條件較好的鏈路，從而很好地解決了該場(chǎng)景下的通信問(wèn)題。與直接傳輸相比，中繼輔助傳輸?shù)牡粼捖拭黠@降低，為車(chē)內(nèi)用戶提供較高的吞吐量和較低的小區(qū)切換失敗率，從而提高了通信質(zhì)量，改善了用戶體驗(yàn)。場(chǎng)景2移動(dòng)中繼服務(wù)非靜止用戶場(chǎng)景說(shuō)明如圖2所示。在該場(chǎng)景下，中繼也被部署在車(chē)輛頂部，不過(guò)其目的不是為了為車(chē)內(nèi)乘客提供服務(wù)，而是為街道和公園提供覆蓋。鬧市區(qū)的街道和公園，是行人比較集中的地方，通信業(yè)務(wù)量大，屬于“熱點(diǎn)”地區(qū)。在經(jīng)過(guò)這些地方的公交車(chē)上部署中繼，則可以增強(qiáng)覆蓋，提高吞吐量，具有實(shí)際意義。

2移動(dòng)中繼系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1信道建模與估計(jì)對(duì)于移動(dòng)中繼來(lái)說(shuō)，由于其移動(dòng)的特點(diǎn)，而且可能是高速移動(dòng)，因此研究的首要問(wèn)題是移動(dòng)中繼的信道建模問(wèn)題，主要包括回程鏈路和接入鏈路的建模。不同鏈路的信道模型與各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用的天線數(shù)目、中繼的轉(zhuǎn)發(fā)模式和中繼的運(yùn)動(dòng)模型密切相關(guān)，信道建模的準(zhǔn)確度會(huì)極大地影響系統(tǒng)性能。如文獻(xiàn)［9］分析了不準(zhǔn)確的路徑損耗模型對(duì)移動(dòng)中繼系統(tǒng)性能的影響。此外，基站到移動(dòng)中繼的信道會(huì)隨著車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)而急劇變化，同時(shí)車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)會(huì)引起多普勒頻移問(wèn)題，因此在實(shí)際的移動(dòng)中繼系統(tǒng)中采用合適的信道預(yù)測(cè)和估計(jì)方法也是非常必要的。如文獻(xiàn)提出了一種采用在車(chē)輛頂部使用預(yù)測(cè)性天線的信道預(yù)測(cè)和估計(jì)方法，從而較好地解決了移動(dòng)中繼的信道估計(jì)問(wèn)題。

2.2中繼選擇在實(shí)際的移動(dòng)中繼系統(tǒng)中，可能會(huì)存在多個(gè)移動(dòng)中繼。現(xiàn)有研究表明，根據(jù)信道狀態(tài)信息選擇一個(gè)最好的中繼進(jìn)行協(xié)作，可以較低的復(fù)雜度獲得滿分集增益。因此，機(jī)會(huì)中繼選擇技術(shù)是移動(dòng)中繼系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。信令開(kāi)銷(xiāo)是中繼選擇算法的首要考慮因素。對(duì)于快速移動(dòng)的用戶，基于信噪比的方案會(huì)產(chǎn)生大量的信令開(kāi)銷(xiāo)，而基于位置或距離的選擇方案在高速場(chǎng)景下開(kāi)銷(xiāo)較小，因而適用性更強(qiáng)。上述方案都是基于單個(gè)參數(shù)的選擇，實(shí)際信噪比和時(shí)延等參數(shù)會(huì)同時(shí)影響中繼選擇，為此，文獻(xiàn)［13］提出了一種具有服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證的多參數(shù)聯(lián)合中繼選擇算法。由于信令開(kāi)銷(xiāo)和系統(tǒng)復(fù)雜度與每個(gè)目標(biāo)用戶的候選中繼的數(shù)量成正比，文獻(xiàn)［14］考慮了如何減少候選中繼的數(shù)量而不影響使用中繼帶來(lái)的系統(tǒng)性能增益。文中所提算法限制了每個(gè)目標(biāo)用戶的數(shù)量從而減少了反饋開(kāi)銷(xiāo)。文獻(xiàn)［15］提出了一種三步選擇算法。該算法在保持中繼增益的同時(shí)可以使中繼信令開(kāi)銷(xiāo)維持在較低水平。雖然中繼選擇可以提高系統(tǒng)性能，但是不適宜的選擇會(huì)引起頻繁的中繼切換，從而影響系統(tǒng)的整體性能。文獻(xiàn)［16］從這個(gè)角度出發(fā)，提出了使中繼活動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)和中繼切換率最小的兩種中繼選擇算法。研究結(jié)果表明，與現(xiàn)有方案相比，所提方案在不降低系統(tǒng)吞吐量的情況下可以獲得較低的中繼切換率和較長(zhǎng)的中繼活動(dòng)時(shí)間。

2.3資源分配在中繼系統(tǒng)中進(jìn)行功率和帶寬等資源的分配可以有效提高系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，目前得到了廣泛的研究。(1)功率分配。最簡(jiǎn)單的功率控制方法是開(kāi)關(guān)算法。所謂開(kāi)關(guān)功率控制算法就是給中繼分配一定功率或者不分配功率。該算法可以提高小區(qū)吞吐量和覆蓋范圍。文獻(xiàn)［17］根據(jù)不同的數(shù)據(jù)速率要求提出了一種最優(yōu)的功率分配算法。該文獻(xiàn)考慮了中繼的移動(dòng)性，建立了移動(dòng)模型，使用所提出的最優(yōu)功率分配方案可以提高數(shù)據(jù)速率。仿真結(jié)果表明，在一些實(shí)際的數(shù)據(jù)速率下該算法可以帶來(lái)3dB增益。文獻(xiàn)［18］提出了一種分布式的功率控制算法用以提高平均小區(qū)吞吐量。文章考慮了在多小區(qū)環(huán)境中，通過(guò)使用分布式移動(dòng)中繼功率分配方案，與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比，平均小區(qū)吞吐量得到了改善。同時(shí)，也提升了小區(qū)邊緣吞吐量，因此對(duì)小區(qū)邊緣用戶來(lái)說(shuō)，該方案有助于改善其用戶體驗(yàn)，是一種較好的解決方案。(2)帶寬分配。對(duì)于不同的運(yùn)營(yíng)商分別安裝不同的中繼顯然并不是高效的，文獻(xiàn)［19］基于此提出了共享頻譜分配算法來(lái)解決此問(wèn)題。該方案中不同運(yùn)營(yíng)商使用相同的移動(dòng)中繼為某一區(qū)域內(nèi)的用戶服務(wù)，并根據(jù)鏈路質(zhì)量為不同運(yùn)營(yíng)商分配相應(yīng)的帶寬，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)線資源的有效利用。借助于納什均衡理論，該方案可以將吞吐量提升近20%。文獻(xiàn)［20］以IEEE802.16j系統(tǒng)為研究對(duì)象，研究了子信道分配對(duì)系統(tǒng)性能的影響。文中提出了重疊子信道分配(OVSA)和正交子信道分配(ORSA)兩種方案。研究結(jié)果表明，所提方案的小區(qū)吞吐量高于不使用中繼情況下的吞吐量。文獻(xiàn)［21］則利用博弈論理論聯(lián)合考慮了動(dòng)態(tài)服務(wù)選擇和帶寬分配的問(wèn)題。為了獲得更好的服務(wù)質(zhì)量，移動(dòng)中繼執(zhí)行基站選擇和傳輸模式的選擇，基站則為不同傳輸模式分配不同的帶寬。當(dāng)移動(dòng)中繼和基站的策略相互影響并且需要作出動(dòng)態(tài)決定時(shí)，這將面臨著挑戰(zhàn)。為解決這個(gè)問(wèn)題，該文提出了一個(gè)兩層的基于進(jìn)化博弈和微分博弈的博弈結(jié)構(gòu)。在下層，動(dòng)態(tài)服務(wù)選擇可以建立為一個(gè)進(jìn)化博弈模型;在上層，基站端的動(dòng)態(tài)帶寬分配可以形成一個(gè)微分博弈模型，最后得到了一個(gè)閉環(huán)納什均衡。數(shù)值仿真結(jié)果表明了動(dòng)態(tài)博弈帶寬分配策略的有效性，并且系統(tǒng)性能和覆蓋范圍的優(yōu)勢(shì)得到了加強(qiáng)。

2.4小區(qū)切換在移動(dòng)中繼系統(tǒng)中，由于中繼的移動(dòng)性以及中繼一般為多個(gè)用戶同時(shí)服務(wù)等原因，如何設(shè)計(jì)中繼高速移動(dòng)情況下的小區(qū)切換策略便成為了一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，文獻(xiàn)此進(jìn)行了深入研究。在高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，大量用戶很可能需要進(jìn)行頻繁的小區(qū)切換，因而如何保證較低的鏈路失敗率和較高的切換成功率，將直接影響用戶的通信服務(wù)質(zhì)量和通信體驗(yàn)。對(duì)于移動(dòng)中繼系統(tǒng)的小區(qū)切換問(wèn)題，現(xiàn)在比較好的一種方案是使用具有兩根分布式天線的移動(dòng)中繼，即在車(chē)輛首尾分別裝有天線。移動(dòng)中繼通過(guò)選擇具有較好接收信號(hào)質(zhì)量的天線作為接收天線。當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入重疊區(qū)域時(shí)，前置天線執(zhí)行切換至目標(biāo)基站，后置天線將和服務(wù)基站保持連接。當(dāng)前置天線完成切換后，再由后置天線將工作頻率轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基站。如果切換失敗，后置天線將執(zhí)行第二次切換。因此，這種切換方案使通信在切換過(guò)程中不會(huì)被中斷，實(shí)現(xiàn)了通信的無(wú)縫體驗(yàn)，而且降低了切換失敗率，是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的方案。

2.5移動(dòng)中繼的其他問(wèn)題使用移動(dòng)中繼來(lái)改善車(chē)輛用戶的服務(wù)質(zhì)量和吞吐量的效果明顯，除了以上提到的關(guān)鍵問(wèn)題外，仍然有其他的一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)需要解決。首先是移動(dòng)中繼的移動(dòng)性管理問(wèn)題。這主要包括不同基站間移動(dòng)中繼的切換和不同移動(dòng)中繼間用戶的切換。但是，現(xiàn)有LTE系統(tǒng)中沒(méi)有針對(duì)移動(dòng)中繼的移動(dòng)性支持，因此有必要修改當(dāng)前的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用以提供有效、可靠的移動(dòng)性管理。目前，為了支持移動(dòng)性管理，是在當(dāng)前的固定中繼架構(gòu)上修改還是提出新的架構(gòu)尚在討論中。其次，由于移動(dòng)中繼的使用，干擾管理也是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。中繼技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在理論上已獲得共識(shí)，但在實(shí)際部署中中繼節(jié)點(diǎn)的引入必然導(dǎo)致更加嚴(yán)重的干擾問(wèn)題。盡管接入鏈路干擾較小，但對(duì)于回程鏈路來(lái)說(shuō)，不同移動(dòng)中繼間以及中繼與宏小區(qū)用戶間的干擾使問(wèn)題變得復(fù)雜。預(yù)測(cè)性天線的使用將提高CSI的準(zhǔn)確性，從而可以在回程鏈路中使用高級(jí)的干擾避免和干擾消除方案。

3結(jié)束語(yǔ)