下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的多跳通信技術(shù)研究.pdf

1、多跳蜂窩系統(tǒng)使用多跳中繼通信來擴(kuò)展基站的覆蓋范圍，減小無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)墓β?，提高了傳統(tǒng)單跳蜂窩系統(tǒng)的靈活性和性能，已成為下一代移動(dòng)通信中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要研究了具有固定FMRN(固定多跳中繼節(jié)點(diǎn))的多跳蜂窩小區(qū)的擴(kuò)展覆蓋結(jié)構(gòu)，以及分析了FMRN對(duì)CDMA系統(tǒng)下的反向鏈路容量的影響；提出了多跳蜂窩小區(qū)中的MMRN(移動(dòng)多跳中繼節(jié)點(diǎn))的一種有效的拓?fù)淇刂扑惴?；研究了為激?lì)多跳蜂窩小區(qū)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)主動(dòng)為其它節(jié)點(diǎn)提供中繼服務(wù)的多跳節(jié)

2、點(diǎn)間的協(xié)作激勵(lì)機(jī)制。 在第二章中，首先分析了兩種多跳通信模式對(duì)數(shù)據(jù)傳輸所需功率的影響，從中可以看出，通過將一條長(zhǎng)無(wú)線路徑分成多個(gè)(大于等于2)連續(xù)的短路徑，利用中間節(jié)點(diǎn)的中繼傳輸，對(duì)減小無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸所需的功率有很明顯的作用，例如在兩跳模式下，最大可以將功率消耗降低6.02dB(路徑衰減指數(shù)為3)；然后討論了多跳小區(qū)結(jié)構(gòu)及其特性；之后以覆蓋率和重疊率為目標(biāo)，分析了具有均勻分布FMRN的多跳小區(qū)的覆蓋特性，從中可知選取覆蓋范圍與基站

3、覆蓋范圍相近的FMRN來擴(kuò)展小區(qū)面積是比較有效的。最后提出了三種不同的多跳小區(qū)結(jié)構(gòu)，并分析了它們的反向鏈路容量，從中可以看出，多跳通信模式對(duì)功率消耗的降低，增加了CDMA系統(tǒng)的反向鏈路容量。 在第三章中，主要針對(duì)具有移動(dòng)臺(tái)中繼節(jié)點(diǎn)的多跳小區(qū)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，進(jìn)行了具有MMRN的多跳小區(qū)的拓?fù)淇刂品治?。多跳小區(qū)中的多跳路徑的目的都是基站，這樣，多跳小區(qū)中的多跳路徑的終點(diǎn)是唯一，多跳的目的不僅僅是完成數(shù)據(jù)通信，而是在節(jié)省總功率的前提下，實(shí)

4、現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)與基站的有效通信。因?yàn)樵诙嗵^(qū)中有一個(gè)各節(jié)點(diǎn)都可以與之進(jìn)行通信控制中心—基站，保證了與基站的多跳路徑也就保證的拓?fù)涞倪B通性，本章中所提出的多跳小區(qū)中的BOTC拓?fù)淇刂扑惴ǖ哪康氖翘峁┮环N可以節(jié)省移動(dòng)臺(tái)與基站通信所需的總發(fā)射功率的有效算法。這種算法假設(shè)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)天線都具有兩個(gè)180°的輻射方向，鄰居節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)是通過判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)與基站直接通信所需的單跳發(fā)射功率，及節(jié)點(diǎn)間中繼信號(hào)所需的發(fā)射功率之間的關(guān)系來完成的。通過對(duì)BOTC算法的

5、鄰居需求關(guān)系(Condition)的三種條件進(jìn)行仿真，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆抡嬷锌梢缘贸觯珺OTC算法實(shí)現(xiàn)了多跳小區(qū)中節(jié)省總發(fā)射功率的有效的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；在系統(tǒng)性能的仿真中可以得出，BOTC算法實(shí)現(xiàn)的拓?fù)淇梢源蟠蠊?jié)省每個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率及總發(fā)射功率。 在第四章中，主要分析了一種用于多跳小區(qū)系統(tǒng)的協(xié)作激勵(lì)機(jī)制，它以金錢作為酬報(bào)來鼓勵(lì)中間節(jié)點(diǎn)的中繼行為，并且通過在協(xié)議流程使用加密和認(rèn)證技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)包的完整性和可靠性，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種理性攻擊和惡