通信网论文范文

2022-05-08

今天小编为大家推荐《通信网论文范文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!摘要:本文概述了电力通信在现代社会的地位,介绍了电力通信网络监测的重要性。研究了电力通信网络监测技术的应用,在实践中不断提高我们的电力网络监测的管理水平。关键词:电力通信网络;电力通信监测;应用技术1电力通信监测技术概述随着科技的发展,计算机技术不断进步。其中的计算机网络技术在电力通信网中的通信检测技术得到了广泛的使用。

第一篇:通信网论文范文

探讨电力通信网中通信监测技术应用

【摘 要】科学技术是生产力的核心,随着计算机的广泛应用和计算机网络的大力建设,电力监控系统也在随着得到广泛的应用和发展。运用计算机和网络技术对电力监控网起到了巨大的推动作用,极大的提高电网管理的快速准确性。本文依托电脑网络通信技术,来阐述其在电力通信中的相关作用。

【关键词】电力通信网 通信监测技术 系统

随着中国经济的快速发展,能源的依赖也越来越大,对电网的快速发展对整个国民经济不可缺少的安全性和稳定性,电力行业在国民经济中有不可或缺的地位。在保障整个国民经济的发展中电力行业是重要支柱。电力系统的安全和稳定决定了国民经济的安全和稳定。因此,电力系统的专用通信网是是保证电力系统安全运行的必要保障。现在的电力专用通信网在建设规模上有了很大的提高,在维护电力系统稳定运行方面起到了不可替代的作用。现在我国的电力通信网无论在建设规模上还是服务质量上都有了很大的提高。据数据统计,先自爱我国的电力通信网络光纤线路长度80,000公里。随着科技的高速发展,通信网络也变得越来越复杂,电力通讯网络的稳定责任也越来越大。和传统语音通信相比电力通信还具有中继、自动调度和成本的测量等一系列复杂的功能,如果电源故障时会导致整个通信网络网格操作不方便或意外事故是巨大的。因此,电力通信网络运行状态的监控和管理的科学和合理,以保证其正常运行,在电网系统安全方面是经常强调的一个问题。要保持电力通信的安全稳定运行,就要有专业的管理和规范化的制度,以保障电力通信网络的高效通畅和安全运行,最终维护好整个网络的安全。为了解决以上问题,我们就提出要加大通信监控技术的开发和应用,以做到在任何情况下都要第一时间来发现和解决电力通信的安全故障,保证电力通信网络的绝对通畅。电力通信监控技术在这方面就应用而生。

一、通信检测系统硬件结構

提到电力线通信PLC(电源线Communication0)是利用低压配电网络线路传输多媒体信号的一种通信手段。当传输使用的GMSK(高斯滤波最小频移键控)或OFDM(正交频分复用)调制技术调制的用户数据,该信息包含所述高频的电流负载,然后将电力线传输,上面的之前的调制信号是通过过滤器取出,然后解调后,就可以得到原来的通信信号,并传送到一台计算机或电话,信息传输的接收端。类似的信件有长的电力线载波通信技术具有高压电力系统传输网络(35千伏以上),通过电力线载波机使用一个较低的频率以较低的速率传输的远程数据或语音,即电力线通讯技术的一个应用程序在应用的主要形式,目前已经有几十年的历史。

PLC接入设备分部分公司PLC调制解调器设备和客户端。局的PLC调制解调器段负责与内部和外部网络连接的通信。从用户的数据进入调制解调器,传输和配电线路由用户到局端设备,局端设备在通信信号解调出来,然后去外面上网。这种技术并不需要重新布线,低电压配电线路中的现有数据,语音和视频业务的承载。只需插上电源??插座上最终用户实现上网,电视接收,电话等。相同的电力线载波通信技术也可以应用到其他相关领域的监测和保护的重要场所,需要大量的人力和财力资源,现在使用的电源线,以非常低的成本来更新原来可以实现实时监控设备的远程监控。当前电力抄表系统,基本上主要依靠人工抄表是完整的。人工抄表的准确性,同步是难以保证。而且,由于电表地点分散,大量的符号,因此米长的巨大的工作量。基于电力线载波(PLC)通信方式自动抄表装置,省去重新铺设的通信信道,建设和线已经成为现代电力通信的首选方式节约了成本,使得抄表的工作量大大减少。近年来,居民区和对发展智能楼宇,智能楼宇现在已经达到5A。但是,这些不同的系统需要不同的自动化网络的支持,网络系统的建设和维护巨大的压力。与电力线通讯技术,无论是监控,消防,建筑或办公室或通讯可以充分利用电源线的自动化来实现的,易于管理和扩展。

二、系统应用软件

监测系统由两大数据库、三大应用平台及若干应用程序组成。

(一)实时数据库和管理数据库

前者负责系统在线实时数据的处理,后者负责对设备的历史数据和非实时数据等离线数据进行处理, 实现通信网信息管理功能。

(二)应用平台

调度应用平台,图形化的数据平台和运营管理平台,监测系统运行情况,设备运行,矢量图形,数据查询。使用钻单击,双点击文字警示,自动推送,地图,语音提示,捕捉信息在很短的时间定位网络故障所需的时间大大降低,提高劳动效率,通信网络管理水平,确定故障位置,以确定故障的影响在网络上水平,在排除故障时,保证网络畅通。

三、通信监测技术的应用

电力通信网中存在的各种传输介质,每个独立的,都有自己的一套设备,软开关技术的引进,在单个服务器上,如果可以交换信息以交换各种媒体上。这不仅是在经济方面的设备,避免浪费,而且还可以提高网络的可靠性,各种媒体融合网络达到了一定的网络互操作性在不同介质中传输信息时,他们救了一个复杂的转换链接。在管理上也更加方便,简单地进行维护的设备上,可以实现跨网络的信息交换。电力通信检测技术在许多地区的电力系统中得到了广泛的使用,取得了很大程度的发展。有些有自己的优势,主要表现在以下几个方面:

(一)图像监控功能

监控中心调度程序根据变电站操作相机,用于记录的任何一个的实际需要。根据成像,如一天或一个星期录制和播放一段固定的时间,并具有搜索功能,还允许相机。

(二)控制功能

监控中心运营商可以变电站相关设备进行远程操作,例如,发现犯罪分子进入或被盗,可以实现远程报警,在同一地点的灯光和视频录制设备。

(三)报警功能

视频丢失,视频移动报警功能,当站侧,因为相机损坏,被盗或损坏的视频信号这样的情况下所造成的损失应该是警察。视频报警区域的集合,当进入或移动目标的图像变化时报警。变电站远程报警发生时,本地主机将响应LS内,5S监控中心主机可自动弹出报警消息窗口,显示报警,报警类型的确切位置,屏幕会自动切换到报警位置,并开始视频录制设备在现场协助事故处理和分析。

作者:刘学军 裴欣 刘晔

第二篇:电力通信网中通信监测技术及应用研究

摘要:本文概述了电力通信在现代社会的地位,介绍了电力通信网络监测的重要性。研究了电力通信网络监测技术的应用,在实践中不断提高我们的电力网络监测的管理水平。

关键词:电力通信网络;电力通信监测;应用技术1电力通信监测技术概述

随着科技的发展,计算机技术不断进步。其中的计算机网络技术在电力通信网中的通信检测技术得到了广泛的使用。提高了我们电力通信网络的管理水平。伴随着经济的发展,社会的进步,人们生活需求的变化,人们对电能的要求也越来越高。国家对电力行业也越来越重视,电力行业成为了国家重要的能源产业,是一个国家的经济支柱产业。电力行业如此重要,那么一个安全有效的电力通信网络就显得格外必要了。电力系统的安全牵扯到整个国民经济的效益,影响国家发展,社会进步,对人们生活水平提高有着不可替代的作用。现代社会,电力通信网络日趋复杂,功能日趋多样化。现代的通信网络不仅仅只有语音通信,同时还具备续电保护、自动化调节等其他功能。电力通信网络出现问题,对我们的生活影响巨大,对国民经济发展也不利。因此,我们迫切需要一套对电力通信网络监测的技术,保障电力通信网络的正常运行,保障电力通信网络的安全。电力通信检测技术就是在这种需求中产生的。规范的管理制度,科学的技术手段,保障电力通信网络的高效运作。

2电力通信监测技术

2.1 电力通信监测系统的硬件构成

电力通信建材系统综合计算机网络科学技术,在结构上主要有两大部分组成:中心站和外围站。整个电力通信监测系统外表是用高速以太网,数据采集器,数据库服务器,监控工作站等部分组成。各个分站负责数据采集,将采集到的数据反馈到中心站,中心站通过科学数据手段对数据进行分析,并对各种通信设备做出判断。对出现故障的设备作出预警。中心站监控服务器对数据进行存储,在服务器上设立数据服务器、文件服务器,应用服务器三种作用的实时数据库,对分站传回的数据做出及时的处理和分析。为保障系统连续工作,服务器的工作方式为双机集群。通过双机集群方式,避免数据的丢失,提高数据的安全性。在主服务器出现故障时候,备用服务器要及时进入替代主服务器。电力通信监测系统一定要设置防火墙,防止外部侵入或者电脑中毒,给电力通信带来不必要的损失。

2.2 电力通信监测系统的软件构成

⑴实时数据库和管理数据库:实时数据库负责实时的数据处理,体现了及时性。管理数据库负责对历史数据进行分析处理,不断总结,为科学监测提供详细的数据支持;

⑵电力通信监测系统软件的应用平台:调度应用平台、图形数据处理平台、运行管理平台,通过这些平台实行对电力网络的监控和管理。通过对终端数据的实时监测,数据分析,及时发现故障并解决问题,保障电力网络系统的安全运行;通过系统的升级,提高效率和电力网络的管理水平;根据终端传输回来的数据,软件可以进行数据分析,找到故障的原因和位子,及时通知电力网络的管理人员。在管理人员未采取措施之时,迅速作出反应,避免大的电力网络事故的发生,确保电力网络的安全。

3通信监测技术的应用

电力通信监测技术的应用广泛,具备以下几种功能:

⑴图像监控:监控中心的管理人员可以根据管理的需要,随时调动任何一台摄像机进行图像监控。这里的图像监控可以是实时的观察监控,也可以是历史图像的反复观察监控。或者是某一个周期的观察监控。根据事件和地点,进行查询需要的图像资料,进行科学的管理,确保电力网络系统的安全;

⑵控制功能:监控中心的管理人员可以对相关的设备进行远程遥控。在监控管理中发现故障或者问题,可以及时在监控中心发出信号,进行故障处理,大大提高了故障处理的及时性,确保了电力网络故障及时发现和处理;

⑶报警功能:通信监控技术中,图像监控需要摄像机。如果摄像机坏了,丢了,甚至被盗了,会对整个通信监测系统造成不利影响。通信监测技术的应用,具备报警的功能。任何一个摄像机,只要不是在程序内发生转动,就会给控制中心发出预警;任何一个摄像头在遇到被破坏时,也会向控制中心发出预警;当有陌生人员进行设备区域,也会向监控中心发出预计。监控中心根据数据分析,在几秒钟内会得知发出预计的地点。大大提高了故障处理的效率。

⑷数据处理功能:通信监控技术避免了大量的人工数据处理,在得到终端数据后,监控中心的计算机会在最短的时间内对数据进行分析对比,及时判断电力网络的运行情况,并且对管理人员做出数据处理的结果报告。相对于人工数据处理分析,大大提高了处理的效率,节约了人工成本,提高了发现问题的速度和处理速度,提高了电力网络的管理水平。

我国电力专用通信网包括微波通信、载波通信、卫星通信、光纤通信和移动通信。程控交换机总容量达到300万门,还建成了以管理信息系统计算机联网为基础的国家电力公司信息网,基本建成了以电力调度自动化系统计算机联网为基础的国家电力调度数据网和全国电力电话会议网、国家电力公司电视会议网。

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[3]国家电网公司武汉高压研究所.电力通信故障监测[J].《电力监测与故障诊断技术全书》,2005.

作者:程岩

第三篇:中继辅助协同通信网

摘要:下一代移动通信系统对频谱有效性和功率有效性提出了更高的要求,在现有的蜂窝网结构中引入中继的协作式通信被认为是高速率高覆盖要求下最可行的改进。中继辅助协同通信网与传统蜂窝网相比在覆盖效率、运营成本以及传输容量3方面具有优势。中继辅助通信网络主要有3种典型的传输模型:三终端传输模型、两跳多中继并行传输模型、多跳多中继网络传输模型。中继辅助通信技术已在WiMAX、WINNER和3GPP等通信标准中得到深入研究,具有极为广阔的应用前景。

关键词:中继辅助通信;协作通信;多跳网络;下一代移动通信网

IMT_advanced(ITU给B3G移动通信系统的正式名称)要求移动通信的传输速率达到100 Mb/s~1 Gb/s,这至少是高速数据分组接入(HSDPA)的10倍以上,在传统的蜂窝网络中几乎无法实现。如果要达到如此高的传输速率,必然要降低传统小区的覆盖面积(相应要增加基站个数)。基站个数的增加无疑将提高运营商的组网成本,降低其市场竞争力。无线中继的基本思想[1-3]是使用中继节点将基站的信号重新处理后再发送出去。应用多跳中继可以扩展小区的覆盖范围,减少通信中的死角地区,同时还可以平衡负载,转移热点地区的业务。另外,引入无线中继还可以节省终端的发射功率,从而延长电池寿命。基于中继的网络结构及其协作分集和协作多路技术已经得到了国内外学者的广泛重视。在未来移动通信(3GPP、3GPP2、B3G、4G)、无限局域网(WLAN)和宽带无线网络(802.16j)[4-5]等标准的制订中,都引入了中继的概念并考虑了中继辅助通信中存在的问题。欧盟无线世界开创新无线电(WINNER)计划[6-7]也对泛在宽带移动无线中继网络做了详细的规划。

1 中继辅助通信系统介绍

中继辅助通信系统可以由多个中继形成一个虚拟阵列相互协同工作,如图1所示。引入中继技术后宽带无线通信的组网方式与传统的无线接入最大的差异就是接入方式的多样性。移动终端可以直接通过中继站接入无线网络,也可以在中继站的协作下通过基站接入无线网络。作为一种能有效改善网络覆盖质量的技术,无线中继技术为在高频段实现宽带无线接入提供了一种高性价比的解决方案。概括来说,中继辅助通信系统作为一种新型组网技术具有以下优势:

(1)多个中继可以同时使用相同的时隙和频谱资源,从而节省无线电资源。

(2)多个中继间可以利用空间分集/空间复用提高系统传输容量。

(3)中继辅助通信系统不必明显改变现有主干网结构,可实现与现有通信网络的平滑过渡。

1.1 覆盖能力

由于大尺度衰落效应,在以基站为基本传输单元的小区结构通信系统中,有效的数据传输效率会随着用户与基站间等效传输距离的增加而减小。因此,在传统蜂窝网结构中,小区边缘的用户很难实现真正意义上的高速率数据传输。另外,由于信号在传输过程中受地形、地貌的影响,如城区环境中建筑物的遮挡,地下环境的影响等,基站往往不能完全覆盖其小区范围内的每一个区域。在基站覆盖能力比较差的区域和小区的边缘地带安放中继站,并通过中继站的接力完成整个通信过程可以有效地减少通信盲区并扩大小区的覆盖范围。与传统的采用微蜂窝的方法相比,中继站的应用能在低组网成本基础上提高通信覆盖能力和提高通信质量。

1.2 切换技术

由于中继节点,尤其是移动中继节点的加入,传统的传输协议也需要发生变化。基站除了要管理用户在小区间的切换,还要对中继站进行管理。原先的切换主体,由单一的用户扩展为用户与移动中继两种。

在中继辅助通信中,切换的场景可以分为两种:小区间的切换与小区内的切换。小区间的切换指用户端或移动中继从一个小区转入另一个小区;小区内的切换是指用户端在一个小区内的两个中继站间切换,或者在同一小区的中继站与基站间切换。

1.3 传输能力

在蜂窝网中加入中继的新型无线网络,可以通过基站和中继同时向用户传输数据,因此可以通过复用或空间分集获得容量增益。虽然基站通过中继向用户传输数据是一个两跳的通信链路,即中继需要占用一定的频带资源,但是,由于不同的用户可以选择不同的中继站进行数据的传输,因此可以极大地弥补由于两跳通信所造成的容量损失。当建筑物和其他障碍物阻碍了基站到用户的传输路径并造成大尺度阴影衰落时,这个容量损失甚至还可能变成一个增益。

对于中继辅助通信网络的信息论研究表明,在不同的中继工作模式和信息反馈模式下,中继数目的改变对系统容量的影响也是不同的。在基站和移动终端都配备了M 根天线的通信系统中,如果中继和移动终端都已知信道信息,那么系统的容量不但和M 呈线性增长的关系,而且还与中继的个数呈对数增长的关系。

2 中继辅助通信系统研究进展

对于中继辅助通信网络最早源于三终端的中继信道模型,随后又陆续出现了多中继并行传输的模型以及多跳的模型等。由于用户所处位置的差异,其与基站间的通信可以通过一个中继站的协作完成,也可以通过多个中继站的联合协作完成。

下面从网络结构的角度分别考虑三种典型的中继辅助通信系统的传输模型,并介绍运用于其中的典型技术。

2.1 三终端传输模型

三终端传输模型最早由Van der Meulen提出,Cover和El Gamal对其做了详细的理论推导和性能分析。近年来,陆续有学者对不同信道衰落环境下的三终端通信系统做了一些具体的分析。

在三终端传输模式下,除了具体的信道衰落特性会影响系统的性能,中继端具体工作模式的选择也至关重要。按照信号处理的方式,中继的工作模式可以大致分为放大(AF)模式、解码(DF)模式、选择(SR)模式以及编码协作(CC)模式等。

按照接收/发送信号的关系,也可以把它们分为两种基本模式:模拟模式和数字模式。在中继的模拟模式中,信号不需要经过数字化的处理就被中继发送出去,因此又被称为“非再生中继”,AF模式就属于这种中继。相对地,在中继的数字模式下,中继需对信号进行解码、编码后再发送出去,因此又被称为“再生中继”,DF和CC就属于这一类。

在各种模式之间选择时,可以根据中继所处位置的不同来选择不同的中继模式以提高通信质量。如果中继距离用户较近,可采用AF模式,然后利用基站或者中继站处理能力强的特点来进行正确检测和解码;如果中继距离基站较近,为了对抗衰落,可采用DF模式来提高分集度。

2.2 两跳多中继并行传输模型

基站通过多个并行中继与多个用户进行通信。这里的中继可以由普通的用户来承担,也可以是专门用于转发数据的中继站。用户型的中继与中继站相比最大的差别在于,用户型的中继在协作传输其他用户信息的同时,本身也有通信的需求;而中继站只需要转发用户的数据,本身并不需要发送数据,其只需要收发少量的控制信令,用于信道同步和传递信道信息等。

基于中继站的两跳多中继并行传输网络可以利用多中继站间的空间分集,同时为多个用户提供多数据链路。这样的网络也可以看成是一个分布式的多天线系统。与传统分布式多天线系统不同的是,中继站与基站间的通信是通过无线链接的,而不是通过有线的光纤网络传播。采用高效的发送和接收机制,以保证第一跳的传输性能将是影响整个系统传输能力的关键。

2.3 多跳多中继网络传输模型

前面两种模型都是两跳中继的情况,实际中,通常引入自组织网络的思想形成多跳多中继的网络传输模型。它可以提高蜂窝中基站的通信覆盖面,增强了抗毁性。图2就是这种模型的示意图。这种多跳多中继网络传输模型的构建源于Mesh网络,但又不同于Mesh网络。在Mesh网络中,网络中的任意节点都可以进行直接的通信,而在图2的多跳多中继网络传输模型中,仍然保留了每一跳间层与层的关系。这时,由于每一个中继站都需要在上层和下层通信节点中寻找通信目标并与之建立通信链路,因此要求每个中继站都必须具备路由的功能。

2.4 分布式空时码的研究

分布式空时码是指空时编码系统的天线不再只排放在发射端或接收端,而是分布在各个中继上,由中继间的相互协作或基站与中继站间相互协作来构建空时信号。基站借助中继站来构成虚拟发射天线实现发射分集,这时中继站可以看成是基站的远程天线。图3以分布式空时分组码多输入多输出(MIMO)为例给出了具体的解释。

在图3中,基站以两种方式将数据通过中继发往用户。第一种,基站(BS)先将未编码数据发往RS1,RS1再以传统方式发送空时码至MS1;第二种,BS先将未编码数据分别发给两个中继RS2和RS3,再由两个中继分别编码后协作共同发往用户。

中继的个数可以扩充至多个,形成分布式天线阵列。研究表明,通过中继发送空时码时,空间分集增益正比于中继的个数。在一个给定的服务质量(QoS)要求(目标接受信噪比(SNR)或误码率(BER))的系统中总发送功率与中继个数成反比,因此使用多个中继可以节省功耗。

2.5 中继管理的研究

使中继协作网络发挥最大效用离不开中继管理。中继管理的研究主要集中在两个方面:中继选择和功率分配。中继选择是指如何在众多中继中选择一个或几个中继用来辅助传输。目前中继节点的选择策略主要基于以下几类信息:物理距离、路径损耗和瞬时信道状态。中继协同网络的功率分配是指如何在信源-中继-信宿之间合理分配功率以解决远近效应、增加系统容量和提高系统误码率性能的问题。

3 中继技术的应用

3.1 中继技术在WiMAX中的应用

IEEE802.16标准组织于2005年9月成立了移动多跳中继(MMR)研究小组,研究在IEEE802.16系统中采用中继技术的可行性和实施方案。通过研究,任务组确定了基于中继辅助的蜂窝结构扩展方向,并最终确立采用基于蜂窝点到多点(PMP)基础的树形架构作为其拓扑结构而放弃了以Ad Hoc为原型的Mesh架构。IEEE 802.16j中中继辅助蜂窝结构如图4所示。

在WiMAX中,根据中继工作类型的差异可以分为简单中继、复杂中继和移动中继3种,其中简单中继可以看成是一个功率直放站,它只具有功率放大的功能,不支持控制功能。简单中继功能单一,操作简单,相对成本也较低。复杂中继与简单中继相比可以支持控制功能,可以进行路由的选择和资源的调度。简单中继和复杂中继都是以固定的形式安放的,可以自由移动的中继被称为移动中继。移动中继可以在相邻小区内切换,以解决负载平衡和热点切换等问题,移动中继具有路由功能。无论是简单中继、复杂中继还是移动中继都可以支持多天线系统。

WiMAX采用透明切换技术管理小区与小区间用户的转移。基站利用中继站点的消息集合来断开基站和所属的移动终端的连接,可以有效地避免每个移动终端和基站的交互,减小信令流程,降低多跳传输中的时延,从而提高了系统性能。

IEEE在2007年7月召开的标准制订会议中,针对WiMAX相关系列技术进行了热烈的讨论,其中就包括使用中继增强性网络拓扑结构解决WiMAX网络信号传输死角问题的802.16j。根据IEEE发布的最新消息,被视为提升既有WiMAX网络传输覆盖效能的802.16j标准已在2007年8月8日正式通过第1版标准草案(Draft 1.0)。据权威人士估计,若一切顺利进行,802.16j标准最快将会在2008年年内确立。

3.2 中继技术在WINNER计划中的研究

无独有偶,欧盟的WINNER计划在其2006年的技术报告中,用了100多页的篇幅专门介绍中继的概念以及中继辅助通信技术与传统蜂窝网络的融合。通过在传统单基站式的蜂窝小区中添加固定中继节点的方式,WINNER计划提出将一个小区分成数个微小区,如图5所示。其中包括一个以基站为接入点的微小区和数个以中继为接入点的中继增强型微小区。由于位置的差异,同一小区中的用户将会有不同的接入点。以基站为接入点的用户和以中继为接入点的用户在频谱资源的分配和帧结构的设计上也会有所差异。

WINNER计划中继增强型新型小区通信中考虑了时分多址(TDMA)和空分多址(SDMA)两种多址方式并支持TDMA与SDMA相结合的多址方式。由于此时的通信系统包括一跳通信和两跳通信两种异构的帧结构,因此媒体访问控制(MAC)层调度和资源分配显得格外重要。

另外,WINNER计划还针对多中继多跳传输的中继增强通信系统的方案可行性和适用场景进行了论证。此时信号的传输需要通过多个中继间的接力完成,对频谱资源的分配和调度设计提出了更高的要求。基于多中继多跳的传输可以提高通信的抗毁性能,有利于热点通信的转移。

3.3 中继技术在3GPP中的探索

3GPP在其长期演进(LTE)阶段的研究中指出:“在未来演进的通信系统中,为了提高覆盖范围和系统容量,引入多跳的概念是一种行之有效的手段”。与WiMAX和WINNER计划中使用固定中继站的两跳网络不同,这里的多跳是指在原有的网络拓扑结构上,使用用户终端作为中继,将信号传输至更远的节点,从而提高覆盖范围,增大系统容量。另一方面,由于传统点对多点结构任何一条链路的通信都需要经过基站,即使两个终端离得很近,也要先将信号传送至归属基站,由基站传送至目标终端,再加上信令交互的开销,这样一条链路浪费了很大的资源。为了避免这种浪费,引入了多点到多点的概念,即指在网络中任意两点都可以自由通信,可以达到更快捷、方便、经济的数据传输。

中国具有自主知识产权的时分同步码分多址(TD-SCDMA)在4G时代的演进将主要在3GPP和ITU-R中推进。其中,中继和分布式天线系统也被认为是物理层核心技术之一。

4 结束语

为了实现基站与多中继间的网络协同,达到扩大通信容量的目的,传统的基于物理层的多用户MIMO技术(比如脏纸编码、线性预编码和解码、多用户检测和空时码等)需要往分布式的方向发展,以实现网络中各个节点戒的协作数据发送,在这种情况下,面向MAC层的协同策略显得尤为重要。

中继辅助通信系统使得资源分配问题可以利用更多的自由度来优化网络性能,然而此时许多问题都变为非凸问题的求解,这让传统最优问题的求解算法无计可施。通过启发式交互优化或贪婪搜索的方法不失为获得较好的性能与计算复杂度折衷的有效手段。

在中继辅助通信系统中,基站、中继站以及多用户之间的同步也变得更为重要。另外,如何在减少多中继间信息交换的条件下设计具有鲁棒性的分布式空时码,也是充分利用多中继空间增益的有效技术。

基于中继技术的多跳传输系统已经得到了广泛的关注。在现有的蜂窝网结构中引入中继的中继辅助通信系统被认为是下一代移动通信主流的网络拓扑结构之一。

5 参考文献

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收稿日期:2008-03-17

赵睿,东南大学信息科学与工程学院在读博士研究生,主要研究领域为协作通信及分布式资源分配。

俞菲,东南大学博士毕业,东南大学信息科学与工程学院讲师,目前重点研究方向为多跳网络通信技术、下一代无线宽带通信系统中的信号处理,分布式空时码等。已在国内核心刊物和国际会议上共发表文章7篇,被EI收录文章4篇。

杨绿溪,东南大学信息科学与工程学院教授,博士导师,主要从事通信信号处理、MIMO通信系统设计、协作通信与分集处理、盲信号处理、阵列信号处理等方面的科研和教学工作。已在国内外核心刊物和IEEE国际会议上发表和合作发表以上领域的学术论文200多篇,其中SCI收录25篇,EI收录100多篇。

作者:赵 睿 俞 菲 杨绿溪

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