基于協(xié)同通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為信息技術(shù)重要的組成部分，孕育著新的重大突破機(jī)遇，正加速向多網(wǎng)共存和業(yè)務(wù)融合方向發(fā)展。在傳統(tǒng)信息理論指導(dǎo)下，蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)、廣播網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)和無(wú)線傳感網(wǎng)等各類(lèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展，形成了多網(wǎng)共存的“通信戰(zhàn)國(guó)時(shí)代”。但這些網(wǎng)絡(luò)為了追求自身利益最大化，片面強(qiáng)調(diào)各自的全面覆蓋和獨(dú)立發(fā)展，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)重復(fù)建設(shè)、資源浪費(fèi)、環(huán)境污染和電磁環(huán)境惡化，投入產(chǎn)出能效比持續(xù)下降。隨著多模智能通信終端的日益普及，用戶對(duì)于多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)類(lèi)型和服務(wù)質(zhì)量的選擇更具自主性、多樣性和互動(dòng)性，這表明以用戶需求為核心的“個(gè)性化服務(wù)時(shí)代”的到來(lái)。如何在“通信戰(zhàn)國(guó)時(shí)代”實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)協(xié)同覆蓋，提高多網(wǎng)下的整體能效比，優(yōu)化用戶跨網(wǎng)服務(wù)體驗(yàn)，是需要解決的迫在眉睫的問(wèn)題。

文章分別分析了異構(gòu)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和同構(gòu)的廣域與局域同覆蓋的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，研究基于協(xié)同覆蓋的綠色網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

1 協(xié)同覆蓋

協(xié)同通信是指根據(jù)用戶與用戶、用戶與站點(diǎn)之間的無(wú)線信道特性、用戶功率限制以及用戶服務(wù)需求等，借助鄰近站點(diǎn)或用戶進(jìn)行中繼、協(xié)同與分集，實(shí)現(xiàn)可靠傳輸?shù)募夹g(shù)。其原理如圖1所示。圖1中用戶數(shù)據(jù)X經(jīng)中繼信道和直接信道發(fā)送到接收端，接收端收到合成信號(hào)Y。


協(xié)同通信原理

略有別于協(xié)同通信，協(xié)同覆蓋是指在同一區(qū)域同時(shí)存在著的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間，通過(guò)基站(或接入點(diǎn)。本文后續(xù)部分將不區(qū)分基站與接入點(diǎn)，統(tǒng)一稱為基站) 之間的相互協(xié)同，共同對(duì)被覆蓋區(qū)域內(nèi)的各種無(wú)線用戶進(jìn)行服務(wù)。圖2顯示了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同覆蓋的一種情形：蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基站與Wi-Fi、無(wú)線局域網(wǎng) (WLAN)等具有熱點(diǎn)覆蓋能力的短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基站之間，通過(guò)無(wú)線連接的方式進(jìn)行信令交互，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的互相協(xié)同。圖3顯示了同構(gòu)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的廣域與局域網(wǎng)絡(luò)之間，通過(guò)有線連接的方式進(jìn)行信令交互，實(shí)現(xiàn)協(xié)同覆蓋。兩圖中的虛線均表示有線連接。