中继和多天线技术在d2d通信中的应用研究

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1、中继和多天线技术在D2D通信中的应用研宄广州市汇源通信建设监理有限公司510620摘要：D2D通信技术是一种终端直通技术种类，在实际应用中能够提高频谱利用效率，降低蜂窝网络运行压力，但是D2D通信技术在实际应用上还存在一定局限性，造成并不能够广泛在蜂窝网络通信中应用。基于中继和多天线技术的D2D通信系统就能有有效解决传统D2D通信技术所存在的周限性问题，木文就对于基于中继和多天线技术的D2D通信性能应用进行分析。关键词：D2D；机会中继；多天线；虚拟MIMO前言：伴随着通信技术的快速发展，人们对于宽带需求量逐渐增加，宽带分配也变得更加拥挤，正是由

2、于可利用的频谱资源较为有限，怎样提高宽带分配质量对于通信行业就十分关键。D2D通信技术在实际应用中能够有效提高对于频谱利用效率，增加通信系统容量，因此D2D通信技术已经得到社会各界的广泛关注。1基于机会中继技术的D2D系统性能分析1.1中继技术无线蜂窝网络下一步发展的趋势就是全面性落实网络覆盖，也这就表示如果小IX内部的信道质量小弟，用户也能够得到高速率通信服务。原有的蜂窝系统中，为了能够为人们提供稳定性通信服务，需要建设大量基站作为通信连接中枢，这就造成健网成木较高。如果在蜂窝M络系统中应用中继技术，能够解决现在应用D2D通信技术存在的局限性问

3、题，调整系统性能与建设经济成木之间的矛盾，用最少的资金获得高质量的系统性能，落实中继蜂窝网络结构创建的愿望[1】。1.2中继通信系统1.2.1系统模型如图一所示，在中继链路模型中，源点s在信息传输中就是通过中继节点R作为中介将信息资源传输到节点D上。本文在对于基于中继和多天线技术的D2D通信系统研究中，整个系统节点在实际运行中都使用半双工模式，也就是节点不能够同时进行数据收发工作。每一个节点之间在进行信息传输中，在第一个环节上就需要源点S向节点R传输信息资源，在第二环节中就是中继节点将接收到的信息资源传输给重点D。图一两跳中继模型1.2.2工作模

4、式中继通信技术在蜂窝网络系统中应用的主要0的就是希望能够提高系统信息传输性能，保证用户对于信息发送需求，因此中继对于通信信号处理形式十分重要，也是提高蜂窝网络系统性能的主要途径。0前，中继通信技术工作模式主要可以分为三种，分别是放大转发中继模式、解码转发中继模式及编码协冋中继模式。本文主要对于编码协同中继模式进行研究［2】。现阶段，编码协同中继工作模式主要应用在AF中继模式中，下面就是根据中继通信模式分析出来的中继AF模式实际接收信息流程。假设中继链路中的A-R,A-D,D-R在通信系统中都是衰落信道，同吋在通信系统中的信道增益中在一个吋间段内并

5、不会发生任何改变。在两跳中继模型中：第一个环节中继节点所接收到的信号方程式为：第二个环节中最后节点所接收到的信号方程式为：方程式中的xsl表示的是信源S所发出的信号；ps表示的是节点S所发射出来的功率，pr表示的是中继节点所发射出来的功率，N表示的是通信系统平均功率。1.3D2D机会中继系统1.3.1机会中继协作方案传统蜂窩网络系统在应用中继节点方式后，整个蜂窝网络系统结构变得更加复杂，为资源分配带来了更高的挑战。应用中继节点后的蜂窝网络与传统蜂窝网络之间存在的较大差异，用户在中继节点以后所能够选择的通信方式更加多样化，例如多跳中继通信。中继节点

6、在与基站在资金管理上是相互连接的，相互影响，因此中继节点的选择对于蜂窩网络资源管理具有重要作用。1.3.2D2D机会中继系统模型本文在对于基于中继和多天线技术的D2D通信系统性能研究中，主要就是对于单一小区内部研究，如图二所示，一个小区内包括一个基站、一个蜂窝用户及D2D用户。用户在通过复用蜂窝网络传输信息资源中，需要将网络系统内全部节点天线都架设为单天线。信息传输在节点选择上，并不需要将每一个中继全部都考虑在内，这样就能有有效降低CSI交互次数，具体示意图如三所示［3］。图二D2D机会中继系统示意图图三预选中继过程基于多天线的D2D中继系统性能

7、分析2.1MIM0技术在无线通信系统中，信息传输复杂程度较高，信号在发射之后需要经过多次性反射，最后才能够到达接收天线上，信号在传输过程还有可能受到一些干扰因素影响，这就表示接收天线在接收信号中一般都会受到严重的限制，解决信号传输限制的最常使用的方式就是分集的形式。就MIMO技术而言，可以通过利用多天线及多通道将通信通道内的衰落有效抑制。MIMO技术是现代通信系统发展中核心技术之一，在实际应用中能够提高通信系统对于频谱利用效率，冋吋信道还拥有较高的稳定性能，如图四所示，为MIMO技术应用基本原理示意图。图四MIMO基本原理2.2D2D多天线中继系

8、统模型在研究中发现，通信系统中应用D2D通信技术及中继方式，能够冇效解决网络在小区内部覆盖问题，为了能够提高通信网络容量及降低通信中断的