4、5G无线网络物联网应用中的协作中继通信

5G无线网络物联网应用中的协作中继通信

1. 引言

协作中继通信（CRC）是物联网（IoT）应用于第五代（5G）网络中最有前景的技术之一。在物联网中，CRC利用相互协作和中继技术的特点，提高蜂窝网络的频谱效率，扩大无线便携式设备超出蜂窝网络覆盖范围时的覆盖区域，并减少电池耗尽问题。它可以实时支持室内和室外环境中的大量接入。

1.1 中继部署场景

• 多跳中继 ：可将基站（BS）与用户之间的无线电链路扩展到两跳以上，每一跳的性能预计优于蜂窝网络中的直接链路。
• 异构中继 ：通过WiFi技术为局部区域提供智能覆盖。
• 连接多个基站 ：中继连接到多个基站以实现高吞吐量增益，并平衡各基站之间的网络负载。
• 设备到设备（D2D）通信 ：中继可以有效改善D2D通信的性能，减少过度干扰和不良传播信道带来的挑战。
• 移动中继站 ：安装在公共巴士和高速智能列车（HST）上，提供更好的连接性并补偿车辆穿透损耗。

2. 背景

CRC在5G网络的物联网应用中通过提供低功耗中继，提高无线网络在实时应用中的性能增益。它包括多个用于分析中继网络性能增益的目标参数，如传输功率、能源效率、吞吐量、平均延迟、对主网络的低干扰以及与网络覆盖的距离。

2.1 中继协议

• 放大转发（AF）中继协议