16、下一代无线网络中的协作通信技术分析

下一代无线网络中的协作通信技术分析

1. 关键问题概述

在下一代无线网络中，分布式协作对可实现性能的影响分析至关重要。这涉及两个关键问题：一是对分布式协作影响的现实分析，需要考虑相邻中继节点可能通过相似无线信道接收数据包的空间传播模型；二是阴影相关性的研究，这对于评估和比较协作与非协作协议的潜在益处至关重要。

2. 快速衰落和阴影对数据包接收的影响

2.1 QoS保障机制

在无线通信中，为了确定MAC层是否能根据应用层指定的QoS接受数据包，需要建立有效的机制。关键在于提供可靠的机制，充分考虑实际的传输/接收方案、系统参数（如调制、编码和数据包长度）以及信道模型。不同的传输/接收方法对目标QoS的接收功率最低要求不同，先进的技术（如基于MIMO的方案、Turbo编码等）可能使MAC层接受质量较低的数据包。因此，开发能将PHY层参数准确映射到可实现QoS要求的通信理论框架，并用于协议设计和优化十分必要。

2.2 数据包错误率（PER）作为QoS指标

为了更具体地讨论，采用数据包错误率（PER）作为QoS保障的指标，假设可靠的数据传输和数据包接收要求PER低于给定阈值。然而，PER的统计特性强烈依赖于研究环境。在只考虑快速衰落的环境中，建议使用平均指标（如平均PER，APER）来识别正确的传输，因为信号在小距离内的快速波动使其成为遍历过程。而在存在慢衰落（阴影）的情况下，正确数据包接收的标准会发生显著变化。阴影是一个非遍历过程，在由多个数据包传输组成的通信期间，其波动不足以经历分布的所有状态。此时，最适合分析通信协议的指标是中断PER（OPER），即APER超过应用层请求的QoS预定值的概率。