17、5G 移动网络与移动云技术：现状与未来趋势

5G 移动网络与移动云技术：现状与未来趋势

1. 5G 移动网络中继与协议性能分析

在 5G 移动网络中，链路相关性的增加会对系统性能产生显著影响。当链路高度相关时，中继数量对系统性能的影响较小。在这种情况下，在网络中部署大量中继只会增加系统的运营成本（OpEx），而无法提供更好的服务质量（QoS）。

系统吞吐量和能源效率之间存在明显的权衡关系。在高信噪比（SNR）场景下，分布式协作能显著提高吞吐量。例如，在良好的信道条件下，单中继网络可实现 12 Mb/s 的吞吐量，而协作可将性能提升至 18 Mb/s。然而，这是以能源效率为代价的，在特定条件下，能源效率甚至会降低 100%。这是因为网络中多个中继的总能耗增加，导致整体能源效率显著降低。

为了更直观地展示这些关系，以下是一个简单的表格：
| 场景 | 吞吐量 | 能源效率 |
| — | — | — |
| 单中继网络（良好信道） | 12 Mb/s | 较高 |
| 分布式协作网络（高 SNR） | 18 Mb/s | 可能降低 100% |

网络设计者可以利用这些相互关联的结果，综合考虑所提供的服务和预期支出，来确定协作网络的最佳拓扑结构和最有效的中继放置位置。

在下一代网络的协作场景中，双向自动重传请求（ARQ）协作媒体访问控制（MAC）协议的性能受到现实物理层（PHY）和信道条件的影响。以 NCCARQ 协议为例，该协议是一种用于无线网络的 MAC 协议，它在双向通信场景中利用网络编码（NC）和分布式协作。对该协议的性能评估揭示了网络中吞吐量和能源效率之间的显著权衡。这清楚地表明，在设计和分析协作 MAC 协议时，考虑现实的信道模型至关重要