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摘 要：近些年，随着高效、节能经济发展模式的推进，我国在通信领域、学术领域等纷纷展开了对通信系统高效节能技术的研究。在通信领域中，中继被引进并逐渐广泛运用于通信网络中。中继通信技术有着特有的优势特点，它可以降低网络传输时的功耗，实现节省网络通信能耗的效果。因此中继通信技术具有巨大的发展潜力，并被学术界广泛研究，下文将从高能效中继通信技术发展趋势进行分析。
关键词：高能效 中继 通信技术 发展趋势
近些年来，温室气体排放和能源消耗在快速增长，节能减排的问题是全世界全人类广泛关注的热点，各行业、各领域纷纷开展对高效节能的探索，因此通信领域也展开了对能耗问题的探究。随后，中继被引入通信系统中，中继通信技术优势突出，可以提高通信系统的性能、消除覆盖存在的盲点、扩大通信基站的覆盖范围；其次，在通信距离中，中继可以将较长的距离分成较短的两段距离逐段进行传输，从而降低传输的功耗，实现了节约网络能耗的成效。因此近些年，中继通信技术在广泛运用的同时也在不断的发展探索。
一、中继网络的能耗模式
中继网络包括三个部分，分别为基站、中继、终端；在每一个节点的能耗中又包括了3中状态即发送、接收、空闲。当前在中继通信技术的研究中，发送端的功耗成为大多研究的重点，而假定接收的功耗和空闲状态时的功耗呈现出一种常量的状态，其次，直接不计算、忽略对接收和空闲状态下的功耗和发送。对中继终端或手机终端，一些研究认为他们的发送功率分为两部分即静态部分和动态部分。
二、高能效中继通信技术发展研究
（一）高能效双向中继网络发展研究
1、高能效双向中继通信技术的优势
图2 传统中继与双向中继传输
近些年来，双向中继的频谱效率得到很大的提高，引起网络领域及学术界的广泛关注。如图2 所示，若两个源端之间发送信息，采用传统的单向中继来说，需要通过4个实际传输；若采用双向的中继传输，则只需要在两个时隙间便可将传输完成。结合图2详细分析：在第一个时隙的时候，S1和S2可以向中继进行同时传输，这个环节中，中继运用网络编码将两个源端发送过来的信息再进行网络编码，然后在第2时隙时向外输送，进行广播，这时候S1和32根据接收的信息，并利用已经有的信息将对方传输的信息解出。双向中继网络可以将4个传输时隙减少为2个，因此其传输的效率也就提高了1倍。总而言之，双向中继传输和单向中继网络传输相比较，双向中继网络传输更具有优势、更能体现高效性，因而更具有发展潜力。
2、高能效双向中继网络发展趋势探索
（1）高能效双向多中继如何选择中继的问题，即在能效为衡量的基础上，中继该如何选择，从而达到更佳的能效。
（2）在MIMO的基础上，在双向中继网络中引进多天线，将多天线的双向中继网络能效和单天线的双向中继网络能效比较，性能如何。
（3）在0FDM的基础上，双向中继网络的资源该如何进行分配，从而实现最优化的能效。
3、总结
双向中继将传输时隙缩短了一半，因此其可以使传输量增长一倍，但是这是在中继与两个通信用户之间的信道是对称的基础上达到的效果。因而当信道不对称时，双向中继的性能有可能出现比单向中继性能更差的现象，因此在今后的中继通信技术发展中还需综合分析双向中继性能在不同场景发揮。
（二）高能效多向中继网络发展研究
1、多中继通信技术的优势
多中继通信技术的使用研究，是将2个以上的中继参与信息传输的过程，使源端通过中继将信息发送到目的端，在这个过程中，根据相应的数据在多个中继中选择其中传输性能最佳的一个或更好的几个多为中继进行信息的传输，从而使网络的效能能够达到最佳。
2、高能效多中继网络发展趋势探索
（1）多中继网络考虑的因素较为复杂，在多用户的情况下，根据何种依据将中继分配给不同的用户，且达到网络性能的最优化。
（2）如何选择中继使网络效能在分配频域资源中达到最优化。
（3）如何选择中继使网络效能在分配空域资源中达到最优化。
3、总结
多中继可根据传输情况选择中继，因而可以发挥中继的最佳性能，从而使网络效能达到最优化。但是对多中继通信技术的发展中，需要对多中继网络能效问题进行充分的分析。如需要确定最佳性能中继的传输评定准则；然后在此基础上，要综合考虑在频域资源和空域资源中，如何将中继进行分配的问题，从而实现中继网络能效的最优化。
（三）高能效蜂窝网络中继的发展研究
1、高能效蜂窝中继通信技术的优势
将中继引进蜂窝网络中，可以将终端和基站长距离一跳通信增长到两条通信，从而降低网络发送信息的功率，实现节省网络能效的目的。
2、高能效多中继网络发展趋势探索
（1）分析中继在蜂窝网络中设置部署时的网络频谱效率和能效。
（2）思考蜂窝中继网络在受到干扰时的能效问题。
（3）考虑中继在高能效异构网络中的设置部署问题
（4）综合考虑中继站的设置部署对小区网络能效的影响问题。
3、结论
在蜂窝网络中的加入中继，可以使蜂窝网络的能效得到很大的提升；并且中继的能耗低于宏基站，因而在相应的条件下可以将宏基站替换。在发展这2个优势的同时，还需探究中继在蜂窝网络中该如何设置部署；其次，在替换宏基站后，还需研究分析其对网络速度及中断概率网络性能的影响。
三、结语
综上所述，面对高效、节能减排发展模式的大背景下，通信领域也大力开展高效能通信技术的研究，并发展高效节能的通信技术。因此中继作为高效节能的通信技术在通信领域中得到广泛的运用。对其应用的同时不断的进行探索，以求充分发挥中继的优势，因此本文对双向中继网络、多中继网络、蜂窝网络中继通信技术方面的发展进行了分析，在了解中继优势的同时，也需要看到其存在一些问题，在今后中继通信技术的发展中，还需在这些方面进行不断的探索研究，从而促进高效能中继通信技术的发展。
参考文献
[1]余欢，李云洲，粟欣，王京. 高能效中继通信技术综述与展望[J]. 电信科学，2013，03：111-116.
[2]刘丹丹. 高能效频谱共享协作通信机制研究[D].北京邮电大学，2014.
[3]江甲沫. 分层异构无线网络中高能效协同通信技术研究[D].北京邮电大学，2014.
[4]肖潇，陶晓明，陆建华. 基于高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术研究[J]. 电信科学，2011，11：75-83.
[5]常思维. 计算机网络通信技术及发展趋势研究[J]. 科技致富向导，2013，35：128.
关键词：高能效 中继 通信技术 发展趋势
近些年来，温室气体排放和能源消耗在快速增长，节能减排的问题是全世界全人类广泛关注的热点，各行业、各领域纷纷开展对高效节能的探索，因此通信领域也展开了对能耗问题的探究。随后，中继被引入通信系统中，中继通信技术优势突出，可以提高通信系统的性能、消除覆盖存在的盲点、扩大通信基站的覆盖范围；其次，在通信距离中，中继可以将较长的距离分成较短的两段距离逐段进行传输，从而降低传输的功耗，实现了节约网络能耗的成效。因此近些年，中继通信技术在广泛运用的同时也在不断的发展探索。
一、中继网络的能耗模式
中继网络包括三个部分，分别为基站、中继、终端；在每一个节点的能耗中又包括了3中状态即发送、接收、空闲。当前在中继通信技术的研究中，发送端的功耗成为大多研究的重点，而假定接收的功耗和空闲状态时的功耗呈现出一种常量的状态，其次，直接不计算、忽略对接收和空闲状态下的功耗和发送。对中继终端或手机终端，一些研究认为他们的发送功率分为两部分即静态部分和动态部分。
二、高能效中继通信技术发展研究
（一）高能效双向中继网络发展研究
1、高能效双向中继通信技术的优势
图2 传统中继与双向中继传输
近些年来，双向中继的频谱效率得到很大的提高，引起网络领域及学术界的广泛关注。如图2 所示，若两个源端之间发送信息，采用传统的单向中继来说，需要通过4个实际传输；若采用双向的中继传输，则只需要在两个时隙间便可将传输完成。结合图2详细分析：在第一个时隙的时候，S1和S2可以向中继进行同时传输，这个环节中，中继运用网络编码将两个源端发送过来的信息再进行网络编码，然后在第2时隙时向外输送，进行广播，这时候S1和32根据接收的信息，并利用已经有的信息将对方传输的信息解出。双向中继网络可以将4个传输时隙减少为2个，因此其传输的效率也就提高了1倍。总而言之，双向中继传输和单向中继网络传输相比较，双向中继网络传输更具有优势、更能体现高效性，因而更具有发展潜力。
2、高能效双向中继网络发展趋势探索
（1）高能效双向多中继如何选择中继的问题，即在能效为衡量的基础上，中继该如何选择，从而达到更佳的能效。
（2）在MIMO的基础上，在双向中继网络中引进多天线，将多天线的双向中继网络能效和单天线的双向中继网络能效比较，性能如何。
（3）在0FDM的基础上，双向中继网络的资源该如何进行分配，从而实现最优化的能效。
3、总结
双向中继将传输时隙缩短了一半，因此其可以使传输量增长一倍，但是这是在中继与两个通信用户之间的信道是对称的基础上达到的效果。因而当信道不对称时，双向中继的性能有可能出现比单向中继性能更差的现象，因此在今后的中继通信技术发展中还需综合分析双向中继性能在不同场景发揮。
（二）高能效多向中继网络发展研究
1、多中继通信技术的优势
多中继通信技术的使用研究，是将2个以上的中继参与信息传输的过程，使源端通过中继将信息发送到目的端，在这个过程中，根据相应的数据在多个中继中选择其中传输性能最佳的一个或更好的几个多为中继进行信息的传输，从而使网络的效能能够达到最佳。
2、高能效多中继网络发展趋势探索
（1）多中继网络考虑的因素较为复杂，在多用户的情况下，根据何种依据将中继分配给不同的用户，且达到网络性能的最优化。
（2）如何选择中继使网络效能在分配频域资源中达到最优化。
（3）如何选择中继使网络效能在分配空域资源中达到最优化。
3、总结
多中继可根据传输情况选择中继，因而可以发挥中继的最佳性能，从而使网络效能达到最优化。但是对多中继通信技术的发展中，需要对多中继网络能效问题进行充分的分析。如需要确定最佳性能中继的传输评定准则；然后在此基础上，要综合考虑在频域资源和空域资源中，如何将中继进行分配的问题，从而实现中继网络能效的最优化。
（三）高能效蜂窝网络中继的发展研究
1、高能效蜂窝中继通信技术的优势
将中继引进蜂窝网络中，可以将终端和基站长距离一跳通信增长到两条通信，从而降低网络发送信息的功率，实现节省网络能效的目的。
2、高能效多中继网络发展趋势探索
（1）分析中继在蜂窝网络中设置部署时的网络频谱效率和能效。
（2）思考蜂窝中继网络在受到干扰时的能效问题。
（3）考虑中继在高能效异构网络中的设置部署问题
（4）综合考虑中继站的设置部署对小区网络能效的影响问题。
3、结论
在蜂窝网络中的加入中继，可以使蜂窝网络的能效得到很大的提升；并且中继的能耗低于宏基站，因而在相应的条件下可以将宏基站替换。在发展这2个优势的同时，还需探究中继在蜂窝网络中该如何设置部署；其次，在替换宏基站后，还需研究分析其对网络速度及中断概率网络性能的影响。
三、结语
综上所述，面对高效、节能减排发展模式的大背景下，通信领域也大力开展高效能通信技术的研究，并发展高效节能的通信技术。因此中继作为高效节能的通信技术在通信领域中得到广泛的运用。对其应用的同时不断的进行探索，以求充分发挥中继的优势，因此本文对双向中继网络、多中继网络、蜂窝网络中继通信技术方面的发展进行了分析，在了解中继优势的同时，也需要看到其存在一些问题，在今后中继通信技术的发展中，还需在这些方面进行不断的探索研究，从而促进高效能中继通信技术的发展。
参考文献
[1]余欢，李云洲，粟欣，王京. 高能效中继通信技术综述与展望[J]. 电信科学，2013，03：111-116.
[2]刘丹丹. 高能效频谱共享协作通信机制研究[D].北京邮电大学，2014.
[3]江甲沫. 分层异构无线网络中高能效协同通信技术研究[D].北京邮电大学，2014.
[4]肖潇，陶晓明，陆建华. 基于高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术研究[J]. 电信科学，2011，11：75-83.
[5]常思维. 计算机网络通信技术及发展趋势研究[J]. 科技致富向导，2013，35：128.