(3) 无线资源管理
无线资源管理包括基站、信道和传输功率的分配。当存在中继传输时，转发的信号传输需要额外的时频信道，选取恰当的中继站，中继信道或者转发功率进行传输将会大大增强高速数据信号的覆盖效果。在如下情况下尤其显著：
要求服务的移动台大幅增多；
采用功率控制进一步改善性能，特别是蜂窝很小时，临道干扰也相应变小；
蜂窝尺寸的大小决定了中继传输功率的大小；因此，移动台的电池容量将不构成瓶颈；
传输性能对中继选择机制的衡量标准也很敏感：如果随机选择，可能性能甚至不如无中继系统，而一个次最优的机制但却简单易行，也许会使系统性能得到更大的提升；
一旦选定了恰当的中继站，性能增益将对中继信道的选择标准变得不那么敏感。因此，中继站选择的优先级因该高于中继信道的优先级。
3 系统模型
图3所示为仿真模型，包括19个基站构成的多蜂窝结构，在各基站覆盖范围内分别有14个中继站。无线传播环境采用的是曼哈顿城区模型，建筑物非常密集，道路复杂交错，中继站位于路口较为空旷的地区，并且与基站之间具有视距路径。
系统仿真各项功能及参数都以IEEE 802.16e-2005[6]的标准为依据：6 MHz的带宽与2 048点的快速傅立叶变换(FFT)，载频为3.5 GHz，每个基站有3个扇区。用户服从泊松分布，下行链路采用自适应编码调制[7](AMC)，而在上行链路则只进行功率控制或者采用自适应资源调度技术。
4 系统仿真及分析
图4所示为系统下行链路仿真结果，仿真过程考虑前述两种中继站布放情况：例1、例2分别为基站覆盖范围内侧和外侧；由图中可观察到采用中继技术之后，信号质量都获得了大幅度提高；而例2信号质量略低于例1，这是因为例2中同一基站覆盖范围内中继站都可以使用任意的子信道，故蜂窝内干扰就会增加，导致信号质量下降。然而结果显示下降程度并不如预期的严重，这是因为在市区建筑物密布的环境中，适当的布放中继站可大幅降低干扰程度；此外，相同频带能够在同一个蜂窝中复用，从而使得系统容量或者吞吐量大幅提升。
图5所示为系统上行链路仿真结果：根据例1仿真结果表明，采用中继技术可大幅减少用户端信号的发射功率，因为用户端与中继站之间的传输环境获得了改善，且距离较短；而例2显示若节省下来的发射功率用于进行高级的编码调制，尽管会因为接收端信号质量需求提升而增加功率消耗，但所需发射功率仍比未采用中继技术时要低，且系统容量(可用吞吐率来表征)也可因此而提升。
5 结束语
经过对中继技术的介绍和仿真结果的数据分析，我们发现采用中继技术可以使下行接收信号获得超过20 dB的增益，且使系统容量翻倍；此外，所节省的上行发射功率达10 dB，或者使系统容量增加40%。相信如果应用更先进的调度算法，中继带来的增益会更高。
对中国产业界来说，IEEE 802.16j的标准参与以及相关技术开发应该得到充分重视。根据标准规范，中继技术只会涵盖物理层(PHY)和媒体接入控制层(MAC)，且正在起步阶段，国际大公司投入研发时间并不长，国内厂商如果尽早融入该进程，将在未来巨大的市场中占有一席之地。
6 参考文献
[1]WiMAXForum.Mobile WiMAX Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation [C], 2006.2.
[2]吴伟陵，牛凯.移动通信原理[M], 北京：人民邮电出版社，2004.
[3]I-KangFu,Wern-Ho Sheen. Throughput Improvement with Relay-argumented Cellular Architecture [J], Contribution of IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group: IEEE C80216mmr-05/008, 2005, 9.
[4]王承恕.通信网新技术[M], 北京：人民邮电出版社，2006.
[5]杨大成.移动传播环境[M], 北京：机械工业出版社，2003.
[6]IEEE802.16e-2005.IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks, Part 16 [S], IEEE work group, 2006.
[7]李立华，王勇，张平.移动通信中的先进信号处理技术[M], 北京：北京邮电大学出版社，2004.
作者简介：
王大健，毕业于北京邮电大学，高级工程师。现工作于西安财经学院信息与教育技术中心，负责实验室管理工作。主要研究方向为电视与无线图像通信，先后公开发表论文10余篇。
