双向多中继通信系统中继选择方案_.docx

第４５卷第１期２０２３年２月

指挥控制与仿真

ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

Ｖｏｌ.４５Ｎｏ.１Ｆｅｂ.２０２３

文章编号：１６７３?３８１９（２０２３）０１?０１５７?０４

双向多中继通信系统中继选择方案?

杨卫国１，王林１，冯诚１，孙贵东２

（１．中国人民解放军９１２０６部队，山东青岛２６６１０８；２．中国人民解放军３２８０１部队，北京１０００８２）

摘要：未来海上编队作战中，为有效解决参战单元多，指挥关系复杂，信息流通量大等问题，需要有一套可靠的通

信系统做保障，由于双向多中继通信系统具有较高的频谱利用率和网络吞吐量，是协同通信领域的研究热点。研究

了双向多中继通信系统的通用模型，改进了现有的分布式中继选择方案，通过与最优接收信噪比中继选择方案和已

有分布式中继选择方案进行仿真对比，优化后的系统信道容量和中断概率与最优中继选择方案比较接近，且在中断

概率和中继数量较少时，信道容量较已有的分布式中继选择方案均有所提升。关键词：中继选择；中断概率；信道容量

中图分类号：ＴＮ９２５文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３?３８１９．２０２３．０１．０２４

ＹＡＮＧＷｅｉ?ｇｕｏ１，ＷＡＮＧＬｉｎ１，ＦＥＮＧＣｈｅｎｇ１，ＳＵＮ

ＹＡＮＧＷｅｉ?ｇｕｏ１，ＷＡＮＧＬｉｎ１，ＦＥＮＧＣｈｅｎｇ１，ＳＵＮＧｕｉ?ｄｏｎｇ２

（

（１．Ｕｎｉｔ９１２０６ｏｆＰＬＡ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１０８；２．Ｕｎｉｔ３２８０１ｏｆＰＬＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｍａｎｙｕｎｉｔｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｗａｒ，ｃｏｍｐｌｅｘｃｏｍｍａｎｄｒｅｌａｔｉｏｎｓａｎｄｌａｒｇｅ

ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｈａｖｅｈｉｇｈｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ，ａｎｄｉｔｉｓａｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｃｏｌｌａｂ?ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｈａｖｅｈｉｇｈｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ，ａｎｄｉｔｉｓａｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｃｏｌｌａｂ?

ｏｒａｔｉｖｅ

ｏｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｗｏ?ｗａｙｍｕｌｔｉ?ｒｅｌａｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｏｐ?

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ｒｅｃｅｉｖｅｄＳＮＲｒｅｌａｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｓｙｓｔｅｍｃｈａｎｎｅｌｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｏｕｔａｇｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｃｌｏｓｅ，ａｎｄ

ｔｈｅｙａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｒｅｌａｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｌａｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｏｕｔａｇｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ；ｃｈａｎｎｅｌｃａｐａｃｉｔｙ

未来海上战争的参战力量将越来越趋于多元化，参战单元多，指挥关系复杂，信息流通量大，这些将成为信息化条件下海上编队作战的主要特点。为确保各单元的通信畅通，需要一套可靠的通信系统做保障，双向多中继通信，提供了一个很好的方向。双向中继通信通过编码放大等技术，使网络节点中的用户可以共享天线，

形成类ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ?ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ?Ｏｕｔｐｕｔ）信道，实现

了空间分集增益［２］，另外，较以往单向中继通信，提高了时隙利用率，进而提高了信道利用率，节省了频谱资源［３］。国内外许多学者对双向中继通信进行了理论研究，文献［４］推导了双向单中继系统的信道容量