互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)的結(jié)合，成為無線通信科技發(fā)展的新動(dòng)力。隨著手機(jī)上網(wǎng)用戶數(shù)的迅速增長(zhǎng)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商也在不斷開發(fā)新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如在線多媒體、移動(dòng)即時(shí)通信和信息推送等。已有的GPRS、EDGE、HSPA等技術(shù)基本上可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)從窄帶向準(zhǔn)寬帶發(fā)展，支持無線終端高速上網(wǎng)。然而，隨著大屏幕多功能無線終端的逐漸普及，人們對(duì)高清視頻點(diǎn)播、高清視頻監(jiān)控、實(shí)時(shí)RGB在線游戲、移動(dòng)電視等業(yè)務(wù)需求越來越強(qiáng)烈，這要求網(wǎng)絡(luò)支持更高分辨率的圖像、更清晰的視頻源和更強(qiáng)的實(shí)時(shí)互動(dòng)。顯然，原有的技術(shù)無法支撐這些應(yīng)用。

引入無線系統(tǒng)的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)技術(shù)不僅在帶寬方面可以滿足高清視頻業(yè)務(wù)，還能容納更多的寬帶用戶，真正實(shí)現(xiàn)無線寬帶化。如何在有限的無線頻帶資源下，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)速率，并降低時(shí)延，滿足各種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量、改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋是LTE要解決的核心問題。但是，LTE系統(tǒng)的鏈路流量已接近香農(nóng)極限，在LTE系統(tǒng)的后續(xù)演進(jìn)中，對(duì)于更高的頻譜效率要求，鏈路級(jí)技術(shù)改進(jìn)所能做的工作已經(jīng)有限，為達(dá)到提升鏈路級(jí)性能(SINR)的目的，必須轉(zhuǎn)而尋求系統(tǒng)級(jí)的解決手段。協(xié)作通信技術(shù)就是在這種背景下被引入到LTE系統(tǒng)中的。

近年來，協(xié)作通信一直是移動(dòng)通信技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。從物理層面的協(xié)作，到接入層面的協(xié)作，進(jìn)而到網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層面的協(xié)作都有很多的研究成果涌現(xiàn)。協(xié)作通信的前期研究主要在物理層，應(yīng)用場(chǎng)景主要針對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)。后來，協(xié)作通信也被用于協(xié)議棧的上層，出現(xiàn)了如協(xié)作MAC、協(xié)作路由之類的新方法。同時(shí)，協(xié)作通信技術(shù)還被用于WLAN、WSN、Adhoc網(wǎng)絡(luò)、Mesh網(wǎng)絡(luò)等多種場(chǎng)合，其用途也從抗衰落推廣到負(fù)載均衡和無線定位等方面。LTE和LTE-A作為新一代無線通信網(wǎng)絡(luò)的主流，也在不斷引入?yún)f(xié)作通信相關(guān)的最新技術(shù)。本文將探討協(xié)作通信在LTE系統(tǒng)中的多種應(yīng)用。