随着移动通信的高速发展,基于802.16j的多跳中继网络的性能已成为无线通信的一个研究热点。IEEE802.16执行委员会专门成立了中继工作小组来制定中继技术标准。中继网络作为一种经济、新颖的网络构建方案,通过把“多跳”技术融入现有蜂窝网络,缩短了通信节点间的通信距离,提高了通信链路的链路质量和信道容量,从而有效地满足下一代移动通信系统对大范围内高数据速率业务的覆盖需求。论文首先研究了多跳中继技术在全向天线网络规划中的功耗问题。根据中继网络的基本场景,提出了四种多跳中继技术的蜂窝网络类型,并对这些网络结构中BS(Base Station)和RS(Relay Station)的分布做了定义和约束;利用中继网络无线传播信道模型和中继的无线资源管理模型,在满足覆盖区域面积要求和区域内移动用户所需通信流量密度要求的前提下,建立了中继网络系统功耗最小模型并对其做了较详细的分析;论文通过结合lingo和matlab仿真软件分析,给出了最小功耗模型的仿真结果,得到了四种中继网络类型的最小功耗的解,以及所需BS和RS的最小个数。其次论文在全向天线基础上,进一步研究了基于中继技术在有向天线蜂窝网络的功耗问题,以典型的有向天线类型WBTC(thewide-beam three sector cell)和NBTC(the narrow-beam three sectorcell)为例,通过类似在全向天线中的方法,首次得出WBTC的最小功耗要优于NBTC,比全向天线中所需的最小功耗降低49%,求出了所需的BS和RS的最小值,RS个数比全向天线中所需RS个数少27%,BS个数与其基本持平。论文最后研究了中继技术在网络规划中的系统吞吐量问题,研究了游牧中继有效区的确定,在极坐标内确定了有效的RS活动的角度范围,并且求出了在RS满足泊松分布的情况下有效区域内RS的存在概率。利用BS,RS和MS之间信道传播模型,信道增益及传输功率的关系,结合香农公式,确定了整个中继系统中各条链路的最大传输速率。提出了改进后的系统最大吞吐量模型,通过确定RS的最佳位置和时隙分配来满足系统内所有MS(Mobile Station)所需通信流量,达到吞吐量最大,从仿真结果也看到了中继网络吞吐量比没有中继时提高了40%左右。此外,本文还用ADS软件对本文假设信道进行了仿真分析。