多输入多输出协作网络的增量中继技术研究

收稿 日期 ：２ ０ １ ２—１ ０— ３ ０ 作者简介 ：刘海（ １ ９ ８ ８一） ， 男， 硕士研究生 ， 研究 方向为增量中继技 术在协作 网络中的应用。
ｃ ｏ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ
Ｌ Ｉ Ｕ Ｈａ ｉ （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，
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作网络中， 通过特定的判决条件来限制中继 的转发 ， 从而节约了信道 和功率资源 ， 提高频谱效率。信宿
端对 直 接链 路做 判决 ， 如果满 足特定 的条件 ， 则通 知
牲频谱效率为代价的。
为 了解 决这个 弊 端 ， 当前 已经提 出 了三 种技 术
信源与中继 ， 中继和信源根据通知信息， 做相应的动
摘
要 ：研 究表 明增量 中继技 术既 能够使 无线 协 作 网络 达 到较 高的 分 集增 益 ，同 时也 可 以提 高
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系统 资 源 （ 频谱 ，功 率等 ） 的利 用率 。文 中研 究 了一个 多输入 多输 出 （ Ｍｕ ｌ ｉ—ｉ ｔ ｎ ｐ ｕ ｔ Ｍ ｕ ｌ ｉ—ｏ ｔ ｕ ｔ － ｐ ｕ ｔ，ＭＩ ＭＯ） 中继信 道 ， 包含 １个信 源 ，１个 中继 以及 １个信宿 ，所有 节点均 为 多天 线。 中继节
容易。
和 波束形成 以及空 时 编码 不 同 ， 在 增量 中继 协
Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ， Ｒ Ｆ ） 功率要求 。但是在 协作 网络 中， 由
于半 双工通 信 以及 不 同时隙 中 的信 道必须 正交 的 限 制， 所 以以上提 到 的两 点协 作 分 集 的优 势 都 是 以牺
点为半双工工作模 式，且采取增量中继技术。仿真结果表明其在性能上优于原有方法。 关键词 ： 增量中继 ；多输人多输出；协作 网络
Ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ － ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｉ ｎ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ — ｉ Ｉ Ｉ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ － ｏ ｕ ｔ
自Ｊ ． Ｎ ． Ｌ ａ ｎ ｅ ｍ ａ ｎ等人在 ２ ０ ０ ４年提 出之后 ， 协作 分集 技术 … 便 引起 了广 泛 注 意 。通 过 应 用 协 作 技
术， 可 以获 得额外 的分 集增益 ， 同时减 少射 频 （ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ
高－ ２ ， 而 且 要 想 设 计 一 个 实 际 可 用 的 码 本 并 不
ｄ ｕ ｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍｓ Ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ — ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｈａ ｔ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ
ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ — ｅ ｆｉ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｙ ｉ ｎ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ．Ｔ ｈｉ ｓ ｐａ ｐ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｓ ｒ ａ ｍｕｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ — ｉ ｎ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ — ｏ ｕ ｔ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｗｉ ｈ １ ｔ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ， １ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｓ ａ ｎ ｄ １ ｄ ｅ ｓ ｉ ｔ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｗｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ ｌ ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｓ ． Ｈａ ｌ ｆ －
Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ｏ ｏ ２ ４ Ｊ Ｄ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｓ ｈ ｏ ｗｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ — ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｃ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｂ ｏ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｇ ａ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ
作（ 发送或者不发送信号） 。和波束形成、 空时编码 相比， 增量 中继具有以下 的优点： ①协议简单 ， 中继 只需要测量 自己的信道信息 即可（ 不需要知道全局 信道信息） ； ②信源和 中继处 ， 无需掌握或估计整个 拓扑结构 ； ③该技术涉及到的开销是三者 中最小 的 （ 只需信宿端反馈一个单比特的信息） 。
２ ０ １ ３ 牟第４ 期
文章编号 ： ｌ Ｏ Ｏ ９— ２ ５ ５ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ９ ５— ０ ４ 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ ３ 文献标识码 ： Ａ
多 输 入 多 输 出协 作 网络 的增 量 中继 技 术 研 究
刘 海
（ 上海交通大学 电子信息与电气工程学 院 ，上海 ２ ０ ０ ２ ４ ０ ）