协同通信综述.ppt

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1、协同通信技术free09720819上海大学通信与信息工程学院主要内容协同通信的提出协同通信的原理和关键技术协同通信的研究进展3协同通信的提出基于多天线(MIMO)系统空时信号处理的空间分集技术得到了广泛的研究；移动通信系统实现大带宽传输：设计一个大带宽系统（新系统）；通过不同系统间的协同来构造具有更大传输带宽的系统（现网演进）；随着未来无线宽带通信系统可用频段的增高，视距传播环境会大大增加天线间的相关性。很多移动设备受到设备硬件的限制，只能配备一个天线。协同通信(CooperativeCommunication)4协同通信的提出协同通信技术的起源可以追溯到Cover和ElGamal

2、在1979年关于中继信道的研究工作。中继节点源节点目的节点中继信道模型5协同通信的提出两人的研究表明离散无记忆、加性白高斯噪声(AWGN)中继信道的容量大于源节点与目的节点间信道的容量。可通过随机编码方案得到通信信道容量的下界协同通信源于中继信道，但有所不同6协同通信的提出中继信道技术协同通信技术分析AWGN信道的容量应用于衰落信道中，主要目的为了对抗多径衰落中继节点的唯一目的就是帮助源节点发送信息整个系统的资源固定，各用户既可充当中继节点帮助源节点发送信息，又可作为源节点发送自己的信息主要内容协同通信的提出协同通信的原理和关键技术协同通信的研究进展8协同通信的原理协同通信的基本思想

3、：在多用户通信环境中，使用单副天线的各临近移动用户可按照一定方式共享彼此的天线协同发送，从而产生一种类似多天线发送的虚拟环境，获得空间分集增益，提高系统传输性能。融合了分集技术与中继传输的技术优势；形成了分布式的虚拟MIMO系统；克服了相干距离等的限制；在不增加天线数目的基础上，可在传统通信网络中获得与多天线及多跳传输情况下相近的传输增益。多个中继节点本身可自然形成虚拟的天线阵列，节点间通过相互配合和信息互通，模拟传统MIMO技术的应用环境，从而实现联合空时编码的传输方案。9协同通信的原理以蜂窝移动通信为例，移动无线信道受到衰落影响，一个用户的信号可以直接到达接收端，另一路则可通过另

4、一移动用户作为中继，再到达接收端，在接收基站形成分集接收信号。移动端之间的协同通信10协同通信的原理与蜂窝网络相比，协同通信更适用于AdHoc无线网络与无线传感网络。协同会将码率与传输功率进行折中：传输码率：每个用户将传输自身的比特和中继的比特，似乎会要求更高的带宽，但每个用户的频率会提高，因此协同分集信道编码的码率可以增加功率需求：协同分集通信似乎会要求每一个用户使用更高的功率，然而由协同方式产生的分集增益则可降低用户的传输功率并保持同样的性能；11协同通信的原理协同分集：借助于协同伙伴的天线，与其自身天线共同构造成发射天线，并通过模仿传统的多发射天线分集来获得空间分集增益。优点：

5、如果在某个时段用户没有信息要传送，那么在没有协同时，其资源只能闲置，而协同时分集则可以实现用户资源的充分利用。12协同通信的原理缺点：在用户资源没有闲置时，用户既要传送自己的信息，又要传送其协同伙伴的信息，会牺牲一部分自己的资源；另一方面，用户也通过协同分集利用了其协同伙伴的空域资源。结论：只要合理地设计协作方案，完全可以做到协作分集带来的增益大于其所付出的代价。综合来讲，协作分集可以更有效地利用整个网络的资源,使网络性能更稳定。13协同通信的分类根据协作对象的不同：异构网络间的协同通信；同构网络间的协同通信根据中继节点对源节点信息处理方式的不同可分为放大转发(AF)、解码转发(DF

6、)、编码协作(CC)、空时编码协作(STCC)和网络编码协作(NCC)等多种方式14协同通信的分类根据协作对象的不同异构网络间的协同通信为了同时满足不同用户的多种应用需求，未来的通信网络必须要具有将各种网络统一到一个信息平台上的能力。同构网络内的协同通信所有节点都在同一种网络内工作，分为固定中继和用户终端间的协作两种方式。15协同通信的分类固定中继协作方式：类似于下图的中继信道，在源节点和目的节点之间预先放置一个位置固定的中继节点。中继节点与源、目的节点之间均采用无线连接，但它自己并无信息发送，而只对接收到的信息进行转发。中继节点源节点目的节点中继信道模型16协同通信的分类用户终端间

7、的协作方式：更灵活一些，源节点同时也可作为中继节点，它们不仅可转发协作伙伴的信息，同时也可发送自己的信息。因此，这些终端需要同时具有信号转发和简单路由的功能。17协同通信的协作方式根据中继节点对源节点信息处理方式的不同:放大转发(AF)译码转发(DF)编码协作(CC)空时编码协作(STCC)网络编码协作(NCC)18协同通信的协作方式放大转发协作方式(AF－AmplifyandForward)☆AF也被称作非再生中继方式，其本质上是一种模拟信号的处理方式。