mimo协同中继技术的发展

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1、MIMO协同中继技术的发展粜翟俊昌，林云，武建涛重庆邮电大学移动通信技术重点实验室重庆400065jczhai0909@126．(XxTI摘要：无线协同中继技术．-q-以提供更高数据速率，扩大覆盖面积，提高频谱效率，对抗衰落。增强系统的鲁棒性。本文介绍了协同中继技术产生的背景，探讨了现有的各种协同中继方案，并对它们的性能进行了比较。着重介绍了MIMO协同中继的发展情况，并指出发展趋势和值得研究的问题。关键词：无线通信，协同中继，MlM0，信道容量TheDevelopmentforMIMOCooperativeRelay

2、ingTechniqueZhaiJ啪Chang，LinYun，WuJianTaoKeyLabofMobileeommunicadonsTechnologyofa嘲ingUniversityofPostsandTelecommunicationsChongqing400065jczhai0909@126．oonlAbstract：CooperativerelayingtechnologyaimstOprovidehigherdatarate，日'llal'gethecoverageofcells，甜'lancetheba

3、ndwidtheffi—eiency，confrontwithfadingand目脚nt∞therobIJsm瞄ofthesystemtOvariousradioenvironh锄ts．Thispaperpresertts飘ov口viewofthebackgramdofthe唧叮砒iverelaying，anddi衷：u鹤鸭thedifferentcooperativerdayingschmaes．Wealsocomparethese$cl-lenl鹤．Finallyweintroducethedevelopmentf

4、ortheMIMOcooperativerelaying。p血touttheevolutionforthetechnique，andthern．bl邮worthytOstudy．K酬words：wi耐es8communication，cooperativerelaying，MIMo，channdcapacity1引言在无线移动通信中广泛使用分集技术来减小多径衰落的影响，并且在不增加发射功率或牺牲通信带宽的情况下提高传输的可靠性。分集技术在接收端需要接收发射信号的多个样本信号，每个接收信号携带相同的信息，但是在衰落统计特

5、性上具有较小的相关性。目前大量工作已经证明了系统具有较强的对抗多径衰落的能力。尽管发射分集技术在无线蜂窝系统中有着明显的优势，但在某些特定的应用场合中，由于终端尺寸、成本和硬件等方面的限制，终端用户不适合配置多天线。针对这一问题，一种称为协同通信的新的通信思想被提了出来，它允许多个单天线用户通过用户之间的合作获得系统的分集性能。协同通信的基本思想是利用网络中的多个用户共享其天线组成分布式系统，处于不同位置的用户向目的节点发送信号，由于这些信号是相关的并经历了独立的信道衰落，接收端即可获得多个独立衰落信号。因此协同通信以

6、一种新的分布式方式达到分集的目的。协同通信的基本思想要追溯到T．M．Cover和A．A．EGamal的突破性研究L1

7、，他们研究了中继信道的信息理论特性，对包含源端、中继端和目的端的三节点网络的信道容量进行了分析。现在研究的协同通信的基本思想都是源自他们对中继信道的信息理论的开拓性工作。但与传统的中继信道研究加性高斯白噪声(AWGN)信道下的信道容量问题不同，现在研究的协同通信一般都是假定在衰落信道环境下的。目前，在某些具体的应用场合如多跳Adhoe网和无线传感器网(wirelessSellsornetwork)等下一

8、代网络中，同一簇内多节点在收、发端同时进行协作的协同MIMO技术的研究正引起相关研究者的关注旧儿引。最近的3GPPLlE提案中的虚拟MIMO(VirtualMIM0)技术【4J就可以被看作为协同通信技术在具有中心控制的无线蜂窝网中的一个应用。睾国家自然科学基金资助(№．60572089)，重庆市自然科学基金(唧．No．2006BB2359)16372单中继协同策略慨述在T．M．Cover和A．A．EGamal的工作基础上-¨，I囊nemanl5】一6】[7】提出了多种协同协议并对这些协议在各态历经信道和准静态信道中的性

9、能进行了分析。这些协同协议包括：AF(AmplifyandForward放大前传)，DF(De．odeandForward解码前传)以及这两种协同方式间的自适应切换。所谓AF模式，指中继节点不对接收到的信号进行解调和解码，而是直接将收到的信号进行模拟处理(信号放大)后前传。虽然这种方法将导致中继节点将收到的噪声和信号一起放大了，但