多中繼分布式網(wǎng)絡中全速率協(xié)作通信策略的研究.pdf

1、協(xié)作通信利用空間分集原理，使單天線節(jié)點之間彼此相互協(xié)作和共享資源，形成“虛擬多天線陣列”來實現(xiàn)分集增益。不僅能夠?qū)股钏ヂ湫诺?，而且解決了由于用戶節(jié)點攜帶多天線的不方便的問題，既增加了無線網(wǎng)絡傳輸?shù)目煽啃?，又提高了網(wǎng)絡吞吐量。但傳統(tǒng)的兩跳協(xié)作模式需要兩個時隙完成傳輸，損失了系統(tǒng)一半的數(shù)據(jù)傳輸速率。因此，全速率協(xié)作通信模式被人們提出來，在不損失系統(tǒng)分集增益的情況下，如何來提升系統(tǒng)傳輸速率，如何縮短單位符號傳輸時間，這是研究者們一直關注的熱

2、點問題。目前，對無線協(xié)作通信的研究更多是基于多中繼分布式協(xié)作通信網(wǎng)絡模型。
　　 本文對分布式多中繼場景中的全速率協(xié)作通信策略進行了研究。多中繼分布式中繼網(wǎng)絡中的全速率協(xié)作通信策略是本文的重點研究內(nèi)容。首先，本文提出一種利用多個半雙工中繼節(jié)點實現(xiàn)全速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ拍Ｊ?。該模式在源?jié)點進行預編碼(Precoding)處理，并且在中繼節(jié)點解碼并利用分布式空時編碼進行轉發(fā)處理，這種方式不僅解決了偶時隙數(shù)據(jù)的“短板效應”問題而且克服了

3、放大轉發(fā)模式(AF，Amplify-and-Forward)擴大噪聲功率的缺點。該策略提供了兩個線性預編碼矩陣，同時給出了易實現(xiàn)的空時編碼矩陣設計準則，并對所有解碼情況進行了分析，理論上證明了這種策略能夠利用比較簡單的空時編碼矩陣達到滿分集增益。全速率模式的實現(xiàn)突破了速率為一半的局限，為能夠快速的高質(zhì)量的傳輸業(yè)務提供了保障和平臺。分析結果表明：該模式不僅能夠保證符號速率，而且能夠比多中繼非正交放大轉發(fā)（NAF，Non-orthogona

4、l AF）有更低的誤比特率(BER，Bit Error rate)。獲取信道狀態(tài)信息可以使無線通信系統(tǒng)的性能有所提升，在上述全速率協(xié)作通信策略中加入有限反饋機制(Limited Feedback)，此全速率協(xié)作通信策略繼續(xù)利用了上述全速率協(xié)作通信策略所用的方法，在源節(jié)點進行預編碼處理，并且在中繼節(jié)點解碼并利用分布式空時編碼進行轉發(fā)處理。通過滑動窗口機制獲得系統(tǒng)平均容量，利用有限反饋機制改變空時編碼結構，使得系統(tǒng)平均容量得到優(yōu)化，最終使系