袁 东

（文山学院 计科系，云南 文山 663000）

1 概述

协同分集就是借助于合作伙伴的天线，与自身天线共同构造成多发射天线，通过形成虚拟的MIMO系统来获得空间分集增益。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，而协同分集则可以实现用户资源的充分利用。另外，在用户资源没有闲置时，用户既要传送自己的信息，又要传送其合作伙伴的信息，会牺牲一部分自己的资源，但另一方面，用户也通过协同分集利用了其合作伙伴的空域资源。只要合理地设计协作方案，完全可以做到协同分集带来的增益大于其所付出的代价［1-2］。总的说来，协同分集可以更有效地利用整个网络的资源，使网络的性能更优越。

2 系统模型

假设每个节点配置有两根天线，源节点的两根天线为S1、S2，中继节点的两根天线为R1、R2，均参与到协同中，即都接收来自信源的信号并处理之后转发，目的节点的天线为D1、D2，它们接收到来自中继和信源的信号进行最大比合并后输出。节点之间的距离是相等的（也就是源节点、目的节点和中继节点分别在一个等边三角形的3个顶点上），每根天线的发射功率都是1。Hsd是源节点到目的节点之间的信道增益矩阵，Hsr是源节点到中继节点之间的信道增益矩阵，Hrd是中继节点到目的节点之间的信道增益矩阵。Hsd、Hsr、Hrd都服从均值为零、方差为1的高斯分布。nsd、nsr、nrd分别为各自接收端的噪声，它们都服从均值为零，方差为N0的高斯分布。

协同通信分为两步，第一步是源节点（S）以广播信号方式发送信号，目的节点（D）和中继节点（R）均收到来自源节点的衰落信号，如图1实线所示。……