多中继协作空间调制的中继选择及性能分析
2021-07-30仇润鹤
李 彤,仇润鹤*
(1.东华大学信息科学与技术学院,上海 201620;2.数字化纺织服装技术教育部工程研究中心(东华大学),上海 201620)
0 引言
随着第五代移动通信(5G)技术的快速发展,多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统由于其能够有效提高系统的传输速率且不会使用额外的带宽而得到了广泛应用[1]。然而MIMO 在给我们带来各种增益的同时,由于其系统需要同时激活多根天线,因此存在如信道间干扰、天线间同步等问题[2];而且为了保证MIMO 系统的分集增益,还要求接收天线的数量应大于发射天线的数量,这会导致成本升高,实际应用也会较复杂[3]。为了克服上述传统MIMO 系统的不足,近年来提出了一种被称为空间调制(Spatial Modulation,SM)的多天线MIMO 方案[4]。在SM 系统中,每一时隙仅激活一根发射天线,因此在发射端仅需要一个射频单元用来进行数据传输,这样能够有效避免传统MIMO 系统中信道间干扰、天线间同步等问题,且发射天线数也可以大于接收天线数,能够达到更好的系统性能。协作通信作为一种虚拟的MIMO 技术,可以获得更高的吞吐量、更好的可靠性以及更大的通信覆盖率[5]。利用协作通信技术,在接收端能够收到来自多条链路传输的相同信号,实现空间分集。目前协作通信的中继传输协议有放大转发(Amplify Forward,AF)、解码转发(Decode-Forward,DF)、增量中继协议等。将空间调制技术与协作通信相结合,不仅能够避免传统MIMO 系统中存在的不足,还可以增大系统的分集增益,增加传输面积、速度和性能,提高信息传输的可靠性[6]。文献[7]中分析了使用DF 中继的协作空间调制系统的性能,其中每一个节点均配置为多天线;……
