協作通信

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協作通信(Cooperative communication)

　　協作通信是指在多用戶通信環境中，使用單根天線的各鄰近移動終端可按照一定的方式共用彼此的天線協作發送各自的信息，從而產生一種類似多天線發送的虛擬天線陣列（VirtualArray）,獲得空間分集增益。

　　協作通信的概念最初由Sendonaris等人在1998年提出，也稱為協作分集或協作式MIMOr”。Sendonaris等人還給出了兩個用戶進行協作通信的通道模型，並以此為基礎，對其吞吐量、中斷概率、可達速率等進行了推導和分析。Laneman和Wornell等人首先明確提出了放大轉發和解碼轉發這兩種最基本的中繼轉發方式。之後，他們又提出了固定中繼、選擇中繼以及增強中繼這三種不同的協作協議目。Hunter和Nosratinia將通道編碼與解碼轉發協作結合，提出了編碼協作，實現了空域分集與碼域分集的結合。近幾年，不少移動通信領域的學者都投入到協作通信技術的研究當中，對協作通信的協議、協作系統中的資源分配策略、協作伙伴的選擇方法等問題進行了研究和探索。另外，MeldaYuksel和ElzaErkip等人還將單天線終端間的協作推廣到多天線終端間的協作，一些學者將網路編碼與協作通信結合，研究協作下的網路編碼方法。

　　協作通信技術可以應用在無線通信的許多領域。比如在蜂窩系統中，通過用戶間的協作可以改善盲點地區和小區邊緣用戶的通信質量；在保證一定誤比特率或中斷概率要求的前提下，通過協作可以降低發射功率，減少能量消耗。在無線感測器網路中，可以採取適當的協作策略和功率分配方法來降低和平衡節點的能量消耗，從而延長整個網路的生存時間。

　　協作通信中，協作分集是其基本技術原理。分集接收技術的原理是通過相關的合併技術對接收端接收到的某一經過多個獨立衰落的具有不同副本的信息進行合併，最後判決得到原信息。因為對於多個副本來說，其所經歷的衰落理論上都是統計獨立的，並且由於多個傳輸通得到原信息道的傳輸特性是不一樣的，因此每一個副本的衰落就不會相同。

　　根據有關文件得出，提出了另一種改進演算法，主要是在伙伴的選擇中加入了門限的限制，該門限必須滿足一定的通道狀態以及協作用戶至目的端的距離。如果通過計算，協作用戶的門限值超過了所設定的門限值，則定義此用戶的門限值為新的門限值，同時繼續計算下一協作用戶的門限值並與新的門限值比較，直到找到最大的門限值的用戶，此用戶即為協作用戶。