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技术交流!""#年第$$期

协同分集技术及其在无线通信中的应用

张明光"，王东明#
（"$%华南理工大学计算机学院，广东省广州市&"’&’(；
)$%东南大学通信学院，江苏省南京市)"’’"*）

摘要协同分集是无线网络中的一种新型的分集技术，它能够提高吞吐量、减小发送功
率和对抗衰落。由于它具有分布式特点，可以使网络变得相当简单，并可以使单天线系统
具有多天线的优点，因此受到广泛关注。文章介绍了不同的协同分集的实现方法，对其在
无线通信中使用的可能性进行了分析，指出目前存在的问题和面临的技术挑战。
关键词协同分集，编码协同，空间分集
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码）。采用多天线的空间分集不仅可以对抗衰落，还
引言
.可以提高信道容量，因此被很多无线通信协议所采
下一代无线通信（IJ和超IJ）与第一代和第二纳，如IJ、+OOO*’)$P"和+OOO*’)$"Q等标准。
代有很大不同。为了满足多速率多媒体通信的要但是，在无线通信的上行链路中，特别是蜂窝移
求，下一代蜂窝系统必须采用更先进的算法和技动通信的上行链路中，由于受到移动台尺寸的限制，
术，不仅要提高数据速率，还需要使系统能确保不采用多天线是不现实的。为了使单天线的移动终端
同媒体所要求的服务质量（K4L）。为了达到这一目也能获得空间分集，最近，研究学者提出了协同分集
标，当前研究的技术包括高级信号处理技术、针对的概念M)R%IN。这种分集增益可以通过一个小区内用户
无线环境的编码调制和检测技术以及各种分集技的协同来获得，也就是说，在每个小区内，每个用户
术，其中分集非常重要，这是由无线环境的本质所都有一个伙伴。两个具有伙伴关系的用户除了传输
决定的。在无线环境中，当传输信号经过多个路径自己的信息外，都有责任传输另一同伴的信息。这
到达接收端，就会产生多径衰落，而分集是对抗衰样，可通过使用同伴的天线来获得空间分集。
落的有效技术。时间分集、频率分集和空间分集被这种新颖的分集技术一提出就受到广泛关
广泛应用于蜂窝移动通信系统M"N。注MSN，它不仅在蜂窝移动通信中有很大的应用前景，
近几年来，空间分集成为研究热点。将信号从还很有希望应用于无线:<%>48网络和无线传感器
物理位置分离到较远的发送天线上发送，或在物理网络（TLU）中。
位置相隔较远的接收天线上接收，这样所经历的衰
协同分集的系统模型
落是独立的，从而可以获得空间分集。常用的空间/
分集技术有多发送和多接收天线技术（如空时编为了便于描述，以图P所示的无线网络为例。

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时还提出了<=>?系统中译码%前传的协同通信
方法。之后，文献-@/研究了放大%前传的协同通信方
法。为了进一步提高系统性能，文献-%;)A/提出了编
码协同（,+(:()<++2:8’B4+C）。近年来，!D8E+编译码
在无线通信领域受到广泛关注，文献-F/提出了分布
式!D8E+码，这也是协同通信的一种方法。下面详细
图#两个发送两个接收的协同模型
介绍这些协同通信方法。
终端和分别向和发送信息，表明无
!"!#!$!%!"#译码前传（$%&’$%()$*’+,’+$）
线网络中的两个终端将它们