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空间分集技术能有效地抵抗信道衰落。传统空时编码和多输入多输出(MIMO)技术是通过收/发多天线来实现空间分集的,但是由于移动台的尺寸和功率的限制,使得利用多天线技术获得空间分集对于移动台有一定的困难。近年来出现的协同分集成为单天线移动台实现分集的可选方案。本文对协同分集技术进行研究,采用一种新的中继协议获得分集增益--机会中继,同时研究了机会中继与正交频分复用(OFDM)结合的技术。
⑴阐述了无线信道的衰落特性和分集技术的基本原理,引入了协同分集技术,着重介绍了空时编码应用在协同分集中的情况,并对该系统做了仿真。
⑵考虑到基于分布式空时编码的协同分集的复杂性,我们采用了一种新的协同中继协议--机会中继。理论分析了这一新的中继协议在多中继节点中能够达到和利用复杂的分布式空时编码一样的分集增益。由于机会中继首先需要选择一个最佳中继节点,本文分析了这一过程有可能会发生冲突,导致选择最佳节点失败,所以本文在机会中继的基础上做了改进,引入了CSMA协议,最后仿真结果验证了这一改进使得冲突概率降低了两个数量级,大大提高了选择最佳节点的成功率。
⑶在机会中继的基础上结合了OFDM技术。由于OFDM技术能够有效地抵抗码间干扰(ISI),可以设想这种结合可以使基于机会中继的协同分集在频率选择性衰落信道中也能达到理想性能。但如何结合是一个关键问题,如果只是把机会中继中传输的符号换成OFDM符号(本文中称为“机会OFDM中继”),则本文论述了这将不会带来预期的分集增益。所以本文提出了一种新的方法(本文中称为“机会OFDMA中继”)。理论推导说明了这一新的结合方法能够提供完全分集增益,仿真结果验证了我们的理论推导。