协同无线通信系统信道估计技术优化方案

中继协同技术的最初思路来自中国古代长城的烽火台，古代战争时期，烟火成为战士们传递信息的有效方式之一。近年来，随着人们在无线通信领域的深入研究，中继技术逐渐演化为协同通信技术，并针对实际的通信系统，提出了多种协同通信传输方式，Sendonaris等人对协同通信的概念进行了明确的定义。同时，Laneman等人也开始对协同通信技术进行相关的研究，并且提出了几种简单、有效的协同传输方式，深入分析了所提出的协同传输技术的性能。以上研究成果对协同通信技术的研究起到了极大的推动作用，同时引起了学术界以及工业界的广泛关注。

协同中继技术的引入克服了多天线系统的缺点。在多天线系统中，信源端和信宿端都配置多个天线，以达到多输入多输出的目的，系统能够显著地提高数据传输速率，并大幅增强系统的可靠性。但是，MIMO系统对无线多径传输环境中的散射等因素有极其严格的要求。除此之外，天线之间的相关性、信道传输矩阵的阶数都使MIMO系统具有局限性，也就是说，天线之间的高度相关致使信道中独立散射多径信道的数目大幅减少，进而直接降低MIMO系统的空间分集复用增益。在协同通信系统中，需要相互通信的两个节点，由于两点间的通信链路质量太差，而不能够完成可靠的通信，此时，引入的第三个节点将扮演中继的角色协助它们完成信息的传输。由此可知，天线间相关性所引起的系统空间分集复用增益的降低可由中继节点给予弱化。在协同系统中，源节点到目的节点之间的直传链路信号，以及通过中继节点转发的信号，由目的节点进行合并处理，该机制可以提高系统的空间分集复用增益。协同中继通信技术的应用在提高通信系统的容量和可靠性、节约系统能源等方面具有很突出的表现。(www.xing528.com)

在协同通信系统中，信号的传输主要分为两个阶段：第一阶段为广播阶段，也称为第一时隙，在该阶段，源节点以广播的方式向中继端点和目的端点发送信号；第二阶段为协同阶段，在第二时隙期间，源节点停止发送信号，中继端点将接收到的信号转发给目的端点，目的端点对不同路径传输来的信号进行合并以及判决译码等。源端点与目的端点之间的中继端点所处的通信环境和地理位置都不相同，信噪比的环境也大不相同，因此造成每个中继节点所接收到的信号强度与时延存在差异。在协同阶段，如果能够选择最优的中继端点，就会提高目的节点接收信号的强度，进而降低系统的误比特率，提高系统的整体性能。而中继节点的选择策略，很大程度上取决于对信道状态的了解。因此，对中继协同信道进行信道状态信息的估计是很有必要的。