空时中继机制的成果与发展介绍

为了更好地理解空时中继机制的成果与发展，应该首先回顾与传统MIMO系统相关的有影响力的研究工作。

在容量方面，有Telatar的文献[116，117]以及Foschini和Gan的文献[118]这些具有里程碑意义的论文；在适合的空时发射机结构方面，有Alamouti的文献[120]和Tarokh的文献[121，122]。1996年Foschini给出的BLAST系统^[119]中，一个发射机把空间信号复用到不同的发射天线上，在接收端则利用从不同的发射天线到不同的接收天线经历的衰落不相关这一事实，通过迭代的方法将信号提取出来。BLAST概念已经被扩展到更复杂的系统中，在文献[123]中可以找到相关的总结。Alamouti介绍了一个很吸引人的发射分集机制^[120]，通过将正交编码后的复信号放在两个天线中发送，获得速率为1的空时分组码。Tarokh发表的论文^[121]中对Alamouti的研究从数学方面进行了加强，这篇具有里程碑意义的论文从根本上揭示了空时编码的各个重要特性，同时他还在文献[122]中介绍了如何构造一个适合的空时网格编码，并表明可以带来分集和编码增益。

Dohler在1999年建议的融合MIMO和中继的系统在2000年后成为M-VCE重点研究课题之一。在此课题中，一些热点地区的空间上相邻的移动终端，被用来组成分布式天线阵列。在这种场景中形成的分布式天线阵列被称为人工天线阵列（Artificial Antenna Arrey），鉴于缩写AAA已被使用，它被重新命名为虚拟天线阵列（Virtud Antenna Array，VAA）。在包括Vodafone、Nokia、Philip、Nortel Network、Samsung等在内的20家商业公司的支持下，通过大量的研究输出了一系列的专利。这些研究包含以下内容：

●蜂窝系统中下行分布式接收分集。

●蜂窝系统中下行分布式MIMO。

●蜂窝系统中上行分布式MIMO。

●给蜂窝系统中分布式中继的引入。(www.xing528.com)

●将上述研究内容扩展到WLAN及其他热点系统。

●分布式中继拓扑的通用化。

Laneman在文献[108]和他的博士论文[102]中详细分析了分布式空时编码。在他的论文中，由SISO信道反馈产生的信息理论结果被运用到简单的通信协议设计中，系统分别考虑是否有时间分集以及不同形式的协同。他同时证明了协同能带来全部的空间分集，从而可以在给定通信速率的相同中断概率下，很大程度地节省发射功率。

也有人提出一些特定的分布式空时编码，例如，Stefanov和Erkip^[109，110]。在假设为准静态衰落信道的条件下，两个空间比邻的移动台通过协作可以获得更低的误帧率。另外，论文还通过设计分布式空时网格编码来最大化直传链路（两个移动台分别到目的节点的链路）和中继链路的性能。此外，分布式波束赋型也在文献[124]中进行了介绍。

最后，不能不提及的是最近Ozgur等人首次表明，在大型的网络中，运用协同分层和空时中继可以实现传输容量的线性缩放^[90，125]。