简化分布式MIMO信道中独立天线元素的问题

如图2.35所示，分布式多输入多输出（MIMO）信道可以视为由再生中继信道和透明中继信道中的部分元素构成，这些元素已在2.3节和2.4节进行了讨论，但需要注意分布式MIMO信道与其他信道相比有以下的不同：

●独立的天线元素。分布式MIMO信道最主要的特点在于，每个天线元素需要建模为具备独立的速度、运动方向、散射环境、K因子等。这使系统描述较为复杂，尤其是每个节点配备有多天线的情况。但是推导过程是简单的，此处不做过多陈述。

●覆盖受限的系统。另一个特点是其系统范围是受限的，与虚拟天线阵之间的距离相比，源和虚拟天线阵列（VAA）中第一级中继的距离，以及虚拟天线阵列到实际目标之间的距离通常很小。这就意味着源到目标VAA之间的信道，即端到端分布式MI-MO信道，会影响系统性能。

●容量受限的系统。正如第1章所提及的，当系统容量受限时，系统源节点和目的节点之间除中继链路之外，通常还存在着直传链路。这说明对于所有全双工中继的透明中继协议和部分半双工中继的透明中继协议来说，从目的节点的角度来看，信道是直接链路和透明中继信道的叠加。这就改变了信道的电平交叉率和平均衰落时长特性^[282-284]，这一问题很大程度上还将留待人们继续研究。

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图2.35 一系列空间分布和可能协同通信的终端，通过虚拟天线阵列的形式组成了分布式MIMO信道

可以在更高层次上，通过信道矩阵H描述这些端到端MIMO系统的特性：

其中，n_t和n_r分别表示虚拟天线阵列中发送天线和接收天线的个数；h_kl表示源虚拟天线阵列的第k个发送天线到目的虚拟天线阵列的第l个接收天线的信道。每一项h_kl都可以是宽带性质的，可按照前述章节对其进行理论分析。