(Chú ý nhé: chỗ nào ghi interuser thì có nghĩa là inter user: liên người sử dụng)

Truyền đa dạng thường đòi hỏi nhiều hơn hơn so với một ăng-ten tại máy phát. Tuy nhiên, nhiều thiết bị không dây được giới hạn bởi kích thước hay phức tạp phần cứng để một ăng-ten. Gần đây, một mới lớp các phương pháp được gọi là truyền thông hợp tác xã đã được đề xuất cho phép điện thoại di động single antenna trong một môi trường đa người dùng chia sẻ ăng-ten của họ và tạo ra một máy phát nhiều ăng-ten ảo cho phép họ đạt được sự đa dạng truyền. Bài viết này trình bày tổng quan về sự phát triển trong lĩnh vực này đang phát triển.

Những lợi thế của nhiều đầu vào nhiều đầu ra (MIMO) hệ thống đã được thừa nhận rộng rãi, đến mức mà các phương pháp truyền đa dạng nhất định (ví dụ, tín hiệu Alamouti) đã được đưa vào tiêu chuẩn không dây.

Mặc dù đa dạng truyền rõ ràng là thuận lợi trên một trạm gốc tế bào, nó có thể không thực tế cho các kịch bản khác. Cụ thể, do kích thước, chi phí, hoặc hạn chế phần cứng, một đại lý không dây có thể không có khả năng hỗ trợ nhiều ăng-ten truyền. Ví dụ như hầu hết các thiết bị cầm tay (kích thước) hoặc các nút trong một mạng cảm biến không dây

(kích thước, sức mạnh). Bài viết này trình bày một cái nhìn tổng quan hướng dẫn của một

lớp các kỹ thuật được gọi là truyền thông hợp tác, cho phép điện thoại di động đơn ăng-ten để gặt hái một số lợi ích của hệ thống MIMO.

Ý tưởng cơ bản là điện thoại di động đơn ăng-ten trong một kịch bản đa người dùng có thể "chia sẻ" ăng-ten của họ một cách tạo ra một hệ thống MIMO ảo. Một số cột mốc quan trọng trong lĩnh vực này đã đạt được, dẫn đến một loạt các hoạt động nghiên cứu thêm. Chúng tôi hy vọng rằng bài viết này sẽ phục vụ để làm sáng tỏ chủ đề cho một đối tượng rộng hơn, và do đó đẩy mạnh tốc độ phát triển công nghệ thú vị này.

Các kênh không dây di động bị mờ dần, có nghĩa là sự suy giảm tín hiệu có thể thay đổi đáng kể trong quá trình truyền đưa ra. Truyền bản độc lập của tín hiệu tạo ra sự đa dạng và hiệu quả có thể chống lại các tác hại của fading. Đặc biệt, đa dạng không gian được tạo ra bằng cách truyền tín hiệu từ các địa điểm khác nhau, do đó cho phép các phiên bản mờ nhạt một cách độc lập của tín hiệu ở người nhận. Hợp tác truyền thông tạo ra sự đa dạng này theo một cách mới và thú vị.

Đối với một lời giải thích sơ bộ ý tưởng đằng sau giao hợp tác, chúng tôi mời độc giả xem hình. 1. Con số này cho thấy hai đại lý điện thoại di động liên lạc với cùng một điểm đến. Mỗi điện thoại di động có một ăng-ten và không thể tạo ra sự đa dạng không gian riêng. Tuy nhiên, nó có thể là có thể cho một điện thoại di động để nhận được

khác, trong trường hợp nó có thể chuyển tiếp một số phiên bản của "nghe" thông tin cùng với dữ liệu riêng của mình. Bởi vì những con đường mờ dần từ hai điện thoại di động là độc lập thống kê, điều này tạo ra sự đa dạng không gian. Trong quá trình phát triển của truyền thông hợp tác xã, một số vấn đề phức tạp cần được giải quyết, bao gồm cả sự mất mát về tỷ lệ cho điện thoại di động, can thiệp tổng thể hợp tác trong

mạng, chuyển nhượng hợp tác và bàn giao, công bằng của hệ thống, và truyền và nhận yêu cầu trên điện thoại di động. Một số vấn đề được truy cập trong bài viết này hướng dẫn ngắn gọn. Độc giả quan tâm được đề cập đến các tài liệu cho phương pháp điều trị toàn diện hơn. Trong các số liệu chúng tôi sử dụng các biểu tượng tương tự như cơ sở

trạm hoặc điện thoại di động, nhưng điều này chỉ là một đại diện đồ họa thuận tiện. Ý tưởng của sự hợp tác là nói chung, và thậm chí phù hợp hơn với mạng không dây ad hoc và mạng cảm biến không dây hơn so với các mạng di động.

COOPERATIVE COMMUNICATION

Trong truyền thông không dây hợp tác, chúng tôi có liên quan với một mạng không dây, các mạng di động hay nhiều đặc biệt, nơi mà các đại lý không dây, mà chúng ta gọi người dùng, có thể nâng cao chất lượng hiệu quả của dịch vụ (đo ở lớp vật lý bởi tỷ lệ lỗi bit, khối tỷ lệ lỗi, cho cúp xác suất) thông qua hợp tác.

Trong một hệ thống truyền thông hợp tác xã, mỗi người dùng được giả định không dây để truyền dữ liệu cũng như các hoạt động như một đại lý hợp tác xã cho người dùng khác (Hình. 2). Hợp tác dẫn đến thú vị đánh đổi trong tỷ lệ mã và truyền tải điện năng. Trong trường hợp

quyền lực, người ta có thể tranh luận trên một bàn tay nhiều quyền lực hơn là cần thiết vì mỗi người dùng, trong khi chế độ hợp tác xã, được truyền cho cả người dùng. Mặt khác, công suất phát cơ bản cho cả người dùng sẽ bị giảm vì sự đa dạng. Đối mặt với điều này trade-off, người ta hy vọng giảm ròng của truyền tải điện năng, cho mọi thứ khác không đổi.

Câu hỏi tương tự xảy ra với tỷ lệ của hệ thống. Trong giao tiếp hợp tác xã mỗi người dùng truyền cả / bit của chính mình cũng như một số thông tin cho / đối tác của mình; người ta có thể nghĩ rằng điều này gây thiệt hại về tỷ lệ trong hệ thống. Tuy nhiên, hiệu quả quang phổ của mỗi người dùng được cải thiện bởi vì, do sự đa dạng hợp tác các tỷ lệ mã kênh có thể được tăng lên. Một lần nữa một sự cân bằng được quan sát thấy. Các câu hỏi quan trọng, cho dù hợp tác là giá trị chi phí phát sinh, đã được trả lời một cách tích cực bởi một số nghiên cứu, và

chứng minh bằng lô vào cuối bài viết này. Người ta cũng có thể mô tả sự hợp tác như một trò chơi zerosum về quyền lực và băng thông của điện thoại di động trong mạng. Những tiền đề của sự hợp tác là nhất định (phải thừa nhận là độc đáo) chiến lược phân bổ cho sức mạnh và băng thông của điện thoại di động dẫn đến tăng đáng kể hiệu năng hệ thống. Trong việc phân bổ các nguồn lực hợp tác, mỗi điện thoại di động truyền cho nhiều điện thoại di động

BỐI CẢNH LỊCH SỬ

Những ý tưởng cơ bản đằng sau giao hợp tác xã có thể được truy trở lại công việc đột phá của Bìa và El Gamal trên các thông tin thuộc tính lý thuyết của các kênh tiếp [1]. Công việc này đã phân tích năng lực mạng lưới ba nút bao gồm một nguồn, một điểm đến, và một relay. Người ta cho rằng tất cả các nút hoạt động trong cùng một ban nhạc, vì vậy hệ thống có thể được chia ra thành một kênh phát sóng

từ quan điểm của các nguồn và kênh đa truy nhập theo quan điểm của các điểm (Hình. 3). Nhiều ý kiến cho rằng sau đó xuất hiện trong các tài liệu hợp tác lần đầu tiên được exposited trong [1]. Tuy nhiên, trong nhiều khía cạnh truyền thông hợp tác, chúng tôi xem xét là khác nhau từ các kênh tiếp. Thứ nhất, phát triển gần đây được thúc đẩy bởi các khái niệm về sự đa dạng trong một kênh fading, trong khi Bìa và El Gamal chủ yếu là phân tích khả năng trong một màu trắng tiếng ồn Gaussian (AWGN) kênh phụ. Thứ hai, trong các kênh tiếp sức, mục đích duy nhất của relay là để giúp các kênh chính, trong khi hợp tác với tổng tài nguyên hệ thống được cố định, và người sử dụng hoạt động vừa là nguồn thông tin cũng như chuyển tiếp. Vì vậy, mặc dù tầm quan trọng lịch sử của [1] là không thể chối cãi, công việc gần đây trong hợp tác đã đưa ra một sự nhấn mạnh hơi khác nhau. Bây giờ chúng ta xem xét một số các phương pháp hợp tác xã tín hiệu chính. Một cuộc biểu tình đơn giản hóa và so sánh các phương pháp này xuất hiện trong hình. 4.

PHÁT HIỆN VÀ HƯỚNG PHƯƠNG PHÁP

Phương pháp này có lẽ là gần nhất với ý tưởng về một chuyển tiếp truyền thống. Trong phương pháp này người dùng cố gắng để phát hiện bit của đối tác và sau đó truyền lại các bit phát hiện (Hình. 4). Các đối tác có thể được chỉ định lẫn nhau của các trạm cơ sở, hoặc thông qua một số kỹ thuật khác. Theo mục đích của hướng dẫn này, chúng tôi xem xét hai người hợp tác với nhau, nhưng trong thực tế các yếu tố quan trọng duy nhất là mỗi người dùng có một đối tác cung cấp một (đa dạng) đường dẫn dữ liệu thứ hai. Cách đơn giản nhất để hình dung này là thông qua cặp, nhưng nó cũng có thể

để đạt được hiệu quả tương tự qua cấu trúc liên kết hợp tác khác mà loại bỏ các hạn chế nghiêm ngặt của các cặp đôi. Nhiệm vụ đối tác là một chủ đề phong phú mà các chi tiết nằm ngoài phạm vi của bài viết giới thiệu này.

Một ví dụ về tín hiệu giải mã và chuyển tiếp có thể được tìm thấy trong công việc của Sendonaris et

al. [2], đã lấy cảm hứng từ rất nhiều các hoạt động gần đây trong lĩnh vực này. Công việc này trình bày phân tích và đơn giản mã phân chia nhiều truy cập (CDMA) thực hiện giải mã và chuyển tiếp hợp tác xã tín hiệu. Trong chương trình này, hai người sử dụng được kết hợp để hợp tác với nhau. Mỗi người dùng có mã trải phổ riêng, ký hiệu c1 của mình (t) và c2 (t). Bit dữ liệu hai của người sử dụng được biểu thị b i (n) nơi i = 1, 2 là chỉ số dùng và n biểu thị chỉ số thời gian của các bit thông tin. Các yếu tố ai, j biểu thị biên độ tín hiệu, và do đó đại diện cho phân bổ điện đến các bộ phận khác nhau của tín hiệu. Từng thời kỳ tín hiệu bao gồm khoảng thời gian ba bit. Biểu thị tín hiệu của người sử dụng 1 X1 (t) và tín hiệu của người sử dụng 2 X2 (t),

công thức

Nói cách khác, trong khoảng thời gian đầu tiên và thứ hai, mỗi người dùng truyền bit riêng của mình. Mỗi người sử dụng sau đó phát hiện bit thứ hai của người dùng khác (mỗi người sử dụng của ước tính bit của người khác được ký hiệu là^ i). trong khoảng thời gian thứ ba, cả hai người sử dụng truyền tải một sự kết hợp tuyến tính của bit thứ hai của mình và các đối tác của chúng bit thứ hai, mỗi nhân thích hợp mã trải. Các cường quốc truyền cho đầu tiên, thứ hai và thứ ba là khoảng thời gian thay đổi, và bằng cách tối ưu sức mạnh truyền tương đối theo các điều kiện của đường lên và kênh lien sử dụng, phương pháp này cung cấp khả năng thích ứng với điều kiện kênh. Các quyền hạn được phân bổ thông qua các yếu tố ai, j như vậy mà một hạn chế công suất trung bình là duy trì. Nói đại khái, bất cứ khi nào

Liên sử dụng kênh thuận lợi, nhiều quyền lực hơn sẽ được phân bổ cho hợp tác, trong khi bất cứ khi nào kênh inter user không thuận lợi, hợp tác là giảm. Tín hiệu này có lợi thế là đơn giản và khả năng thích ứng với điều kiện kênh. Một số ghi chú phải được thực hiện trong tham chiếu đến phương pháp này. Đầu tiên, nó có thể là sự phát hiện của các đối tác không thành công, trong đó trường hợp có thể hợp tác gây phương hại đến việc phát hiện cuối cùng của các bit tại các trạm cơ sở. Ngoài ra, các trạm gốc cần để biết các đặc tính lỗi của người sử dụng liên kênh để giải mã tối ưu.

Để tránh vấn đề tuyên truyền lỗi, Laneman et al. [3] đề xuất một giải mã lai và chuyển tiếp phương pháp mà, vào những thời điểm khi kênh fading tức thời có tín hiệu để tiếng ồn tỷ lệ cao (SNR), người dùng phát hiện và chuyển tiếp dữ liệu các đối tác của họ, nhưng khi kênh có SNR thấp, người dùng quay trở lại một không hợp tác chế độ. Đây không phải là không giống như khả năng thích ứng của hệ số ai, j được cung cấp bởi các phương pháp Sendonaris et al., Và đã được chứng minh là thực hiện rất tốt

Amplify - VÀ PHƯƠNG PHÁP –FORWARD

Một tín hiệu hợp tác đơn giản là phương pháp khuếch đại và chuyển tiếp. Mỗi người sử dụng trong phương pháp này nhận được một phiên bản ồn ào của các tín hiệu truyền qua đối tác của mình. Như tên của nó, người dùng sau đó khuếch đại và truyền lại phiên bản ồn ào này. Các trạm cơ sở kết hợp các thông tin được gửi bởi người sử dụng và đối tác, và đưa ra quyết định cuối cùng về các bit truyền (Hình. 4). Mặc dù tiếng ồn được khuếch đại bởi sự hợp tác, các trạm cơ sở nhận được hai phiên bản mờ nhạt một cách độc lập của tín hiệu và có thể đưa ra quyết định tốt hơn về việc phát hiện các thông tin.

Phương pháp này đã được đề xuất và phân tích bởi Laneman et al. [3]. Nó đã được chỉ ra rằng đối với trường hợp hai người sử dụng, phương pháp này để đạt được sự đa dạng của hai, đó là kết quả tốt nhất có thể tại SNR cao. Trong khuếch đại và chuyển tiếp nó được giả định rằng

trạm cơ sở biết các hệ số liên kênh dùng để làm giải mã tối ưu, vì vậy một số cơ chế trao đổi, ước tính các thông tin này phải được đưa vào bất kỳ

thực hiện. Một thách thức tiềm năng là lấy mẫu, khuếch đại và phát lại các giá trị tương tự là công nghệ không tầm thường. Tuy nhiên, khuếch đại và chuyển tiếp là một phương pháp đơn giản là cho mượn để phân tích, và do đó đã rất hữu ích trong việc thúc đẩy hơn nữa sự hiểu biết của chúng ta về hệ thống truyền thông hợp tác xã

HỢP TÁC mã

Hợp tác mã [4, 5] là một phương pháp tích hợp hợp tác vào kênh mã hóa. Hợp tác mã hóa hoạt động bằng cách gửi các phần khác nhau của mã từ mỗi người dùng thông qua hai con đường mờ dần độc lập. Ý tưởng cơ bản là mỗi người dùng cố gắng để truyền dự phòng gia tăng để đối tác của mình. Bất cứ khi nào đó là không thể, người sử dụng sẽ tự động trở lại một chế độ không hợp tác. Chìa khóa để hiệu quả hợp tác mã hóa là tất cả điều này được quản lý tự động thông qua thiết kế mã, không có thông tin phản hồi từ người sử dụng.

ông sử dụng phân chia nguồn dữ liệu của họ thành các khối được tăng cường với kiểm tra dư thừa tuần hoàn (CRC) mã. 1 Trong hợp tác mã hóa, mỗi dữ liệu của người dùng được mã hóa thành một từ mã được phân chia thành hai phân đoạn, chứa bit N1 và N2bits, tương ứng. Nó là dễ dàng hơn để hình dung quá trình này bằng một ví dụ cụ thể: xem xét rằng

từ mã ban đầu có N1 + N2 bit; thủng từ mã này xuống N1bits, chúng ta có được phân vùng đầu tiên, mà chính nó là một hợp lệ (yếu hơn) từ mã. Các N2bits còn lại trong ví dụ này là các bước đâm. Tất nhiên, phân vùng cũng có thể thông qua các phương tiện khác, nhưng ví dụ này để phục vụ cho một ý tưởng của trực giác đằng sau sự hợp tác mã hóa. Tương tự như vậy, thời gian truyền dữ liệu cho

mỗi người dùng được chia thành hai phân đoạn thời gian

N1

và N2

khoảng thời gian bit, tương ứng. chúng tôi kêu gọi

những khoảng thời gian khung hình. Đối với frame đầu tiên,

mỗi người dùng truyền một từ mã bao gồm

phân vùng đang N1-bit. Mỗi người sử dụng cũng

cố gắng để giải mã truyền đối tác của mình. Nếu nỗ lực này thành công (được xác định bởi

kiểm tra mã CRC), trong khung thứ hai

người sử dụng tính toán và truyền thứ hai

đang phân vùng của đối tác của mình, có chứa N2code

bit. Nếu không, người sử dụng truyền phân vùng thứ hai của mình, một lần nữa có chứa N2

bit. Do đó,

mỗi người dùng luôn luôn truyền một tổng N = N1 +

N2

bit cho mỗi khối nguồn trong hai khung.

Chúng tôi xác định mức độ hợp tác như N2

/ N,

tỷ lệ phần trăm của tổng số bit cho mỗi khối nguồn

người sử dụng truyền cho đối tác của mình. Hình 5 minh họa khuôn khổ hợp tác được mã hóa.

Nói chung, phương pháp mã hóa kênh khác nhau có thể được sử dụng trong khuôn khổ hợp tác mã hóa này. Ví dụ, mã tổng thể có thể là một khối hoặc mã chập, hoặc kết hợp cả hai. Các bit mã cho hai khung hình có thể được lựa chọn thông qua thủng, mã sản phẩm, hoặc các hình thức nối. Để có được kết quả thực hiện được đưa ra trong bài viết này, chúng tôi sử dụng một thực hiện đơn giản nhưng rất hiệu quả sử dụng

chập thủng (RCPC) mã tỷ lệ tương thích [6]. Thực hiện điều này các

mã từ cho frame đầu tiên thu được bằng cách thủng một từ mã của Nbits dài để có được bit đang N1. Các bit mã bổ sung truyền trong khung thứ hai là những người thủng để tạo thành từ mã frame đầu tiên. Người sử dụng hoạt động độc lập trong lần thứ hai

khung, không có kiến thức về việc liệu hình ảnh đầu tiên của mình đã được giải mã một cách chính xác. Kết quả là, có bốn trường hợp hợp tác xã có thể cho việc truyền frame thứ hai: cả người dùng hợp tác, không phải người sử dụng hợp tác, hợp tác sử dụng 1 và 2 sử dụng không, và ngược lại. Phân tích về tác động của bốn trường hợp nằm ngoài phạm vi của bài viết này, và chúng tôi mời độc giả xem các tài liệu để điều trị toàn diện hơn. Chúng tôi chỉ lưu ý rằng các đường cong hiệu suất thể hiện trong bài viết này bao gồm tất cả những tác động của người sử dụng kênh liên.

Nhiệm vụ

Hình 6 đưa ra một số ví dụ về các hoạt động của hợp tác xã giao tiếp bằng cách sử dụng

ba lớp học của tín hiệu được mô tả trong phần trước. Các phiên bản hybrid của phát hiện và phía trước là vượt trội so với phiên bản đơn giản, vì vậy nó là

được sử dụng trong nghiên cứu so sánh này. Trong những thí nghiệm giai đoạn chuyển keying nhị phân (BPSK) điều chế được sử dụng với phát hiện mạch lạc tại

nhận.

Để so sánh người ta phải lưu ý rằng,

không giống như khuếch đại và chuyển tiếp và các phương pháp phát hiện và chuyển tiếp, hợp tác vốn đã được mã hóa

tích hợp vào mã hóa kênh. Để trình bày so sánh công bằng, chúng ta xem xét một mã hoá

hệ thống cơ sở với tỷ lệ cùng một tổng thể của 1/4

cho tất cả các trường hợp: không hợp tác, khuếch đại và chuyển tiếp, phát hiện và chuyển tiếp và hợp tác được mã hóa.

Đối với cả hai lai giải mã và chuyển tiếp và khuyếch đại và chuyển tiếp, những người sử dụng ban đầu truyền

một mã RCPC từ thủng để đánh giá 1/2. Từ mã này sau đó được lặp đi lặp lại bằng cách tiếp sức, dẫn đến tốc độ tổng thể của 1/4 (tỷ lệ 1/2 mã, lặp đi lặp lại)

Đối với hợp tác mã hóa, một mức độ hợp tác của 25 phần trăm được sử dụng. Hai người dùng truyền một từ mã thủng để đánh giá 1/3 trong khung đầu tiên. Trong khung thứ hai, tiếp sức truyền các bit thủng từ frame đầu tiên như vậy mà tổng số bit nhận được cho mỗi người dùng tạo thành một tỷ lệ 1/4 từ mã. Cốt truyện đầu tiên trong hình. 6 minh họa một trường hợp điển

mà các kênh sử dụng các trạm cơ sở (kênh uplink) có nghĩa là cùng một SNR,

trong khi SNR trung bình của người sử dụng kênh liên là 10 dB so với các kênh đường lên, cho thấy sự đa dạng để cải thiện đáng kể trong một hệ thống so sánh không hợp tác. Sự đa dạng, được chỉ định bởi độ dốc của tỷ lệ lỗi khối so với đường cong SNR tại SNR cao, là hai hợp tác, tương đương với sự đa dạng được cung cấp theo tiêu chuẩn truyền hai ăng-ten hoặc nhận các chương trình đa dạng. Thí nghiệm này cũng chứng tỏ

sự vững mạnh của truyền thông hợp tác với các điều kiện của kênh sử dụng liên: hợp tác cung cấp các cải tiến đáng kể trong việc thực hiện tỷ lệ lỗi ngay cả khi chất lượng kênh interuser là kém hơn so với các kênh đường lên.

Cốt truyện thứ hai minh họa một trường hợp trong đó SNR đường lên trung bình cho người sử dụng 1 là 10 dB cao hơn so với sử dụng 2, trong khi interuser có nghĩa là SNR là ngang bằng với các kênh đường lên cho người dùng 2 Hai kết quả quan trọng của sự hợp tác có thể được ghi nhận . Đầu tiên, người sử dụng 2, như người ta mong đợi, cải thiện đáng kể bằng cách hợp tác với một người sử dụng có một kênh đường lên chất lượng tốt hơn. Thêm thú vị, tuy nhiên, người dùng 1 cũng cải thiện đáng kể, mặc dù hợp tác với một người sử dụng có một kênh đường lên chất lượng kém hơn. Kết quả này cho thấy rằng ngay cả một người dùng với một kênh uplink tốt có động lực mạnh mẽ để

hợp tác. Thứ hai, chúng tôi nhận thấy sự khác biệt trong hoạt động giữa người sử dụng 1 và 2 được giảm đáng kể bằng các phương pháp hợp tác. Điều này cho thấy sự hợp tác vốn đãtái phân bổ tài nguyên hệ thống một cách hiệu quả hơn.

Khi so sánh ba chương trình truyền hợp tác, chúng ta thấy rằng cả hai khuếch đại và chuyển tiếp vàlai giải mã và chuyển tiếp không phải là rất hiệu quả tại SNR thấp. Điều này là do thực tế là tín hiệu của họ là tương đương với sự lặp lại mã hóa, mà là tương đối không hiệu quả tại SNR thấp. Hợp tác mã hóa, tuy nhiên, có suy thoái duyên dáng và hoạt động tốt hơn hoặc cũng như một hệ thống so sánh không hợp tác ở tất cả các

SNRs. Ngoài ra, hợp tác mã hóa nói chung thực hiện tốt hơn so với các phương pháp hợp tác khác cho vừa phải để SNR cao

Đa truy nhập và nhiều vấn đề thực tế khác

Truyền thông hợp tác, như được mô tả trước đây, giả định rằng các trạm gốc riêng rẽ có thể nhận được truyền ban đầu và chuyển tiếp. Điều này được thực hiện bằng cách truyền hai phần trực giao để họ có thể được tách ra. Phương pháp đơn giản nhất là tách biệt trong thời gian, có nghĩa là, dữ liệu của người dùng và chuyển tiếp dữ liệu được truyền đi trong khoảng thời gian không chồng chéo. Trong ví dụ của Sendonaris et

al. [2], trực giao được thực hiện thông qua lan mã. Về nguyên tắc, nó cũng có thể để đạt được tách tần số.

Tách tín hiệu liên quan chặt chẽ đến vấn đề yêu cầu phần cứng trên điện thoại di động. Trong các hệ thống di động, thậm chí phân chia thời gian truy cập nhiều (TDMA) người thân, các uplink và downlink truyền được thực hiện trên các băng tần riêng biệt. Điện thoại di động thông thường chỉ nhận được trong ban nhạc đường xuống, nhưng điện thoại di động hợp tác

cũng cần phải nhận được trong ban nhạc đường lên, do đó đòi hỏi các bộ lọc đầu vào bổ sung và chuyển đổi tần số. Trong các mạng ad hoc không dây mà người sử dụng có thể truyền và nhận trên dải tần số như nhau, điều này là ít hơn của một vấn đề

Một vấn đề khác là công nghệ truyền và nhận các yêu cầu về điện thoại di động. Trong các hệ thống TDMA này thường không phải là một vấn đề, vì truyền dẫn đường lên theo định nghĩa là không chồng chéo về thời gian. Tuy nhiên, trong nhiều hệ thống truy cập khác, chẳng hạn như CDMA, điện thoại di động có thể được yêu cầu để truyền và nhận ở

cùng một thời gian. Truyền tín hiệu có thể lên đến 100 dB trên mức độ nhận tín hiệu, đó là ngoài sự cô lập có thể đạt được bằng cách ghép hướng hiện tại. Hai giải pháp sơ bộ cho vấn đề này đến với tâm trí. Đầu tiên, người sử dụng có thể thoả thuận hợp tác "timeshare" truyền của họ, vì vậy giữa hai họ sẽ tạo ra một kịch bản mini-TDMA nơi mà mỗi truyền cho 50 phần trăm thời gian gấp đôi sức mạnh. Một giải pháp thứ hai được đến bởi nhận ra rằng hầu hết các hệ thống CDMA thực sự lai, với nhiều hơn một băng tần số phân bổ cho các kênh đường lên. Sau đó, các trạm cơ sở có thể yêu cầu điện thoại di động hợp tác nằm trên dải riêng biệt

Nó cũng quan trọng để xem xét các kiến thức theo yêu cầu của các trạm cơ sở để xử lý thông tin liên lạc hợp tác xã. Lượng thông tin bổ sung khác nhau đối với các đề án khác nhau được giới thiệu trước đây. Trong đơn giản phát hiện và chuyển tiếp phương pháp, các trạm cơ sở cần phải biết xác suất lỗi của kênh sử dụng liên để phát hiện tối ưu. Trong khuếch đại-và-chuyển tiếp này là không cần thiết, vì phương pháp ước lượng kênh truyền có thể được sử dụng để trích xuất các thông tin cần thiết từ trực tiếp và chuyển tiếp

tín hiệu. Đối với mã hóa hợp tác, cũng như lai chương trình phát hiện và chuyển tiếp, có kiến thức về sử dụng kênh liên là cần thiết trong các trạm cơ sở. Tuy nhiên, kể từ khi hợp tác có điều kiện, các trạm cơ sở cần biết liệu người sử dụng tôi đã hợp tác hay không. Chính xác hơn, các trạm cơ sở cần biết có bit mỗi người dùng được truyền trong khung thứ hai. Một giải pháp đơn giản là các trạm cơ sở chỉ đơn giản là giải mã theo từng khả năng tiếp (dựa trên khả năng tương đối của chúng) cho đến khi kết quả giải mã thành công. Chiến lược này duy trì hiệu suất hệ thống tổng thể và tỷ lệ với chi phí của một số phức tạp nhất tại các trạm cơ sở.

Một có thể yêu cầu những lợi ích hữu hình của sự hợp tác là ở cấp độ mạng. để

câu trả lời này, chúng tôi chỉ ra các công nghệ đa ăng-ten đó thúc đẩy hợp tác trong các

nơi đầu tiên. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự đa dạng được cung cấp bởi MIMO mã không gian-thời gian có thể cải thiện hiệu suất ở điều khiển truy cập trung bình (MAC), lớp mạng, và vận chuyển. Kể từ khi có hiệu lực ròng hợp tác trong một môi trường tán xạ vi, về tỷ lệ lỗi bit và gói, tương tự như các mã không-thời gian (cả hai cung cấp đa dạng không gian), có thể sử dụng các nghiên cứu tương tự để kết luận hợp tác có thể cung cấp những lợi thế tương tự như MIMO mã không gian-thời gian trong các lớp cao hơn. Hợp tác cũng cung cấp những lợi thế khác hơn và trên không-thời gian mã (ví dụ, khả năng chống đổ bóng quy mô lớn), nhưng là một cuộc thảo luận về những tác động đó nằm ngoài phạm vi của bài viết giới thiệu này.

MỞ RỘNG VÀ

TIẾP TỤC LÀM VIỆC

Trong khi nhiều kết quả quan trọng đối với truyền thông hợp tác xã đã thu được, có nhiều vấn đề hơn mà vẫn được giải quyết. Một câu hỏi quan trọng là làm thế nào các đối tác được phân công và quản lý trong các mạng đa người dùng. Nói cách khác, làm thế nào là nó xác định được người sử dụng hợp tác với nhau, và làm thếnào thường được bố trí đối tác? Các hệ thống như di động, trong đó người sử dụng giao tiếp với một trạm trung tâm, cung cấp các khả năng của một cơ chế tập trung. Giả sử rằng trạm gốc có một số kiến thức của tất cả các các kênh truyền hình giữa người sử dụng, các đối tác có thể giao để tối ưu hóa một tiêu chuẩn hiệu suất nhất định, chẳng hạn như tỷ lệ lỗi khối trung bình tất cả người dùng trong mạng. Ngược lại, hệ thống chẳng hạn như các mạng ad hoc và mạng lưới cảm biến thường không có bất kỳ điều khiển tập trung. Do đó, các hệ thống như vậy đòi hỏi một phân phối Nghị định thư hợp tác xã, trong đó người dùng có thể độc lập quyết định mà hợp tác ở bất kỳ thời điểm nào. Một vấn đề liên quan là mở rộng các phương pháp hợp tác xã đề nghị cho phép người dùng có nhiều đối tác. Thách thức ở đây là phát triển một chương trình mà đối xử với tất cả người dùng khá, không yêu cầu tài nguyên hệ thống bổ sung đáng kể, và có thể được thực hiện có tính khả thi kết hợp với nhiều giao thức truy cập của hệ thống. Laneman và Wornell [7] đã làm một số ban đầu việc liên quan đến nhiệm vụ đối tác phân phối và nhiều đối tác, và thêm công việc của những người khác vẫn đang tiếp diễn.

Một vấn đề quan trọng là sự phát triển các cơ chế kiểm soát quyền lực cho hợp tác xã truyền. Làm việc cho đến nay thường giả định mà người dùng truyền có quyền lực ngang. nó có thể có thể để cải thiện hiệu suất hơn nữa bằng cách thay đổi truyền tải điện năng cho mỗi người dùng dựa vào điều kiện sử dụng kênh đường lên và liên tức thời. Hơn nữa, điều khiển công suất là quan trọng trong hệ thống CDMA để quản lý gần-xa hiệu quả và giảm thiểu sự can thiệp. Vì vậy, đề án kiểm soát quyền lực làm việc hiệu quả trong bối cảnh truyền thông hợp tác xã có tầm quan trọng rất thiết thực. Đối với phương pháp hợp tác mã hóa, một cách tự nhiên vấn đề là khả năng thiết kế một chương trình mã hóa tốt hơn. Trong bài hướng dẫn này cũng như [5], ví dụ việc mà vẫn hưởng sử dụng mã RCPC, trong khi ở[8], mã turbo được áp dụng cho các khuôn khổ hợp tác được mã hóa. Cả hai chương trình mã hóa ban đầu được phát triển cho hệ thống không hợp tác. Một vấn đề thú vị mở là phát triển các tiêu chuẩn thiết kế đặc biệt cho mã tối ưu hóa hiệu suất của mã hoá hợp tác.

Trong các đóng góp thú vị khác để truyền thông hợp tác xã là không-thời gian hợp tác xã tín hiệu [8, 9], cũng như công việc mới về kênh tiếp sức, bao gồm thích ứng thú vị kịch bản [10]. Ngoài ra còn có nhiều sự phát triển thú vị khác; không may, phạm vi và kích thước của bài viết này không cho phép một cuộc khảo sát toàn diện về văn học phát triển nhanh chóng về hợp tác.

Trong bài hướng dẫn này, chúng tôi tập trung vào hợp tác ở lớp vật lý. Có công việc theo sự hợp tác tên trong các lớp khác [11], nhưng cách tiếp cận và phương pháp thường khác nhau từ các khái niệm trình bày ở đây

KẾT LUẬN

Hướng dẫn này mô tả hợp tác xã không dây thông tin liên lạc, một kỹ thuật cho phép điện thoại di động ăng-ten duy nhất để chia sẻ ăng-ten và do đó tận hưởng một số lợi ích của nhiều hệ thống ăng-ten. Một số chương trình truyền tín hiệu cho truyền thông hợp tác xã được trình bày.

Tác động thực tế và yêu cầu về thiết kế hệ thống được thảo luận, cũng như mở rộng với ý tưởng cơ bản. Kết quả đến nay là chỉ về một tương lai đầy hứa hẹn cho truyền thông hợp tác.