无线系统下选择性中继的中断概率分析

王东昱 张永健

1. 北方工业大学 信息学院 北京 100144；

2. 国际关系学院 信息科技系 北京 100091

引言

在无线通信环境中，由多径信道引起的频率选择性衰落可以通过空间分集技术来补偿。为了有效地对抗多径衰落，可以采用空间分集的方式，利用天线阵列进行多发送多接收模型。在这种情况下，基于协同通信的空间分集技术被提出来[1-3]。在协同通信系统中，多天线发射分集阵列可以划分为固定中继方式和可选择中继方式，固定中继方式在传输时，沿着确定的链路进行数据传输，而可选择中继方案可以根据中继点的传输情况，选择合适的中继，提高通信系统的容量和传输速率。目前，协同通信技术是4G-LTE通信领域的研究热点。

1 DF协同通信系统模型

如图1所示，DF协同系统可以表示为一个发送源s，M-1个中继r，以及一个接收端d共同组成的模型。系统中利用OFDM子载波承载传输信道，采用OFDM正交子载波把数据发送出去，从而可以有效地克服数据之间的干扰。发送端s在第一个子载波中向M-1个中继和接收端d进行广播。中继利用M-1个正交子载波将信号转发到接收端d。

图1 具有M-1个并联中继的协同系统模型

在基带信号模型下，接收端d收到的信号可以表示为：

其中：x0表示发送端s的发送符号；ys,d表示接收端d直接从发送端s收到的信息；ys,ri表示第i个中继端从发送端s收到的信息。αs,d表示发送端s到接收端d之间的信道衰落系数；αs,ri表示发送端s到第i个中继端之间的信道衰落系数；ns,d与ns,ri表示均值为0，方差为N0的白高斯噪声。……