半双工中继网络中的协作复用：性能与约束

以往关于中继网络的研究主要集中在此类技术带来的分集增益上。本文探讨了在中继网络中在保持分集增益的同时获得复用增益的可能性。具体而言，考虑一个单源节点配备一根天线、目的节点配备两根天线的网络。研究表明，在某些场景下，通过增加一个配备两根天线的中继节点并采用连续中继协议，当在中继节点应用解码转发（decode-and-forward）协议时，网络的分集 - 复用折衷（diversity multiplexing tradeoff）性能下界可达到 2×2 MIMO 信道的水平。为此开发了一种分布式 D-BLAST 架构，其中应用并行信道编码以实现该折衷。针对此场景，还推导了一种空间 - 时间编码策略，该策略可带来大于 1 的最大复用增益。正如将要展示的，虽然该空间 - 时间编码策略在小复用增益下利用了最大分集，但所提出的连续中继方案在更高数据传输速率下提供了显著的性能优势。除了此处展示的具体结果外，这些思路为利用无线中继网络的优势开辟了新方向。