MIMO 多跳中继信道的分集——第一部分：放大转发

在这篇分为两部分的文章中，我们研究了多天线多跳中继信道，其中源信号通过 N 个独立的串联中继跳到达目的地。本工作的主要关注点是设计有效利用中继的中继策略，以最大化分集。在第一部分中，我们重点关注放大转发（AF）策略，即中继仅对接收信号进行缩放并重传。更具体地说，我们在具有任意天线数和任意跳数的一般多跳信道中，刻画了 AF 方案的分集-复用折中（DMT）。DMT 以各节点天线数的函数形式给出了闭式表达式。首先，我们给出了一般瑞利乘积信道 DMT 的一些基本结果。结果表明，这些结果具有非常简单且直观的解释。然后，将这些结果应用于 AF 多跳信道，在 DMT 意义上，该信道被证明等价于瑞利乘积信道。最后，提出了 AF 方案的变体——投影转发（PF）方案。我们证明了 PF 方案与 AF 方案具有相同的 DMT，而在某些情况下 PF 方案相比 AF 方案具有显著的功率增益。在第二部分中，我们将推导多跳信道分集的上界，并证明通过将多跳信道划分为 AF 子信道可以实现该上界。