无线蜂窝系统中四向中继的传输方案

无线系统中的双向中继在过去几年引发了大量的研究工作。虽然具有单一数据流的单向中继由于其半双工操作而引入了频谱效率的损失，但基于无线网络编码的双向中继通过同时处理两个数据流挽回了部分损失。从更广泛的角度来看，双向流量模式相当有限，因此研究其他流量模式（其中这种信息流的同时处理可以带来性能优势）是有意义的。在本文中，我们考虑了一种超越常规双向中继的场景：四向中继，其中两个移动站（MS）中的每一个都与同一个基站（BS）具有双向连接，而每个连接都通过专用的中继站（RS）进行。虽然两个 RS 都在同一个 BS 的范围内，但假设它们在小区内处于对跖位置，从而彼此不干扰。我们引入并分析了一种两阶段传输方案，以服务于该场景中定义的四向流量模式。每个阶段由广播和多址接入组合而成。我们分析了新方案在 RS 的两种不同操作模型（即解码转发（DF）和放大转发（AF））下的可达速率区域。我们将性能与最先进的参考方案进行了比较，该参考方案在两个 MS 之间使用时分复用，而每个 MS 通过双向中继方案进行服务。结果表明，当 RS 以 DF 模式运行时，可达速率区域显著扩大。另一方面，对于 AF 中继，增益相当适度。本工作的实际意义在于提供了如何通过协调对跖中继的传输来改善无线蜂窝网络空间复用的新颖见解。