一种基于格基约减理论的协作多址接入方案

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协作多址接入技术作为近年来研究的热点,引起了人们越来越大的兴趣。协作通信节点之间可以相互合作,形成一个虚拟的MIMO系统,充分利用MIMO系统可以提供分集增益和复用增益的优势,提高传输效率和系统的抗衰落性能。多址接入技术是移动通信中应用的关键技术之一,是为了解决在蜂窝网络中,多信道用户之间建立信道的连接问题而提出的技术方案。将协作通信的优势引入到多址接入系统中来,可以有效地提高系统的有效性和可靠性。   格基约减(Lattice Reduction)理论基于著名的格(lattice)理论,已被广泛应用于信息领域研究中。格基约减的目标是当给定一个整数格基作为输入时,去寻找一个短的几近正交的矢量。可以有多种算法实现,常见的为LLL算法,算法运行时间通常至少在晶格围数的指数级。LLL算法最初应用MIMO系统的检测中,在接收端等效将传输的信道状态矩阵变成几近正交,解码时获得很好的效果。   由于协作通信常常被等效为虚拟的MIMO系统,故本文针对由AF协作协议演化而来的协作多址接入系统进行研究,将格基约减理论引入到协作多址接入系统中,提出一种新的协作多址接入方案,此方案将源节点通过中继节点到目的节点的传输过程看做一个虚拟MIMO过程,在源端进行编码,在目的端先进行LR处理,再用MMSE-SIC检测算法进行检测,最后恢复成初始信号。从系统的误码率和算法的复杂度等角度分析了此方案的可行性,并通过计算机仿真进行了验证。此外,此方案还可以获得最优的DMT(分集增益和复用增益的均衡)。
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