了帮助主信道，协作通信整个系统资源是固定的，用户既是信息源又是中继者。下面介绍几
种协作信号处理方法。

 

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1）检测转发机制:该方法与传统中继方法很接近。这里考虑两个用户伙伴相互协作情

况，用户首先尝试检测出用户伙伴的数据比特，然后将检测出的比特重新发送。用户伙伴可
以通过基站或其他技术进行指定。这样在实际中，每个用户都有一个伙伴为它提供第二条路
径，从而形成分集。在第一和第二时间间隔内，每个用户都发送自己的比特信息和检测其他
用户的第二比特

;在第三时间间隔内，两个用户均发送自己第二比特和伙伴第二比特的线性

组合。对于第一、二、三时间间隔，其发送功率可变，根据上行和用户信道之间的条件，可以
对相关发射功率进行优化，该方法对信道状态具有自适应能力。

 

　　当用户之间信道状态较好时，将分配更多协作功率；反之，当用户之间信道状态不好
时，将减小用户协作功率。这种信号处理机制非常简单，但还存在以下问题：一是用户对伙
伴信号的检测可能失败，这时协作对在基站进行的最后检测是有害的；二是为了获得最优
译码，基站需要知道用户之间信道的差错特性。

 

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2）放大转发机制:在该机制中，每个用户接收并放大其伙伴发送的带有噪声的信号，

再将已放大的带有噪声的信号重新发送。基站对用户及其伙伴发送的数据进行合并判决。尽
管协作者在放大信号的同时也放大了噪声，但基站能接收到两个独立的衰落信号，并能作
出较好的判决。在放大转发机制中，如果用户间信道系数已知，就可以进行最优译码，所以
该机制必须进行必要的信道估计和信息交换。对该机制而言，另一个挑战是对模拟信号进行
抽样、放大和重传，但这种技术并不简单。总之，该机制还是较简单的协作机制，方便分析，
对进一步理解后面的协作通信系统非常有帮助。

 

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3）编码协作机制:编码协作机制是信道编码思想和协作的综合。编码协作机制通过两

条独立的衰落信道发送每个用户码字的不同部分，其基本思想是每个用户都将增加的冗余
信息发送给其伙伴。当他们之间的信道非常恶劣时，该机制自动恢复到非协作模式。该机制
的突出特点是通过信道协作编码设计实现，无须用户之间的反馈。

 

　　用户发送的源数据包括有效信息和循环冗余校验（

CRC）信息。在编码协作机制中，每

个用户数据发送周期都分为两个阶段，每个阶段称为一帧。通常，各种信道编码方法都可以
用于编码协作网络中。

 

　　系统仿真采用二进制移相键控（

BPSK），接收机采用相干检测。编码协作机制采用信

道编码，为了相对公平，需考虑码率为

1/4 的编码系统在无协作、放大转发机制、检测转发

机制和编码协作机制等各种协作机制下的性能。

 

　　对于检测转发机制和放大转发机制，用户通过凿孔来发送码率为

1/2 的 RCPC 码字。该

码字随后被中继重复，这样整个系统码率就为

1/4。对于编码协作机制，其协作水平为 

　　

1/4。通过凿孔，两个用户在第一帧的发送码率为 1/3；在第二帧，发送在第一帧被凿掉

的比特，这样所有用户的码率都是

 1/4。 

　　通过协作在高

SNR 时可以明显改善系统性能，能提供分集，分集阶数为误块率对 SNR

的斜率，它等价于两根发射天

 

　　线和单根接收天线所产生的分集。仿真还能说明协作通信的健壮性，即使用户间的信道
非常恶劣，通过协作仍能明显改善系统性能。两个用户性能差别明显减小，表明协作能以更
有效的方式分配资源。

 

　　通过对几种协作方式的比较，发现在低

 SNR 时，放大转发机制和编码协作机制效率都

不高，这是由于此时系统相当于重复编码，编码协作机制的性能与未协作系统的性能相差
不多；在中、高

 SNR 时，编码协作机制的性能远优于其他协作机制。 

　　由上述分析可知，协作通信具有很多优点，但目前还有一些问题尚待研究。在多用户网
络中，合作伙伴如何分配和管理是一个重要问题，即怎样确定哪些用户进行协作，多长时