多用户对双向中继协作无线通信系统干扰管理算法研究(3)
DF机制及DNF机制的可达速率和，文献[4]对多输入多输出(Multiple-input
multiple-output, MIMO) 解码转发双向中继系统的传输方案进行了研究，采用最大
比发送加最大比接收方法设计了各节点的发送及接收波束成形矩阵。
2）非解码转发[5]
非解码转发中继， 即在中继节点处直接将信号线性放大和处理后转发至用户节点
处（Amplify-and-forward, AF)或者按照一定的波束成形算法对信号进行压缩或量化
处理后再转发至用户节点处(Compress-and-forward，CF)。AF机制中继的优点在于具
有较短的时延，缺点是在放大信号的同时对噪声也进行了放大。由于其在实现上相对
简单，因此基于AF的相关研究成果和论文较多：文献[6]最先提出了双向中继的思想，
构建并研究了一对用户和单个中继均配置单天线的双向中继网络；文献[7]给出了单
用户对无线双向中继网络中AF、CF机制下的可达速率和及信道容量；文献[8]研究了
MIMO中继系统用户配置单天线AF机制的和速率最优化问题；文献[9]研究了分布式
双向中继协作传输的实现方案， 并给出了其渐进最优性能的理论分析； 文献[10]、 [11]
则研究了MIMO放大转发双向中继信道中基于最小化均方误差和准则的波束成形向
量（矩阵）的设计。
1.3 论文结构
本文的内容安排如下：
第一章：概述了双向中继系统的研究背景和研究现状；
第二章：对双向中继的发展进行了简要介绍，并给出了衡量双向中继系统的常用
典型参数；
第三章：分析了基于AF 模式单用户对双向中继系统的三种经典波束成形方案：ZF，MMSE和MSR，并对它们进行了仿真比较，同时讨论了稳健的波束成形算法；
第四章：分析了当单用户对扩展为多用户对时双向中继系统中三种波束成形算
法，SVD plus SVD，BD plus BD，ZF plus ZF，分别对其进行仿真并比较了性能优劣，
同时对加入 WFPA下的 SVD plus SVD 和 BD plus BD 算法的误码率性能进行了仿真
分析；2.双向中继系统
本章针对双向中继系统的发展及分类做了基本阐述和介绍。 第一节主要阐述了中
继系统的发展并重点介绍了高频谱效率双向中继系统的基本原理； 第二节讨论了研究
放大转发双向中继系统的典型参数。
2.1 双向中继系统的发展[12]
2.1.1 传统的双向中继系统
传统无线网络的理论表明，当两个信号在同一时隙内传输并叠加在一起时，系统
会将此信号作为干扰处理，为了避免产生此类干扰，选择让不同的用户在不同的时隙
内传输各自的信息。如图 2.1给出了传统双向中继系统的基本模型，传统的双向中继
系统需要四个时隙来完成信息的交换，系统转发效率为 14ab ba R R ，效率偏低。