Khi kết hợp PNC với MIMO hệ thống cho phép cải thiện hơn nữa thông
lượng đạt được của mạng cũng như chất lượng tín hiệu. Các hệ thống MIMO-
PNC khác nhau cho kênh chuyển tiếp hai chiều có thể tìm thấy trong nhiều
nhóm đó là MIMO-PNC phân tán và MIMO-PNC đầy đủ. Trong hệ thống
MIMO-PNC phân tán, các nút đầu cuối có hai ăng-ten trong khi nút chuyển
tiếp chỉ có một ăng-ten [55] hoặc tất cả các nút đầu cuối chỉ có một ăng-ten
trong khi nút chuyển tiếp có hai ăng-ten [20], [66], [74]. Để phân biệt các hệ
thống MIMO phân tán, luận án gọi các hệ thống này tương ứng là MISO-PNC
(Multiple Input Single Output-PNC), và SIMO-PNC (Single Input Multiple
Output-PNC). Đối với hệ thống MIMO-PNC đầy đủ, các nút đều được trang
bị đa ăng-ten (thông thường là hai) [14], [41], [67]. Trong phạm vi của luận
án sẽ chỉ quan tâm đến hệ thống MIMO-PNC đầy đủ, gọi tắt là MIMO-PNC.
Cụ thể, luận án sẽ hướng đến việc thiết kế một mạng chuyển tiếp hai chiều
sử dụng MIMO-PNC đơn giản và có độ phức tạp thấp.
Đối với hệ thống SIMO-PNC, trên cơ sở công trình [74] luận án đề xuất sử
dụng kết hợp lựa chọn nút với PNC để tăng chất lượng truyền. Luận án sử
dụng ba thuật toán lựa chọn nút chuyển tiếp, cụ thể là dựa trên giá trị riêng
(eigen-value), trung bình hài hòa (harmonic mean) và chuẩn (norm) của ma
trận kênh truyền. Ba thuật toán đề xuất này cho phẩm chất BER tốt hơn
so với mô hình không sử dụng lựa chọn nút đề xuất trong [74]. Chi tiết các
thuật toán lựa chọn nút chuyển tiếp cho mô hình SIMO-PNC được trình bày
trong mục 3.3 của luận án.
Đối với hệ thống MIMO-PNC đầy đủ, luận án đề xuất một mô hình mạng
chuyển tiếp hai chiều MIMO-SDM-PNC, trong đó tất cả các nút nguồn trang
bị hai ăng-ten trong khi nút chuyển tiếp có bốn ăng-ten. Các nút nguồn sử
dụng ghép kênh phân chia không gian MIMO-SDM để hoán đổi dữ liệu của
chúng thông qua nút chuyển tiếp. Hệ thống MIMO-SDM cho phép phát hai
gấp đôi so với hệ thống trong [11], [74], [77]. Hệ thống thực hiện tách các
symbol mã hóa mạng nhờ sử dụng tách tín hiệu tuyến tính kết hợp với luật
quyết định dựa trên hàm log (LLR: Log Likelihood Ratio) và kết hợp chọn
lọc (Selective) được đề xuất trong [77]. Công trình này đã khắc phục được
ảnh hưởng của nhiễu đồng kênh (CCI) giữa hai luồng dữ liệu phát. Trong pha
phát quảng bá (MA: Multiple Acces) đến các nút đích, hai ăng-ten phát được
sử dụng bởi nút chuyển tiếp và một bộ san bằng pha-đinh MIMO đơn giản
được đề xuất tại đích để bù sự ảnh hưởng của kênh. Luận án cũng có phân
tích ảnh hưởng của lựa chọn ngưỡng quyết định đến phẩm chất BER trong
trường hợp kết hợp chọn lọc. Chi tiết của mô hình đề xuất MIMO-SDM-PNC
được trình bày trong mục 3.4 của luận án.
Với mục tiêu đạt được bậc phân tập nhằm cải thiện chất lượng truyền
dẫn, luận án đề xuất một mô hình mạng chuyển tiếp hai chiều hai chặng mới
với tên gọi MIMO-STBC-PNC. Trong mô hình mạng đề xuất tất cả các nút
mạng đều được trang bị hai ăng-ten. Tuy nhiên, mã khối không gian thời gian
của Alamouti [6] sẽ được sử dụng để mã hóa tín hiệu MIMO tại tất cả các nút
đầu cuối cũng như nút chuyển tiếp. Để giảm độ phức tạp tính toán, kỹ thuật
ước lượng tín hiệu tuyến tính sẽ được sử dụng tại nút chuyển tiếp, trong khi
các nút đầu cuối sử dụng một kỹ thuật san bằng pha-đinh đơn giản để khôi
phục tín hiệu. Trong công trình [67] Xu và Fu cũng đã đề xuất một hệ thống
MIMO-PNC tương tự. Tuy nhiên, trong hệ thống đề xuất MIMO-PNC ở [67]
xử lý tách tín hiệu tại nút chuyển tiếp cũng như tại các nút đích đều bằng
phương pháp phi tuyến sử dụng tách tín hiệu hợp lệ cực đại (ML). Trong khi
đó hệ thống của luận án chỉ sử dụng phương pháp tách tuyến tính tại tất cả
trong mục 3.5 của luận án.