Truyền thông không dây hiện đại đang phát triển rất nhanh nhằm đáp ứng
nhu cầu truy cập dữ liệu tốc độ cao của con người. Thập kỷ qua đã chứng
kiến những sự phát triển thành công của các công nghệ điện tử. Sự phát triển
quan trọng nhất có thể khẳng định đó là truyền dẫn nhiều đầu vào nhiều đầu
ra (MIMO) [15]. Các hệ thống truyền dẫn MIMO có thể được thiết kế theo
dạng phân tập phát [6] hoặc ghép kênh phân chia theo không gian (SDM:
Spatial Division Multiplexing) [63]. Mục đích của phân tập phát là đạt được
độ lợi phân tập để giảm tỷ lệ lỗi bit (BER: Bit Error Rate) và vì vậy tăng
được độ tin cậy liên kết. Mô hình phân tập phát này được biết đến như là mã
khối không gian thời gian (STBC: Space Time Block Code) [6]. Trong khi đó,
các hệ thống MIMO-SDM nhằm đạt được độ lợi ghép kênh để tăng hiệu quả
phổ. Điều này có thể được thực hiện bằng cách truyền các dòng dữ liệu song
song tại máy phát và dùng một bộ tách tín hiệu hiệu quả tại máy thu. Một
ví dụ điển hình của hệ thống MIMO-SDM là hệ thống không gian thời gian
phân lớp theo chiều dọc của Bell Labs (V-BLAST: Vertical Bell Labs Layered
Space Time) [63]. Một hệ thống MIMO tập trung nơi có nhiều ăng-ten được
đặt tại máy phát và máy thu được chỉ ra trong [80] có sự thỏa hiệp giữa độ
lợi phân tập và độ lợi ghép kênh. Điều này dẫn đến hạn chế đối với hệ thống
MIMO tập trung là không thể đạt được đồng thời độ lợi phân tập và độ lợi
ghép kênh đầy đủ. Gần đây, hệ thống truyền thông hợp tác [34], [46], [47] đã
được đề xuất để thay thế hệ thống MIMO tập trung. Các hệ thống truyền
thông hợp tác sử dụng kết hợp đường truyền trực tiếp và chuyển tiếp thông
qua một nút trung gian để tạo nên một hệ thống MIMO phân tán. Các hệ
thống truyền thông hợp tác phù hợp cho các hệ thống không dây trong đó
do giới hạn kích thước ở đầu cuối không cho phép sử dụng nhiều ăng-ten.
Lợi ích của truyền thông hợp tác là mang lại độ lợi phân tập như trong hệ
thống phân tập phát [34], [46], [47]. Các thuật toán lựa chọn nút trung gian
đã được đề xuất trong trường hợp truyền thông hợp tác đơn ăng-ten được đề
xuất [2], [8], [12], [79].
Để đạt được đồng thời cả độ lợi phân tập và độ lợi ghép kênh thì khái
niệm về truyền thông hợp tác MIMO-SDM đã được đề xuất trong các công
trình nghiên cứu gần đây [38], [50], [51]. Trong các công trình này, các tác giả
đã đề xuất 3 thuật toán lựa chọn nút phân tán và một thuật toán kết hợp tuyến tính dựa trên tiêu chuẩn MMSE cho phép đạt được độ lợi phân tập và
độ lợi ghép kênh đầy đủ đồng thời nhờ sự hỗ trợ của nút chuyển tiếp. Trong
3thuật toán lựa chọn nút được đề xuất, tức là, dựa trên chuẩn ma trận kênh cực đại, trung bình hài hòa kênh cực đại và sai số bình phương trung bình
(MSE: Mean Square Error) nhỏ nhất, thuật toán dựa trên MSE đã được chỉ
ra có thể đạt được phẩm chất BER tốt nhất [51]. Trong luận án này, dựa trên
các ý tưởng của [23] đối với trường hợp MIMO-SDM, chúng tôi đề xuất hai
thuật toán lựa chọn nút chuyển tiếp mới theo tiêu chuẩn tỉ số công suất tín
Hai thuật toán đề xuất này cho phẩm chất BER tốt hơn thuật toán dựa trên
MSE trong khi có cùng bậc phức tạp.