Truyền thông chuyển tiếp hai chiều đã được giới thiệu trong mục 1.4.2. Ưu
điểm của chuyển tiếp hai chiều là đã giảm số pha truyền từ bốn pha xuống
còn hai pha so với chuyển tiếp một chiều, vì vậy cho phép tăng thông lượng
mạng đáng kể. Đây cũng là lý do thúc đẩy ngày càng nhiều các nghiên cứu
về truyền thông chuyển tiếp hai chiều.
Trong truyền thông chuyển tiếp hai chiều, tùy theo hệ thống xem xét, các
kỹ thuật xử lý tín hiệu sẽ được thực hiện tại nút chuyển tiếp và nút nguồn
hoặc nút đích. Boris Rankov và cộng sự trong công trình [44] đã nghiên cứu
mô hình chuyển tiếp hai chiều, trong đó mô hình gồm hai nút nguồn N1, N2
và một nút chuyển tiếp R. Hai nút nguồnN1, N2 truyền dữ liệu đồng thời tới nút chuyển tiếp R. Nút chuyển tiếp nhận được dữ liệu từ hai nút nguồn sẽ tiến hành xử lý bằng một trong ba kỹ thuật đó là: (i) Khuếch đại và chuyển
tiếp (AF: Amplify and Forward), (ii) Giải mã và chuyển tiếp (DF: Decode
and Forward), hoặc (iii) Trực giao hóa và chuyển tiếp (OF: Orthogonalize and
Forward). Sau khi thực hiện xử lí tín hiệu, nút chuyển tiếp sẽ phát quảng bá
dữ liệu cho cả hai nút nguồn (cũng chính là hai nút đích) trong khe thời gian
tiếp theo. Do các nút nguồn N1 và N2 đều có thông tin tại chỗ (dữ liệu phát
của chính nó) nên các nút nguồn hoàn toàn có thể tách lại dữ liệu cần thu
của nút đối tác sau khi nhận được dữ liệu từ nút chuyển tiếp.
Trong công trình [22], các tác giả đã nghiên cứu và so sánh độ lợi dung
lượng đối với mã hóa và giải mã trong hệ thống chuyển tiếp hai chiều MIMO.
Trong công trình [40], các tác giả đã nghiên cứu trường hợp kênh chuyển tiếp
hai chiều (TWRC) và đề xuất một kỹ thuật xử lý không tái sinh, tức là AF,
tại nút chuyển tiếp đơn giản hơn so với kỹ thuật tái sinh sử dụng DF. Zhang
và cộng sự đã phát triển một thuật toán để tính toán tối ưu ma trận kênh
tổng thể tại nút chuyển tiếp trong công trình nghiên cứu [71]. Các tác giả
công trình [30] đã đề xuất áp dụng một thuật toán giảm độ dốc và đề xuất
một sơ đồ xử lý lặp để tìm mã trước chuyển tiếp cận tối ưu với mục đích tối
đa tốc độ tổng của hệ thống chuyển tiếp hai chiều MIMO AF. Trong công
trình [59], các tác giả đề xuất một mô hình tiền mã hóa thu phát tại nút
chuyển tiếp bằng cách sử dụng các bộ tách (ZF, MMSE) với các cấu hình
ăng-ten nhất định.
Gần đây, Gunduz và các cộng sự trong công trình [21] đã khảo sát kênh
TWRC đa chặng trong đó tất cả các nút đầu cuối đều được trang bị đa
ăng-ten. Với giả thiết các kênh pha-đinh Rayleigh giả tĩnh, độc lập, và có sẵn
thông tin kênh tại máy thu, các tác giả thực hiện mô hình hóa đường cong
thỏa hiệp tối ưu giữa độ lợi phân tập và ghép kênh đối với trường hợp nút
chuyển tiếp thực hiện truyền song công. Các tác giả đã chứng minh được sự
thỏa hiệp tối ưu giữa độ lợi phân tập và ghép kênh tối ưu có thể đạt được
bằng một chiến lược nén và chuyển tiếp (CF: Compress and Forward).
Trong công trình [60], Vaze và cộng sự đã đề cập đến vấn đề xác định bộ
tiếp hai chiều đa chuyển tiếp, trong đó mỗi nút chuyển tiếp đều sử dụng kỹ
thuật AF. Việc sử dụng chiến lược AF xuất phát từ thực tế là tất cả các chiến
lược chuyển tiếp đã biết khác như DF, DF một phần, CF hoạt động không
tốt trong chuyển tiếp đa chặng. Với trường hợp khi cả hai trạm đầu cuối N1
và N2 có một ăng-ten và mỗi chuyển tiếp đều có số ăng-ten bất kỳ, các tác giả đã tìm ra một thuật toán xử lý lặp để tính toán bộ tạo búp sóng chuyển
tiếp tối ưu. Thuật toán này tương đương với việc giải bài toán tối thiểu công
suất với các ràng buộc tỉ số tín hiệu trên tạp âm cộng nhiễu (SINR: Signal-
to-Interference-plus-Noise Ratio) tại mỗi bước. Trong công trình [43], các tác
giả đã nghiên cứu các miền tốc độ có thể đạt được đối với kênh chuyển tiếp
hai chiều có giới hạn và cho thấy rằng chiến lược tối ưu theo tốc độ tổng cộng
đạt được khi sử dụng sơ đồ giải mã CF kết hợp khi trạm chuyển tiếp ở gần
một trong hai đầu cuối. Trong trường hợp tăng ích kênh từ trạm chuyển tiếp
tới cả hai đầu cuối giống nhau về biên độ thì sử dụng chiến lược CF hoặc AF
sẽ tốt hơn.
Ngoài các kỹ thuật NC thông thường, gần đây việc sử dụng kỹ thuật mã
hóa PNC cho kênh vô tuyến chuyển tiếp hai chiều nhằm cải thiện thông lượng
mạng đã được quan tâm nghiên cứu [5], [11], [14], [20], [28], [36], [41], [42],
[61], [66], [74], [77], [78].