kaasvahetuskommunikatsiooni

Kaasvahetuskommunikatsioon on traadita side paradigma, mille keskmes on sõlmede vastastikune koostöö kasutajate või võrgus olevate vaiksete ning aktiivsete andmesõlmede vahel. Sõlmed jagavad ressursse (nt ajastus, spektri ja/või andmeid) ning ühiselt edastades ja vastu võttes teavet luuakse virtuaalne mitmeantenne süsteem, mis suurendab ruumilist diversiteeti ja vähendab fadingist tulenevat usaldusväärsuse kadu. Eesmärk on parandada läbilaskvust, võrgu katvust ning energiakasutust, eriti tihedates või ebasoodsates keskkondades.

Kaasvahetuskommunikatsiooni viib läbi vahesõlmede rolli kasutades. Üks või mitu vahesõlme võivad toimida edastajana, aitades andmete jõudmist sihtjaama, või vastu võtta, dešifreerida ja uuesti edastada andmed. See loob nii-öelda jaotatud ruumilist diversiteeti ning võimaldab suuremat tõhusust ilma eraldi suurepäraseid füüsikalisi antennejaamu omamata. Peamised lähenemisviisid on amplify-and-forward (AF), kus vahesõlm võimendab vastuvõetud signaali ja edasi saadab, ning decode-and-forward (DF), kus vahesõlm dekodeerib sõnumi ja seejärel uuesti kodeerib ning edastab. Rakendustes kasutatakse sageli jaotatud ruumi-koodimist (distributed space-time coding) ning jaotatud suunamist ja koordineeritud beamformimist.

Kõige tavalisemad arhitektuurid hõlmavad kolme- või mitme-sõlmelisi võrgusid, kus on silmapiiril kohalik, vahejaam ja sihtjaam. Täieliku potentsiaali saavutamiseks on vaja synchroniseerimist, kanaliolemusandmete jagamist ja koordineeritud ressursijuhustust, mis kipub suurendama ülekoormust ja algoritmide keerukust. Kaasvahetuskommunikatsiooni on uurimisvaldkond, mis leiab rakendusi sensorvõrkudes, mobiilsetes ad hoc-võrkudes ning uusimates 5G/6G süsteemides, kus koostöö võib pakkuda suuremat usaldusväärsust ja energiatõhusust.

Ajalugu ja raamesud on alguse saanud 2000. aastate alguses, kui esimesed tööd kõigepealt tutvustasid kasutajatevahelist koostöödiversiteeti ning vahesõlmede rolli traadita kanalite parandamisel.