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一.前言
中继通信技术即不同的节点之间增设中继节点辅助完成通信。使用中继通信技术能够根据通信的实际需要灵活地设置和使用中继节点，能够在不增加基站数目的前提下扩大通信传输距离，同时降低了经济成本，而且系统容量能够得到提升。中继信道模型自从被提出后，就被很多学者在信息论的层面做了深入研究。
二. 分类
在协作中继网络系统中，根据数据传输方式的不同常被分为两种中继网络模型：单向传输网络和双向传输网络。
2.1 单向传输网络
中继网络通常包含以下三部分：信源节点、中继节点和目的节点。其中最为典型的即为单向传输网络。传统的单向双跳数据传输模式如下图：
信号的传输可以分为两跳，第一跳，由用户节点A发送信号通过信道传输至相应的中继节点；第二跳，中继节点在接收到信号后对所有接收信号都进行处理之后再将信息发送至用户节点B。而用户节点B传输信号至用户节点A也是经由中继节点转发。整个过程被称为单向中继网络系统。
2.2 双向传输网络
双向中继网络由两个阶段组成，如下图：
在第一跳，用户节点A和用户节点B同时将需要发送的数据信息发送给中继节点。根据电磁波节点的叠加特性，中继器在节点上所接收并得到的射频信号通常是A和B发来的射频信号的叠加。然后中继节点对这个叠加的信号进行处理。在第二跳，中继节点将处理后额信息以广播的形式直接发送至两个用户节点。整个过程就是双向中继网络数据传输。用户节点接收到信号后通过使用自身的信息还能够被解码输入其他用户节点传递的信号。
三.工作模式
常用有两种基本的网络通信协议：放大转发和解码转发。按照中继节点上的信号处理模式，不同协同中继模式可以划分为放大中继模式（AF）和解码中继模式（DF）。
3.1 放大中继模式
在放大中继系统重，中继节点在接收到信号后根据放大增益系数对所有接受的信号进行放大处理。根据中继节点对接收信号放大系数的不同，放大增益又可以分为两大类。
3.1.1 可变增益放大中继
可变增益，顾名思义，中继节点对接收信号进行放大处理时需要不断改变放大增益系数，而系数是根据估计得到的信道状态信息做出自适应调整。因此，使用可变增益放大中继的前提是中继节点能够精确估计出信道的状态信息。在时变信道中，由于慢衰落信道变化缓慢因此较容易能够估计出实时信道状态信息，相对于慢衰落信道，快衰落信道就比较困难根据实时信道状态信息来调整放大系数。
3.1.2 固定增益放大中继
固定增益放大中继，即在中继节点设置一个固定放大增益系数，为一固定值，不随信道变化而变化。这种模式简化了中继节点的设置，但同时也带来一个问题：不论信道优劣与否，中继节点都是同一个放大系数。中继节点不能根据信道实际情况合理做好发射功率的分配而可能导致资源浪费。
3.2 解码中继模式
解码中继就是在中继节点上将所所要接受的信号解码，把这些被解码获得来的原始数据和信息重新编码出来，再经过一次编码之后发送到指定的节点。根据中继节点对接收信噪比的需求不用，解码中继也可以分为两类。
3.2.1 固定解码中继
固定解码中继是中继节点始终对接收到的信号进行解码编码再转发的程序。固定解码中继与固定增益放大中继存在相同的优缺点。
3.2.2 选择性解码中继
选择性解码中继是中继节点有选择地对接收到的信号进行处理，其选择依据就是信号的信噪比。判断方法如下：如果中继节点接收到的信号的信噪比高于门限值，即意味着中继节点能够正确解码该信号，并对信号编码再转发。同样如果所接收到的信噪比无法正确解码（低于门限信噪比），中继节点就不再对接收信号进行处理，而是在第二跳的过程中由信源节点发送发送信息至目的节点。
四.举例应用
4.1 MIMO-X型双向中继信道
X信道是一种常见的MIMO系统模型，由两个收发对组成，由于收发对之间的信号传输信道类似X型，故称之为X信道MIMO系统。中间引入中继节点以及双向传输即为MIMO-X型双向中继信道。
4.2 MIMO-Y型中继信道
3个用户一个中继即为Y型信道（图形类似Y型）。