專利名稱：無線通信中的中繼的制作方法
技術領域：
本發明涉及遠程通訊，尤其是涉及無線遠程通訊。
背景技術：
無線中繼網絡近來吸引了越來越多的注意，這是因為中繼的使用 可提供更佳的覆蓋和/或更高的網絡吞吐量，且因此能夠提高整體系統
性能，例如，參見A. Nosratinia, T. E. Hunter和A. Hedayat所著"無 線網絡中的協作通信"("Cooperative communication in wireless networks" ， IEEE Communications Magazine, pp. 74-80， October 2004》 中繼(relays)是指除充當源節點和目標節點外的網絡節點。
中繼在空間分集和空間復用方面提供了改進。空間分集是收集包 含相同已發射數據的已獨立接收的樣本的能力。通過組合不同的已獨 立接收樣本，可降低信道衰落效應。
在空間復用中，獨立的數據在多個空間信道的每個信道上發射。 如果中繼如同是虛擬天線一樣使用，這些空間信道可指引向單個用戶 以增大用戶的峰值速率，或者每個信道可指引到多個用戶。
各種類型的中繼已被考慮以便提高譜效率和系統性能，如放大轉 發(AF)和解碼轉發(DF)中繼系統。由于全雙工中繼難以實現且成本高， 因此，中繼經常假設為半雙工，例如參見R. U. Nabar、 H. Bolcskei和 F. W. Kneubuhler所著"衰落中繼信道性能限制和空-時信號設計" ("Fading relay channels: performance limits and space-time signal design" ， IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 22, no. 6, pp. 1099-1109， August, 2004)。半雙工中繼無法同時接收和發 射，因此，半雙工中繼提供從來源到目的地的雙階段傳輸，即，來源這樣的效率不是很高。
天線陣列可在中繼中使用。此外，如在J. N. Laneman和G. W. Womell所著"在無線網絡中利用協作分集的分布式空-時編碼協議" ("Distributed space-time-coded protocols for exploiting cooperative diversity in wireless networks" ， IEEE Transactions on Information Theory, vol. 49， no. 10， pp. 2415-2425, October 2003)中所述，空時 劃分(space-time division)類型的傳輸方案已在涉及中繼的無線網絡中 應用。
多輸入多輸出(MMO)鏈路指在發射器和接收器有多根天線的通 信系統。MIMO鏈路是為給定帶寬和功率預算增大無線鏈路的鏈路容 量的已知有效方式。容量增益從形成共享共用無線頻率資源的多個空 間子信道(有時稱為本征模式(eigenmode))產生。
利用中繼提高數據吞吐量的方案已為人所熟知，例如參見H. Bvlcskei、 R. U. Nabar、 V. Oyman. A. J. Paulraj所著"MIMO中延網絡 中的容量縮放律"("Capacity Scaling Laws in MIMO Relay networks", 正EE IEEE Transactions on Wireless Communications, Vol. 5, No. 6， Jun.2006),其中，在假設放大轉發中繼下計算得出了最大吞吐率。在 A. Wittneben和B. Rankov所著"協作中繼對秩虧MIMO信道容量的 影響"("Impact of Cooperative Relays on the Capacity of Rank-Deficient MIMO Channels" ， Proc. 1ST summit on Mobile Communications, Jun 2003)中，考慮了漸進情況(在中繼數量方面)。
如在Q. Zhou， H. Zhang和H. Dai所著"用于分布式MEMO系統 的適應空間復用4支術"("Adaptive spatial multiplexing techniques for distributed MEMO systems", in Proceedings of Conference on Information Sciences and Systems, the Princeton University, March 2004)中所述， 空間復用技術也已提議在分布式MIMO系統中使用。
下面三個文件中提供了其它一般背景
B. Rankov和A. Wittenben所著"用于半雙工衰落中繼信道的譜效率1^、i義，，("Spectral efficient protocols for half-duplex fading relay channels"，正EE Journal on Selected Areas in Communications, vol 25, no. 2, pp. 379-389， February, 2007)。
F. Boccardi和H. Huang所著"為國VIO廣播信道使用線性預編 碼的近似最佳技術，，("A near optimum technique using linear precoding for the MIMO broadcast channel" , in Proceeding ofIEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Honolulu, Hawaii, US， May, 2007)。
G. J. Foschini和M. J. Gans所著"有關使用多根天線時在衰落環 境中無線通信的限制，，("On limits of wireless communications in a fading environment when using multiple antennas" ， Wireless Pers. Commun., vol.6, no. 3， pp. 311-335， Mar. 1998)。

發明內容
讀者請參閱隨附獨立權利要求。 一些優選特性則在從屬權利要求 項中展示。
本發明的一個示例是一種在包括源節點、目標節點和至少一個中 繼節點的無線通信網絡中選擇空間子信道以供使用的方法。該方法包 括以下步驟在空間上(spatially)將信道分解成空間子信道；以及選擇 至少將預測吞吐率近似最大化的子信道子集以供使用。
優選實施例通過在例如多天線系統的無線網絡中使用中繼節點， 提供高數據吞吐量。在一些實施例中，多個獨立的數據流可通過中繼 節點提供的不同空間子信道發送，然后在目的地收集。信道被分解成 空間子信道，并且在一些實施例中，可選擇將估計吞吐率最大化的子 信道集。獨立的數據流可經不同子信道發送。此方案特別適用于至少 部分相關的信道。
由于使用中繼提供的分集效應，整體吞吐量可隨著候選中繼數量 的增大而增長。
本發明也涉及發射數據的對應方法和無線通信網絡及基站。


現在將通過示例，參照附圖描述本發明的實施例，其中
圖l是示出無線網絡的圖形；
圖la是示出圖1中所示處理器的圖形；
圖2是示出在確定子信道以獲得提高的吞吐量中的圖1無線網絡 操作的流程圖3是示出應用的分析模型以便允許子信道選擇的圖形；
圖4是示出圖2所示流程聯合(joint)下行鏈路/上行鏈路子信道選 擇級可行迭代方法的流程圖5是聯合下行鏈路/上行鏈路子信道選擇的筒單示例的圖解說明 (應用到單輸入單輸出(SISO)網絡)；
圖5a是圖5所示"下行鏈路"子信道的圖示；
圖5b是圖5所示"上行鏈路"子信道的圖示；
圖6是應用到多輸入多輸出(MIMO)網絡的聯合下行鏈路/上行鏈 路子信道選擇示例的圖解說明；
圖6a是圖6所示"下行鏈路"子信道的圖示；以及
圖6b是圖6所示"上行鏈路"子信道的圖示。
具體實施例方式
在詳細描述如何選擇產生優良吞吐率的子信道前，我們先在高層 面4笛述方案示伊J。
如圖1所示，它示出了網絡2。網絡由無線發射器接收器節點組 成，為簡明起見，顯示有一個源(S)節點4、 一個目的地(D)節點6和r 個中繼節點(R)8。每個中繼8都屬于解碼轉發類型。另外，每個節點 配有多根天線；更具體地說，M、 M/和A^天線分別部署在源、目的地 和r個中繼的每個中繼。
我們假設在源側有無限的緩沖器。我們將每對發射/接收天線之間
的信道響應表示為復系數，以便為OFDM系統中給定栽波的頻率響應 建模。假設HsD為源與目的地之間的A^ x &信道矩陣。另外，我們 通過H幼,，i = 1,…，r表示在源與第i個中繼之間的NR x Ns信道矩陣， 并且通過H^， i= 1,…，r表示在第i個中繼與目的地之間的NdxNr信 道矩陣。
重要的是，我們在兩個階段中分開考慮傳輸。在第一階段(7Vf鏈 潛，度)，源向節點集(這是中繼和目的地的子集，使用數學符 號)0)s",…，A,Z^發射。在第二階段期間(J:/f鏈濬，度)，第二節點 集Qs((OAZ))u^向目的地發射。
在下述內容中，我們為具有一個源(S)、兩個中繼(R^, R。和一個 目的地(D)的網絡提供五個示例操作模式，其中每個具有Ns=Nd=Nr=N 根天線
1) (D^D)和Q—SL提議的方案等同于在源與目的地之間的已知 MIMO單用戶傳輸。最多N個空間流可用于傳輸。
2) d^(RU和Q ={&}。協議對應于在下行鏈路階段期間S與R！ 之間和在上行鏈路階段期間與D之間的已知傳輸。
3) cD—R!， RJ和Q ={Rl5 R2}。在下行鏈路階段，在R！與112之間 可劃分最多N個空間流。在上行鏈路階段，R!和R2最多發射M個獨 立流到目的地。
4) (D—R!，D〉和n^Rh S}。在下行鏈路階段，在R!與D之間可 劃分最多N個空間流。在上行鏈路階段，&與S最多獨立流到目的地。
5) O—Rh D)和Q ={R!}。]在下行鏈路階段，在R!與D之間可 劃分最多N個空間流。在上行鏈路階段，R^最多發射N個獨立流到 目的地。
重要的是，通過選擇使用的子信道以便將吞吐量最大化，獨立流 "路由，，到不同中繼，并直接發送到目的地。此方案對相關信道特別 有吸引力，在相關信道中，由于信道矩陣的秩低(lowrank)，不可能實
現最大數量的獨立發射流(^U^min(Ns,Nd)):通過使用中繼，可發送 額外的獨立流。
在圖1所示的此示例網絡中，子信道選擇處理由目標節點6中的 處理器10進行，來自源節點4和中繼8的信道狀態信息(CSI)提供為 到目標節點6的輸入。處理器10包括用于可操作地接收信道狀態信 息的接收器級11、用于將信道分解成空間子信道的分解器級13、用 于選擇空間子信道子集以供使用的選擇器15。
在此示例網絡中，節點4、 6、 8是WIMAX基站。在其它不同的 類似實施例(未示出)中，節點屬于另外類型，例如，通用移動電信系 統(UMTS)/長期演進(LTE)基站。
我們現在描述先實現空間信道分解，然后選擇在傳輸中使用的子 信道集的可能方式。
通過信道分解方案選擇子信道
如圖2所示，處理器10的才喿作是先分解(步驟A)下行鏈路(源到中 繼)上的信道，并分解(步驟B)在上行鏈路(中繼到目的地)上的信道。 隨后，通過考慮子信道提供的預測數據吞吐率，選擇(步驟C)使用的 空間獨立子信道。這有時在本文件中稱為聯合下行鏈路/上行鏈路子信 道選擇。
下面更詳細地描述了這些分解(步驟A,步驟B)和子信道選擇(步 驟C)操作。在檢測到(步驟D)高于預設閾值的信道變化后才使用選定 的子信道，這種情況下，重復進行信道分解(步驟A,步驟B)和子信 道選擇(步驟C)步驟。
此處理要求如下所述應用分析模型。
重要的是，源到中繼稱為下行鏈路，并且中繼到目的地稱為上行 鏈路。
此方法的一個示例應用是無線回程網(backhaulnetwork),其中源、 目的地和中繼節點不移動，因此，無線電條件相對靜態。如圖2所示，
在檢測到高于預定閾值的信道變化后才使用選定子信道，這種情況 下，再次進行信道分解和子信道選擇過程。當然，在其它實施例中， 節點可移動。
我們現在相對于"下行鏈路"和"上行鏈路"，解釋使用的分析 才莫型及其到信道分解的應用。之后，我們將描述如何選擇產生優良吞 吐量的子信道("聯合下行鏈路/上行鏈路子信道選擇)。
(a) 使用的基本分析模型
如圖3所示，引入兩個j擬^遂可等效地為圖1所示網絡建模。 更具體地說，源與第一虛擬中繼(通過指數r+l表示)之間的鏈路為在 下行鏈路階段源與目的地之間的直接鏈路建才莫。第二虛擬中繼(通過指 數r+2表示)與目的地之間的鏈路為在上行鏈路階段源與目的地之間 的直接鏈路建才莫。
與虛擬中繼r+l相關聯的信道矩陣定義如下<formula>formula see original document page 10</formula>其中，Ow,嗎表示Ns x No零矩陣。與虛擬中繼r+2相關聯的信道 矩陣定義為<formula>formula see original document page 10</formula>
記住在等式(0.1)和等式(0.2)中引入的定義，在本文件中我們將參 考具有r+2個中繼的系統，不在中繼與虛擬中繼之間區分(除非另有指 定)。同樣地，①和Q將參考源與目的地之間有直接連接的原設置中的 給定節點集，或者參考使用虛擬中繼的等效設置中相關聯的節點集。
(b) 下行鏈路階段
我們現在應用上述分析才莫型到下行鏈路。 (b.D下行鏈路階段-下行鏈路模型
在下行鏈路階段在第7個中繼的已接收信號可表示為<formula>formula see original document page 10</formula>
其中，Xs是源發射的NsXl個向量，而n^是i丄d.復加性白高斯噪
聲樣本V c戦i)的向量。
發射信號要受以下總功率約束的影響
xs《]>P(0.4) 并且可表示為
其中，Gj是與第j個活動中繼相關聯的NsX嗎l復預編碼矩陣，d% 是發送到第j個活動中繼的嗎lx l數據符號向量，并且Ej是分配到第 j個活動中繼的空間子信道(換而言之，本征才莫)。
(b.if)下行鏈路階段-中繼信道分解成獨立的MMO信道
通過使用奇異值分解(SVD)，可將源與第j個中繼之間的信道分解 為HM;=Uffl,Era;v;。其中，2^中的本征值設置為使得與分配的集合Ej
相關聯的那些顯示在最左側列中。我們將這些本征值表示為
2SRi'"""sSRjH。第j個節點的接收器是我們表示為、'"…'、'if;i的u巧最左
側嗎l列Hermitian轉置產生的線性檢測器。類似地，我們將矩陣、,的
最左側列表示為v^.'""'vW~i 。檢測器后的信號可表示為 「 T
— uw.um;I|￡)i」y幼；
其中，、是在第j個中繼給出的已接收信號，n)是處理后的噪聲，
并且「A -l^^vVsW^AAlV^'^lJ是|￡7卜 頭巨卩車, 通過定義W.'" 矩陣Hot'
<formula>formula see original document page 11</formula>
我們的迫零約束(zero-forcing constraint)要求Q/在6^的零空間中
因此，通過考慮A",的SVD可找到Gy:
<formula>formula see original document page 12</formula>其中，^對應于與空模式(nullmodes)相關聯的右本征值。從秩與 &^零空間的關系中，對于每個J'e0，要滿足以下約束'J^《卜 。
OxiiD下行鏈路階段-各MIMO信道分解成空間獨立的子信道
第j個中繼的預編碼器矩陣表示為G〃^ C/，其中，Cj在以后確
定。注意，由于對于所有"^0, H幼,A，因此，可得出對于i—和Ci
的任何選擇，r幼,G,-r^^^c,'-o。因此，從(05)，組合后在第j個中 繼的已接收信號不包含干擾
、=rM/G/lM,+nOTr(0.6) 我們執行SVD r ^ -Uj^ ■、 o][V)]J
其中，E^是本征值的^W^對角矩陣，并且我們指定c^^。從 (0.6),在下行鏈路階段期間由第j個節點接收的結果速率為 glog(l + oT《)，其中，^'是^""》的第k個對角元素，Wj是分
配到子信道的功率(power)的Alxl&l對角矩陣，并且《是第k個對角 元素。因此，此用戶的總發射功率為^> ]=/^;。假設T是用戶① 和子信道&(戶o):的給定選擇，通過使用注水功率分配(waterfilling power allocation),可發現將給定T的總速率最大化的功率分配問題。
(V)上行鏈路階段
我們現在轉到應用上述分析才莫型到上行鏈路。 (c.i)上行鏈路階段 上行鏈路才莫型
上行鏈路階段在目的地的已接收信號可表示為
其中，、是由第i個中繼發射的A^xl向量，而nz)是i.i.d.復加性 白高斯噪聲樣本n。 CW((U)的向量。
我們考慮兩種類型的功率約束
不同中繼發射的功率和上的功率約束
<formula>formula see original document page 13</formula>
每個中繼的單獨功率約束:
<formula>formula see original document page 13</formula>
第一種方案更適用于電池供電節點，其中，在給定性能指標下， 降低能耗是目標。
在節點接附到固定電源，并且目標是最大化吞吐量時，第二種功 率約束類型更適用。
在本節的剩余部分，我們將在前一部分中為下^亍鏈^各描述的空間 分解想法擴展到上行鏈路傳輸。
(c.if)上行鏈路階段-中繼信道分解成獨立的MIMO信道 在第j個中繼發射的信號可表示為
其中，Fj是在第j個活動中繼使用的 xl〃預編碼矩陣， 而、是
從笫_/個中繼發射的l^x1數據符號向量，并且l:l是在上行鏈路階段 期間分配到第j個活動節點的子信道集。
等效于下行鏈路情況，我們通過使用SVD分解每個矩陣
此外，在此情況下，2^>中的本征值設置為使得與分配模式集々
相關聯的那些顯示在最左側的列中。這些子信道表示為2^'、。W。
不同于通過使用線性檢測器在接收器側添加給定鏈路活動子信道
集的前一情況，在此情況下，每個中繼通過適當地指定巧.而在發射側 選擇活動模式集
Fy = [ 、0.1,…，、叫i _
其中，、d，'是與第i個子信道相關聯的右本征向量，并且Cv是將 以后確定的矩陣。
在目的地(0.7)的已接收信號可重新表示為
其中，
，…，s,u,
是^X^'矩陣:
通過定義 矩陣 tQ(i) fj(o) Vff
在目的地用于檢測第j個中繼信號的接收器矩陣指定如下
其中，D,.將在以后確定。注意，對于所有乂'eQ， U(&WHW=0 ， 并且可得出在組合與第j個中繼相關聯的矩陣后已接收信號可表示為 V = L乂幾=D fl" r ^C)d^ + n 'D
其中，n'D是在組合器后的處理的噪聲^-L盧D 。 (c.iii)上行鏈路階段-每個MIMO信道分解成空間獨立的子信道 由于上述處理，在M活動中繼與目的地之間的鏈路現在在空間上
分開，并且單用戶MIMO類似的技術可用于實現每個等同信道的容量 ^ Drv^'eQ。具體而言，如同對于在前一部分中所述的下行鏈路情
況一樣，矩陣Dj和Cj可通過執ftUv^M的SVD，并使用滿足共同功 率約束(0.8)或分開的功率約束(0.9)的注水功率分配而確定。我們注意 到，L,.和F,.是單一的，并且因此前者不影響在每根天線處的加性噪聲 的每分量變化(pre-component variance),而后者不影響在發射器側的發 射功率。
(d)通過聯合下行鏈路/上行鏈路子信道選擇將吞吐量最大化
假設E-gu^u…u盡"是下行鏈路階段的選定子信道集，并且
/ = / /2"^々+2是上行鏈路階段的選定子信道集。
假設7^ (A是在假設子信道集E已選擇時下行鏈路階段期間在源
與第j個中繼之間的最大吞吐率。另夕卜，假設及wW是在假設集/已選 擇時上行鏈路階段期間在第j個中繼與目的地之間的最大相互信息。 我們記得，通過使用圖3的虛擬中繼模型，第r+2個中繼對應于源；
為此，我們為每個5令^^(￡) = 00。通過相同的動機，假設第^1個
中繼對應于目的地，我們為每個/令及^D("。
對于給定上行鏈路/下行鏈路對(5,丄)，在源與目的地之間的最大吞 吐率表示為
<formula>formula see original document page 15</formula>
相對于所有可能對(《丄)，在源與目的地之間的最大相互信息表示
為
<formula>formula see original document page 15</formula>
應用等式(0.10)涉及在所有可能子信道分配上的搜索。此類"強力"
搜索在每節點具有幾個中繼和天線的簡單系統中是可行的，但對于更 復雜的系統，很快將變為不可行。
(Ui)可行("貪婪"〗子信道選擇方法
為降低計算復雜性，我們提i義了一種迭代下行鏈路/上行鏈路優化
算法，其中，活動子信道集五和/迭代更新。提議算法由兩個環組成 外循環(external loop)更新E的值，而用于每個候選5的內循環(intemal loop)計算可行"最佳"集/。我們將在外循環第m級發現的5值定義 為￡("'>'。我們強調的是，此值不^f應于將通過在
min(m,W')
…。1 /
其中，如果1《&，則M-A^，如果_/=rH ，則iV廣7^，以及如果_/=r+2， 則A^7V,上的強力搜索得到的最佳值。 候選集5^定義為
其中，7=1,…，rf 2,并有/=1,…，min(A^,7力)。
我們定義^"-夂其中，小是空集。在外循環第m次迭代結束處 發現的值表示為
￡(w)' - argmax及幼(&m) (_/，/),/,((,/))) ￡< '",/) \ 、 、 〃/
其中，/(五 (/',/))是給定下行鏈路子信道分配￡ (/力的上行鏈路部 分的可行最佳子信道分配。
出于如對外循環相同的動機，我們也在內循環中使用可行選擇算
法查找<formula>formula see original document page 17</formula>。在隱含(implicit)對五^(j,l)的相關性時，我們定義 在內循環的第n次迭代期間的可能候選/W集為 <formula>formula see original document page 17</formula>
假設<formula>formula see original document page 17</formula>。在外循環第n次迭代結束處發現的上行鏈路子信道 分配集表示為
在隱含/(")'和戶-"'對E (/,/)的相關性時，如果在內循環第n次迭 代處發現以下條件
<formula>formula see original document page 17</formula>
內循環停止，并且值,(^"(,o)-戶-"'返回到外循環。同樣地，在
外循環第n次迭代處，如果發現以下條件
則循環中斷，并且對、 ，^ "返回為算法的輸出。 此過程的結果是選擇提供近似接近最佳數據吞吐率的信道以供使用。
為幫助理解聯合上行鏈路/下行鏈路子信道選擇的此可行("貪婪") 方案，下面描述了兩個筒單的示例， 一個是SISO，另一個是2x2 MMO。
(d.ii)可行("貪婪")子信道選擇方法的第一示例SISO
如圖5所示，在單輸入單輸出網絡中，源節點S、目標節點D和 中繼節點R中每個節點具有單根天線。節點之間的每條鏈路具有相關
聯的單個子信道。分別考慮下行鏈路和上行鏈路，如圖5a所示，有下 行鏈路(源到中繼)子信道110和被視為下行鏈路(源到目的地)子信道 112的信道。如圖5b所示，有上行鏈路(中繼到目的地)120和被視為 上行鏈路(源到目的地)信道122的信道。
聯合下行鏈路/上行鏈路子信道選擇程序如下
1. )通過查找以下吞吐率的最小值測試源到中繼子信道110:子信 道110提供的吞吐率和子信道120與122中每個提供的吞吐率中較大 的吞吐率；
2. )通過查找以下吞吐率的最小值測試下行鏈路源到目的地子信 道112:子信道112提供的吞吐率和子信道120與122中各個提供的 吞吐率中較大的吞吐率；
3. )在子信道110與112之間選擇來自上面的步驟1和2中具有 最高相關聯吞吐率的子信道110或112。
(d.m〗可行("貪婪")子信道選擇方法的第二示例MIMO
如圖6所示，在簡單的多輸入多輸出網絡中，源節點S、目標節 點D和中繼節點R中每個節點具有兩根天線。我們假設中繼信道已經 分解成獨立的MIMO信道，并且MIMO信道已經分解成獨立的空間 子信道，如圖6a和6b所示，表示為下行鏈路上的610到613,和上 行鏈路上的210到213。
聯合下行鏈路/上行鏈路子信道選擇程序如下
1. )通過查找以下吞吐率的最小值測試源到中繼子信道610:子信 道610提供的吞吐率，及由子信道對210與211提供的總吞吐率和由 子信道對212與213提供的總吞吐率中較大的總吞吐率；
2. )通過查找以下吞吐率的最小值測試下行鏈路源到目的地子信 道611:子信道610提供的吞吐率，及子信道對210與211提供的總 吞吐率和子信道對212和213提供的總吞吐率中較大的總吞吐率；
3. )通過查找以下吞吐率的最小值測試源到中繼子信道612:子信
道610提供的吞吐率，及子信道對210與211提供的總吞吐率和子信 道對212和213提供的總吞吐率中較大的總吞吐率；
4. )通過查找以下吞吐率的最小值測試下行鏈路源到目的地子信 道613:子信道610提供的吞吐率，及子信道對210與211提供的總 吞吐率和子信道對212和213提供的總吞吐率中較大的總吞吐率；
5. )從子信道610、 611、 612和613間中選擇具有如上面步驟1 到4所確定的最高相關聯吞吐率或總吞吐率的子信道。
假設在此示例中選擇的是子信道612,則程序繼續如下進行
6. )通過查找以下吞吐率的最小值測試子信道612和610的組合 子信道612和610提供的總吞吐率，及子信道對210與211提供的總 吞吐率和子信道對212和213提供的總吞吐率中較大的總吞吐率；
7. )通過查找以下吞吐率的最小值測試子信道612和611的組合 子信道612和611提供的總吞吐率，及子信道對210與211提供的總 吞吐率和子信道對212和213提供的總吞吐率中較大的總吞吐率；
8. )通過查找以下吞吐率的最小值測試子信道612和613的組合 子信道612和613提供的總吞吐率，及子信道對210與211提供的總 吞吐率和子信道對212和213提供的總吞吐率中較大的總吞吐率；
9. )從上面步驟3、 6、 7和8中所涉及的子信道/子信道組合中， 即從單獨的612、 612與610、 612與611及612與613中，選擇具有 如上面步驟3、 6、 7和8所確定的最高相關聯吞吐率或總吞吐率的子 信ii/子信道組合，。
概要
在不脫離本發明精神或基本特征的情況下，本發明可以特定的形 式實施。所述實施例要在所有方面視為只是描述而不是約束。因此， 本發明范圍由隨附權利要求書而不是上述說明指示。在權利要求書等 同物含意和范圍內的所有變化要均涵蓋在其范圍內。
權利要求
1.一種在包括源節點、目標節點和至少一個中繼節點的無線通信網絡中選擇空間子信道以供使用的方法，所述方法包括以下步驟空間上將信道分解成空間子信道；以及選擇至少近似最大化預測吞吐率的所述子信道的子集以供使用。
2. 如權利要求l所述的方法，其中所述子信道是空間上獨立的。
3. 如權利要求1所述的方法，其中所述選擇步驟包括為一系列空 間信道子集中的每個子集確定預測吞吐率，然后選擇給出所述最大確 定的預測吞吐率的子集。
4. 如權利要求3所述的方法，其中以迭代過程選擇子信道以供使 用，其中在每次迭代時，另外的子信道添加到為其確定預測吞吐率的 所述子集，選擇使用的子信道的所述子集是與前一次迭代相比確定預 測吞吐率無進一步改進的子集。
5. 如權利要求4所述的方法，其中通過為傳輸預編碼和在接收時 組合已接收信號，使所述信道在空間上獨立。
6. 如權利要求1所述的方法，其中所述網絡是MMO網絡，其 中所述源節點和所述目標節點各包括多根天線。
7. 如權利要求6所述的方法，其中所述空間分解是通過將所述信 道分解成MIMO信道和將MIMO信道分解成空間獨立的子信道來實 現的。
8. 如權利要求1所述的方法，其中所述源節點、所述目標節點和 所述至少 一個中繼節點中的每個各包括多根天線。
9. 一種通過多天線網絡中的空間子信道發射數據的方法，所述方 法包括如權利要求1所述的方法，和在所述選定子信道上發射數據的步驟。
10. 如權利要求9所述的方法，其中使用選定子信道，直至確定 所述信道的特征已變化超過預定量，隨后進行在空間上將信道分解成空間子信道和選擇將預測吞吐率最大化的所述子信道的子集以供使 用的其它步驟。
11. 一種包括源節點、目標節點和至少一個中繼節點的無線通信 網絡，所述網絡包括處理器，所述處理器包括用于接收信道狀態信息 的接收器級、用于將信道分解成空間子信道的分解器級、用于選擇至 少近似最大化預測吞吐率的所述空間子信道子集以供使用的選擇器， 所述網絡用于使用所述選定子集以進行數據傳輸。
12. 如權利要求11所述的無線通信網絡，其中所述處理器是在以 下節點之一中所述源節點、所述目標節點或所述至少一個中繼節點 之一。
13. 如權利要求11所述的無線通信網絡，其中包括所述處理器的 所述節點通知所述其它節點要使用的空間子信道。
14. 如權利要求13所述的無線通信網絡，其中包括所述處理器的 所述節點也通知所述其它節點為傳輸應用什么預編碼和為接收應用 什么已接收信號的組合。
15. —種在無線通信網絡中使用的節點，所述節點包括處理器， 所述處理器包括用于"t妄收源節點、目標節點和至少一個中繼節點之間 信道的信道狀態信息的接收器級；用于將信道分解成空間子信道的分 解器級；以及用于選擇至少近似最大化預測吞吐率的所述空間子信道 子集以供使用的選擇器。
全文摘要
本發明名稱為無線通信中的中繼。在包括源節點、目標節點和至少一個中繼節點的無線通信網絡中提供了一種選擇空間子信道以供使用的方法。方法包括以下步驟在空間上將信道分解成空間子信道；以及選擇至少將預測吞吐率近似最大化的子信道子集以供使用。
文檔編號H04L1/06GK101350777SQ20081013344
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月18日 優先權日2007年7月20日
發明者A·阿勒西歐, F·博卡迪, 凱 俞 申請人:盧森特技術有限公司