专利名称：无线通信中的中继的制作方法
技术领域：
本发明涉及远程通讯，尤其是涉及无线远程通讯。
背景技术：
无线中继网络近来吸引了越来越多的注意，这是因为中继的使用 可提供更佳的覆盖和/或更高的网络吞吐量，且因此能够提高整体系统
性能，例如，参见A. Nosratinia, T. E. Hunter和A. Hedayat所著"无 线网络中的协作通信"("Cooperative communication in wireless networks" ， IEEE Communications Magazine, pp. 74-80， October 2004》 中继(relays)是指除充当源节点和目标节点外的网络节点。
中继在空间分集和空间复用方面提供了改进。空间分集是收集包 含相同已发射数据的已独立接收的样本的能力。通过组合不同的已独 立接收样本，可降低信道衰落效应。
在空间复用中，独立的数据在多个空间信道的每个信道上发射。 如果中继如同是虚拟天线一样使用，这些空间信道可指引向单个用户 以增大用户的峰值速率，或者每个信道可指引到多个用户。
各种类型的中继已被考虑以便提高谱效率和系统性能，如放大转 发(AF)和解码转发(DF)中继系统。由于全双工中继难以实现且成本高， 因此，中继经常假设为半双工，例如参见R. U. Nabar、 H. Bolcskei和 F. W. Kneubuhler所著"衰落中继信道性能限制和空-时信号设计" ("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)。半双工中继无法同时接收和发 射，因此，半双工中继提供从来源到目的地的双阶段传输，即，来源这样的效率不是很高。
天线阵列可在中继中使用。此外，如在J. N. Laneman和G. W. Womell所著"在无线网络中利用协作分集的分布式空-时编码协议" ("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，空时 划分(space-time division)类型的传输方案已在涉及中继的无线网络中 应用。
多输入多输出(MMO)链路指在发射器和接收器有多根天线的通 信系统。MIMO链路是为给定带宽和功率预算增大无线链路的链路容 量的已知有效方式。容量增益从形成共享共用无线频率资源的多个空 间子信道(有时称为本征模式(eigenmode))产生。
利用中继提高数据吞吐量的方案已为人所熟知，例如参见H. Bvlcskei、 R. U. Nabar、 V. Oyman. A. J. Paulraj所著"MIMO中延网络 中的容量缩放律"("Capacity Scaling Laws in MIMO Relay networks", 正EE IEEE Transactions on Wireless Communications, Vol. 5, No. 6， Jun.2006),其中，在假设放大转发中继下计算得出了最大吞吐率。在 A. Wittneben和B. Rankov所著"协作中继对秩亏MIMO信道容量的 影响"("Impact of Cooperative Relays on the Capacity of Rank-Deficient MIMO Channels" ， Proc. 1ST summit on Mobile Communications, Jun 2003)中，考虑了渐进情况(在中继数量方面)。
如在Q. Zhou， H. Zhang和H. Dai所著"用于分布式MEMO系统 的适应空间复用4支术"("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， 空间复用技术也已提议在分布式MIMO系统中使用。
下面三个文件中提供了其它一般背景
B. Rankov和A. Wittenben所著"用于半双工衰落中继信道的谱效率1^、i义，，("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"为國VIO广播信道使用线性预编 码的近似最佳技术，，("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"有关使用多根天线时在衰落环 境中无线通信的限制，，("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)。
发明内容
读者请参阅随附独立权利要求。 一些优选特性则在从属权利要求 项中展示。
本发明的一个示例是一种在包括源节点、目标节点和至少一个中 继节点的无线通信网络中选择空间子信道以供使用的方法。该方法包 括以下步骤在空间上(spatially)将信道分解成空间子信道；以及选择 至少将预测吞吐率近似最大化的子信道子集以供使用。
优选实施例通过在例如多天线系统的无线网络中使用中继节点， 提供高数据吞吐量。在一些实施例中，多个独立的数据流可通过中继 节点提供的不同空间子信道发送，然后在目的地收集。信道被分解成 空间子信道，并且在一些实施例中，可选择将估计吞吐率最大化的子 信道集。独立的数据流可经不同子信道发送。此方案特别适用于至少 部分相关的信道。
由于使用中继提供的分集效应，整体吞吐量可随着候选中继数量 的增大而增长。
本发明也涉及发射数据的对应方法和无线通信网络及基站。
现在将通过示例，参照附图描述本发明的实施例，其中
图l是示出无线网络的图形；
图la是示出图1中所示处理器的图形；
图2是示出在确定子信道以获得提高的吞吐量中的图1无线网络 操作的流程图3是示出应用的分析模型以便允许子信道选择的图形；
图4是示出图2所示流程联合(joint)下行链路/上行链路子信道选 择级可行迭代方法的流程图5是联合下行链路/上行链路子信道选择的筒单示例的图解说明 (应用到单输入单输出(SISO)网络)；
图5a是图5所示"下行链路"子信道的图示；
图5b是图5所示"上行链路"子信道的图示；
图6是应用到多输入多输出(MIMO)网络的联合下行链路/上行链 路子信道选择示例的图解说明；
图6a是图6所示"下行链路"子信道的图示；以及
图6b是图6所示"上行链路"子信道的图示。
具体实施例方式
在详细描述如何选择产生优良吞吐率的子信道前，我们先在高层 面4笛述方案示伊J。
如图1所示，它示出了网络2。网络由无线发射器接收器节点組 成，为简明起见，显示有一个源(S)节点4、 一个目的地(D)节点6和r 个中继节点(R)8。每个中继8都属于解码转发类型。另外，每个节点 配有多根天线；更具体地说，M、 M/和A^天线分别部署在源、目的地 和r个中继的每个中继。
我们假设在源侧有无限的緩沖器。我们将每对发射/接收天线之间
的信道响应表示为复系数，以便为OFDM系统中给定栽波的频率响应 建模。假设HsD为源与目的地之间的A^ x &信道矩阵。另外，我们 通过H幼,，i = 1,…，r表示在源与第i个中继之间的NR x Ns信道矩阵， 并且通过H^， i= 1,…，r表示在第i个中继与目的地之间的NdxNr信 道矩阵。
重要的是，我们在两个阶段中分开考虑传输。在第一阶段(7Vf链 潜，度)，源向节点集(这是中继和目的地的子集，使用数学符 号)0)s",…，A,Z^发射。在第二阶段期间(J:/f链濬，度)，第二节点 集Qs((OAZ))u^向目的地发射。
在下述内容中，我们为具有一个源(S)、两个中继(R^, R。和一个 目的地(D)的网络提供五个示例操作模式，其中每个具有Ns=Nd=Nr=N 根天线
1) (D^D)和Q—SL提议的方案等同于在源与目的地之间的已知 MIMO单用户传输。最多N个空间流可用于传输。
2) d^(RU和Q ={&}。协议对应于在下行链路阶段期间S与R！ 之间和在上行链路阶段期间与D之间的已知传输。
3) cD—R!， RJ和Q ={Rl5 R2}。在下行链路阶段，在R！与112之间 可划分最多N个空间流。在上行链路阶段，R!和R2最多发射M个独 立流到目的地。
4) (D—R!，D〉和n^Rh S}。在下行链路阶段，在R!与D之间可 划分最多N个空间流。在上行链路阶段，&与S最多独立流到目的地。
5) O—Rh D)和Q ={R!}。]在下行链路阶段，在R!与D之间可 划分最多N个空间流。在上行链路阶段，R^最多发射N个独立流到 目的地。
重要的是，通过选择使用的子信道以便将吞吐量最大化，独立流 "路由，，到不同中继，并直接发送到目的地。此方案对相关信道特别 有吸引力，在相关信道中，由于信道矩阵的秩低(lowrank)，不可能实
现最大数量的独立发射流(^U^min(Ns,Nd)):通过使用中继，可发送 额外的独立流。
在图1所示的此示例网络中，子信道选择处理由目标节点6中的 处理器10进行，来自源节点4和中继8的信道状态信息(CSI)提供为 到目标节点6的输入。处理器10包括用于可操作地接收信道状态信 息的接收器级11、用于将信道分解成空间子信道的分解器级13、用 于选择空间子信道子集以供使用的选择器15。
在此示例网络中，节点4、 6、 8是WIMAX基站。在其它不同的 类似实施例(未示出)中，节点属于另外类型，例如，通用移动电信系 统(UMTS)/长期演进(LTE)基站。
我们现在描述先实现空间信道分解，然后选择在传输中使用的子 信道集的可能方式。
通过信道分解方案选择子信道
如图2所示，处理器10的才喿作是先分解(步骤A)下行链路(源到中 继)上的信道，并分解(步骤B)在上行链路(中继到目的地)上的信道。 随后，通过考虑子信道提供的预测数据吞吐率，选择(步骤C)使用的 空间独立子信道。这有时在本文件中称为联合下行链路/上行链路子信 道选择。
下面更详细地描述了这些分解(步骤A,步骤B)和子信道选择(步 骤C)操作。在检测到(步骤D)高于预设阈值的信道变化后才使用选定 的子信道，这种情况下，重复进行信道分解(步骤A,步骤B)和子信 道选择(步骤C)步骤。
此处理要求如下所述应用分析模型。
重要的是，源到中继称为下行链路，并且中继到目的地称为上行 链路。
此方法的一个示例应用是无线回程网(backhaulnetwork),其中源、 目的地和中继节点不移动，因此，无线电条件相对静态。如图2所示，
在检测到高于预定阈值的信道变化后才使用选定子信道，这种情况 下，再次进行信道分解和子信道选择过程。当然，在其它实施例中， 节点可移动。
我们现在相对于"下行链路"和"上行链路"，解释使用的分析 才莫型及其到信道分解的应用。之后，我们将描述如何选择产生优良吞 吐量的子信道("联合下行链路/上行链路子信道选择)。
(a) 使用的基本分析模型
如图3所示，引入两个j拟^遂可等效地为图1所示网络建模。 更具体地说，源与第一虚拟中继(通过指数r+l表示)之间的链路为在 下行链路阶段源与目的地之间的直接链路建才莫。第二虚拟中继(通过指 数r+2表示)与目的地之间的链路为在上行链路阶段源与目的地之间 的直接链路建才莫。
与虚拟中继r+l相关联的信道矩阵定义如下<formula>formula see original document page 10</formula>其中，Ow,嗎表示Ns x No零矩阵。与虛拟中继r+2相关联的信道 矩阵定义为<formula>formula see original document page 10</formula>
记住在等式(0.1)和等式(0.2)中引入的定义，在本文件中我们将参 考具有r+2个中继的系统，不在中继与虚拟中继之间区分(除非另有指 定)。同样地，①和Q将参考源与目的地之间有直接连接的原设置中的 给定节点集，或者参考使用虚拟中继的等效设置中相关联的节点集。
(b) 下行链路阶段
我们现在应用上述分析才莫型到下行链路。 (b.D下行链路阶段-下行链路模型
在下行链路阶段在第7个中继的已接收信号可表示为<formula>formula see original document page 10</formula>
其中，Xs是源发射的NsXl个向量，而n^是i丄d.复加性白高斯噪
声样本V c戦i)的向量。
发射信号要受以下总功率约束的影响
xs《]>P(0.4) 并且可表示为
其中，Gj是与第j个活动中继相关联的NsX吗l复预编码矩阵，d% 是发送到第j个活动中继的吗lx l数据符号向量，并且Ej是分配到第 j个活动中继的空间子信道(换而言之，本征才莫)。
(b.if)下行链路阶段-中继信道分解成独立的MMO信道
通过使用奇异值分解(SVD)，可将源与第j个中继之间的信道分解 为HM;=Uffl,Era;v;。其中，2^中的本征值设置为使得与分配的集合Ej
相关联的那些显示在最左側列中。我们将这些本征值表示为
2SRi'"""sSRjH。第j个节点的接收器是我们表示为、'"…'、'if;i的u巧最左
侧吗l列Hermitian转置产生的线性检测器。类似地，我们将矩阵、,的
最左侧列表示为v^.'""'vW~i 。检测器后的信号可表示为 「 T
— uw.um;I|￡)i」y幼；
其中，、是在第j个中继给出的已接收信号，n)是处理后的噪声，
并且「A -l^^vVsW^AAlV^'^lJ是|￡7卜 头巨卩车, 通过定义W.'" 矩阵Hot'
<formula>formula see original document page 11</formula>
我们的迫零约束(zero-forcing constraint)要求Q/在6^的零空间中
因此，通过考虑A",的SVD可找到Gy:
<formula>formula see original document page 12</formula>其中，^对应于与空模式(nullmodes)相关联的右本征值。从秩与 &^零空间的关系中，对于每个J'e0，要满足以下约束'J^《卜 。
OxiiD下行链路阶段-各MIMO信道分解成空间独立的子信道
第j个中继的预编码器矩阵表示为G〃^ C/，其中，Cj在以后确
定。注意，由于对于所有"^0, H幼,A，因此，可得出对于i—和Ci
的任何选择，r幼,G,-r^^^c,'-o。因此，从(05)，组合后在第j个中 继的已接收信号不包含干扰
、=rM/G/lM,+nOTr(0.6) 我们执行SVD r ^ -Uj^ ■、 o][V)]J
其中，E^是本征值的^W^对角矩阵，并且我们指定c^^。从 (0.6),在下行链路阶段期间由第j个节点接收的结果速率为 glog(l + oT《)，其中，^'是^""》的第k个对角元素，Wj是分
配到子信道的功率(power)的Alxl&l对角矩阵，并且《是第k个对角 元素。因此，此用户的总发射功率为^> ]=/^;。假设T是用户① 和子信道&(户o):的给定选择，通过使用注水功率分配(waterfilling power allocation),可发现将给定T的总速率最大化的功率分配问题。
(V)上行链路阶段
我们现在转到应用上述分析才莫型到上行链路。 (c.i)上行链路阶段 上行链路才莫型
上行链路阶段在目的地的已接收信号可表示为
其中，、是由第i个中继发射的A^xl向量，而nz)是i.i.d.复加性 白高斯噪声样本n。 CW((U)的向量。
我们考虑两种类型的功率约束
不同中继发射的功率和上的功率约束
<formula>formula see original document page 13</formula>
每个中继的单独功率约束:
<formula>formula see original document page 13</formula>
第一种方案更适用于电池供电节点，其中，在给定性能指标下， 降低能耗是目标。
在节点接附到固定电源，并且目标是最大化吞吐量时，第二种功 率约束类型更适用。
在本节的剩余部分，我们将在前一部分中为下^亍链^各描述的空间 分解想法扩展到上行链路传输。
(c.if)上行链路阶段-中继信道分解成独立的MIMO信道 在第j个中继发射的信号可表示为
其中，Fj是在第j个活动中继使用的 xl〃预编码矩阵， 而、是
从笫_/个中继发射的l^x1数据符号向量，并且l:l是在上行链路阶段 期间分配到第j个活动节点的子信道集。
等效于下行链路情况，我们通过使用SVD分解每个矩阵
此外，在此情况下，2^>中的本征值设置为使得与分配模式集々
相关联的那些显示在最左側的列中。这些子信道表示为2^'、。W。
不同于通过使用线性检测器在接收器侧添加给定链路活动子信道
集的前一情况，在此情况下，每个中继通过适当地指定巧.而在发射侧 选择活动模式集
Fy = [ 、0.1,…，、叫i _
其中，、d，'是与第i个子信道相关联的右本征向量，并且Cv是将 以后确定的矩阵。
在目的地(0.7)的已接收信号可重新表示为
其中，
，…，s,u,
是^X^'矩阵:
通过定义 矩阵 tQ(i) fj(o) Vff
在目的地用于检测第j个中继信号的接收器矩阵指定如下
其中，D,.将在以后确定。注意，对于所有乂'eQ， U(&WHW=0 ， 并且可得出在组合与第j个中继相关联的矩阵后已接收信号可表示为 V = L乂几=D fl" r ^C)d^ + n 'D
其中，n'D是在组合器后的处理的噪声^-L卢D 。 (c.iii)上行链路阶段-每个MIMO信道分解成空间独立的子信道 由于上述处理，在M活动中继与目的地之间的链路现在在空间上
分开，并且单用户MIMO类似的技术可用于实现每个等同信道的容量 ^ Drv^'eQ。具体而言，如同对于在前一部分中所述的下行链路情
况一样，矩阵Dj和Cj可通过执ftUv^M的SVD，并使用满足共同功 率约束(0.8)或分开的功率约束(0.9)的注水功率分配而确定。我们注意 到，L,.和F,.是单一的，并且因此前者不影响在每根天线处的加性噪声 的每分量变化(pre-component variance),而后者不影响在发射器侧的发 射功率。
(d)通过联合下行链路/上行链路子信道选择将吞吐量最大化
假设E-gu^u…u尽"是下行链路阶段的选定子信道集，并且
/ = / /2"^々+2是上行链路阶段的选定子信道集。
假设7^ (A是在假设子信道集E已选择时下行链路阶段期间在源
与第j个中继之间的最大吞吐率。另夕卜，假设及wW是在假设集/已选 择时上行链路阶段期间在第j个中继与目的地之间的最大相互信息。 我们记得，通过使用图3的虚拟中继模型，第r+2个中继对应于源；
为此，我们为每个5令^^(￡) = 00。通过相同的动机，假设第^1个
中继对应于目的地，我们为每个/令及^D("。
对于给定上行链路/下行链路对(5,丄)，在源与目的地之间的最大吞 吐率表示为
<formula>formula see original document page 15</formula>
相对于所有可能对(《丄)，在源与目的地之间的最大相互信息表示
为
<formula>formula see original document page 15</formula>
应用等式(0.10)涉及在所有可能子信道分配上的搜索。此类"强力"
搜索在每节点具有几个中继和天线的简单系统中是可行的，但对于更 复杂的系统，很快将变为不可行。
(Ui)可行("贪婪"〗子信道选择方法
为降低计算复杂性，我们提i义了一种迭代下行链路/上行链路优化
算法，其中，活动子信道集五和/迭代更新。提议算法由两个环组成 外循环(external loop)更新E的值，而用于每个候选5的内循环(intemal loop)计算可行"最佳"集/。我们将在外循环第m级发现的5值定义 为￡("'>'。我们强调的是，此值不^f应于将通过在
min(m,W')
…。1 /
其中，如果1《&，则M-A^，如果_/=rH ，则iV广7^，以及如果_/=r+2， 则A^7V,上的强力搜索得到的最佳值。 候选集5^定义为
其中，7=1,…，rf 2,并有/=1,…，min(A^,7力)。
我们定义^"-夂其中，小是空集。在外循环第m次迭代结束处 发现的值表示为
￡(w)' - argmax及幼(&m) (_/，/),/,((,/))) ￡< '",/) \ 、 、 〃/
其中，/(五 (/',/))是给定下行链路子信道分配￡ (/力的上行链路部 分的可行最佳子信道分配。
出于如对外循环相同的动机，我们也在内循环中使用可行选择算
法查找<formula>formula see original document page 17</formula>。在隐含(implicit)对五^(j,l)的相关性时，我们定义 在内循环的第n次迭代期间的可能候选/W集为 <formula>formula see original document page 17</formula>
假设<formula>formula see original document page 17</formula>。在外循环第n次迭代结束处发现的上行链路子信道 分配集表示为
在隐含/(")'和户-"'对E (/,/)的相关性时，如果在内循环第n次迭 代处发现以下条件
<formula>formula see original document page 17</formula>
内循环停止，并且值,(^"(,o)-户-"'返回到外循环。同样地，在
外循环第n次迭代处，如果发现以下条件
则循环中断，并且对、 ，^ "返回为算法的输出。 此过程的结果是选择提供近似接近最佳数据吞吐率的信道以供使用。
为帮助理解联合上行链路/下行链路子信道选择的此可行("贪婪") 方案，下面描述了两个筒单的示例， 一个是SISO，另一个是2x2 MMO。
(d.ii)可行("贪婪")子信道选择方法的第一示例SISO
如图5所示，在单输入单输出网络中，源节点S、目标节点D和 中继节点R中每个节点具有单根天线。节点之间的每条链路具有相关
联的单个子信道。分别考虑下行链路和上行链路，如图5a所示，有下 行链路(源到中继)子信道110和被视为下行链路(源到目的地)子信道 112的信道。如图5b所示，有上行链路(中继到目的地)120和被视为 上行链路(源到目的地)信道122的信道。
联合下行链路/上行链路子信道选择程序如下
1. )通过查找以下吞吐率的最小值测试源到中继子信道110:子信 道110提供的吞吐率和子信道120与122中每个提供的吞吐率中较大 的吞吐率；
2. )通过查找以下吞吐率的最小值测试下行链路源到目的地子信 道112:子信道112提供的吞吐率和子信道120与122中各个提供的 吞吐率中较大的吞吐率；
3. )在子信道110与112之间选择来自上面的步骤1和2中具有 最高相关联吞吐率的子信道110或112。
(d.m〗可行("贪婪")子信道选择方法的第二示例MIMO
如图6所示，在简单的多输入多输出网络中，源节点S、目标节 点D和中继节点R中每个节点具有两根天线。我们假设中继信道已经 分解成独立的MIMO信道，并且MIMO信道已经分解成独立的空间 子信道，如图6a和6b所示，表示为下行链路上的610到613,和上 行链路上的210到213。
联合下行链路/上行链路子信道选择程序如下
1. )通过查找以下吞吐率的最小值测试源到中继子信道610:子信 道610提供的吞吐率，及由子信道对210与211提供的总吞吐率和由 子信道对212与213提供的总吞吐率中较大的总吞吐率；
2. )通过查找以下吞吐率的最小值测试下行链路源到目的地子信 道611:子信道610提供的吞吐率，及子信道对210与211提供的总 吞吐率和子信道对212和213提供的总吞吐率中较大的总吞吐率；
3. )通过查找以下吞吐率的最小值测试源到中继子信道612:子信
道610提供的吞吐率，及子信道对210与211提供的总吞吐率和子信 道对212和213提供的总吞吐率中较大的总吞吐率；
4. )通过查找以下吞吐率的最小值测试下行链路源到目的地子信 道613:子信道610提供的吞吐率，及子信道对210与211提供的总 吞吐率和子信道对212和213提供的总吞吐率中较大的总吞吐率；
5. )从子信道610、 611、 612和613间中选择具有如上面步骤1 到4所确定的最高相关联吞吐率或总吞吐率的子信道。
假设在此示例中选择的是子信道612,则程序继续如下进行
6. )通过查找以下吞吐率的最小值测试子信道612和610的组合 子信道612和610提供的总吞吐率，及子信道对210与211提供的总 吞吐率和子信道对212和213提供的总吞吐率中较大的总吞吐率；
7. )通过查找以下吞吐率的最小值测试子信道612和611的组合 子信道612和611提供的总吞吐率，及子信道对210与211提供的总 吞吐率和子信道对212和213提供的总吞吐率中较大的总吞吐率；
8. )通过查找以下吞吐率的最小值测试子信道612和613的组合 子信道612和613提供的总吞吐率，及子信道对210与211提供的总 吞吐率和子信道对212和213提供的总吞吐率中较大的总吞吐率；
9. )从上面步骤3、 6、 7和8中所涉及的子信道/子信道组合中， 即从单独的612、 612与610、 612与611及612与613中，选择具有 如上面步骤3、 6、 7和8所确定的最高相关联吞吐率或总吞吐率的子 信ii/子信道组合，。
概要
在不脱离本发明精神或基本特征的情况下，本发明可以特定的形 式实施。所述实施例要在所有方面视为只是描述而不是约束。因此， 本发明范围由随附权利要求书而不是上述说明指示。在权利要求书等 同物含意和范围内的所有变化要均涵盖在其范围内。
权利要求
1.一种在包括源节点、目标节点和至少一个中继节点的无线通信网络中选择空间子信道以供使用的方法，所述方法包括以下步骤空间上将信道分解成空间子信道；以及选择至少近似最大化预测吞吐率的所述子信道的子集以供使用。
2. 如权利要求l所述的方法，其中所述子信道是空间上独立的。
3. 如权利要求1所述的方法，其中所述选择步骤包括为一系列空 间信道子集中的每个子集确定预测吞吐率，然后选择给出所述最大确 定的预测吞吐率的子集。
4. 如权利要求3所述的方法，其中以迭代过程选择子信道以供使 用，其中在每次迭代时，另外的子信道添加到为其确定预测吞吐率的 所述子集，选择使用的子信道的所述子集是与前一次迭代相比确定预 测吞吐率无进一步改进的子集。
5. 如权利要求4所述的方法，其中通过为传输预编码和在接收时 组合已接收信号，使所述信道在空间上独立。
6. 如权利要求1所述的方法，其中所述网络是MMO网络，其 中所述源节点和所述目标节点各包括多根天线。
7. 如权利要求6所述的方法，其中所述空间分解是通过将所述信 道分解成MIMO信道和将MIMO信道分解成空间独立的子信道来实 现的。
8. 如权利要求1所述的方法，其中所述源节点、所述目标节点和 所述至少 一个中继节点中的每个各包括多根天线。
9. 一种通过多天线网络中的空间子信道发射数据的方法，所述方 法包括如权利要求1所述的方法，和在所述选定子信道上发射数据的步骤。
10. 如权利要求9所述的方法，其中使用选定子信道，直至确定 所述信道的特征已变化超过预定量，随后进行在空间上将信道分解成空间子信道和选择将预测吞吐率最大化的所述子信道的子集以供使 用的其它步骤。
11. 一种包括源节点、目标节点和至少一个中继节点的无线通信 网络，所述网络包括处理器，所述处理器包括用于接收信道状态信息 的接收器级、用于将信道分解成空间子信道的分解器级、用于选择至 少近似最大化预测吞吐率的所述空间子信道子集以供使用的选择器， 所述网络用于使用所述选定子集以进行数据传输。
12. 如权利要求11所述的无线通信网络，其中所述处理器是在以 下节点之一中所述源节点、所述目标节点或所述至少一个中继节点 之一。
13. 如权利要求11所述的无线通信网络，其中包括所述处理器的 所述节点通知所述其它节点要使用的空间子信道。
14. 如权利要求13所述的无线通信网络，其中包括所述处理器的 所述节点也通知所述其它节点为传输应用什么预编码和为接收应用 什么已接收信号的组合。
15. —种在无线通信网络中使用的节点，所述节点包括处理器， 所述处理器包括用于"t妄收源节点、目标节点和至少一个中继节点之间 信道的信道状态信息的接收器级；用于将信道分解成空间子信道的分 解器级；以及用于选择至少近似最大化预测吞吐率的所述空间子信道 子集以供使用的选择器。
全文摘要
本发明名称为无线通信中的中继。在包括源节点、目标节点和至少一个中继节点的无线通信网络中提供了一种选择空间子信道以供使用的方法。方法包括以下步骤在空间上将信道分解成空间子信道；以及选择至少将预测吞吐率近似最大化的子信道子集以供使用。
文档编号H04L1/06GK101350777SQ20081013344
公开日2009年1月21日 申请日期2008年7月18日 优先权日2007年7月20日
发明者A·阿勒西欧, F·博卡迪, 凯 俞 申请人:卢森特技术有限公司