CN101322330A - 用于在中继节点中的子信道分配的方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了多个设备、方法和计算机程序产品，其提供了由无线通信系统中的中继节点执行的子信道重新分配。在所述设备、方法和计算机程序产品中，中继器接收由多个子信道构成的输入信号。所述中继器将子信道解多路复用成多个信号流，并且将至少一个信号流重新分配给输出端的新子信道，输出端的所述新子信道不同于在输入端的初始包含信号流的子信道。在本发明的一个实施例中，所述无线通信系统是OFDM系统，所述子信道对应于OFDM副载波。在本发明的另一个实施例中，在子信道分配期间，将输入子信道与共有预定标准的输出子信道匹配。

Description

用于在中继节点中的子信道分配的方法
技术领域
一般地，本发明的示例性和非限制性实施例涉及无线通信系统，例如，但不限于，码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、正交频分复用(OFDM)系统和数字视频广播(DVB)系统，包括手持DVB系统(DVB-H)。
背景技术
协作中继器可用作“新网络元件”或用作“透明网络元件”。当用作新网络元件时，很可能需要至少部分地重新定义信号的概念和/或资源分配的概念。相反，透明中继节点可(理想地)位于无线网络中，从而使得这些透明中继节点(理想地)以网络(或终端)不知道这些透明中继节点存在的方式，来增加网络容量。
一个透明方案是使用带内中继，即在基本上相同的时刻在中继输入端和中继输出端使用至少部分相同的频率。在这种情况下，可以将中继节点添加至无线系统，而不需要重新设计基站(发射机)或终端。在这种系统中，在放大前转中继器(amplify and forward relay)中的回路干扰可以通过降低如在中继节点输入端所感知的那样的中继发射能量来控制。这可通过将接收天线和发射天线彼此(物理地或经由波束成形)分开来实现。这种中继方式现在正用于DVB-H(测试)网络中。除了DVB-H之外，这种概念作为附加特征适用于普遍的无线系统(例如，WCDMA)或适用于各种基于OFDM系统中。
已在下述应用中讨论了双跳方案，即A.Wittneben、I.Hammerstroem和M.Kuhn的“Joint Cooperative Diversity and Scheduling in LowMobility Wireless Networks”，IEEE全球通信协会，Globecom 2004，2004年11月；I.Hammerstroem、M.Kuhn和A.Wittneben的“Channel AdaptiveScheduling for Cooperative Relay Networks”，IEEE汽车技术协会，VTCFall 2004，Los Angeles，2004年9月；以及I.Hammerstroem、M.Kuhn和A.Wittneben的“Cooperative Diversity by Relay Phase Rotations inBlock Fading Environments”，在无线通信中的信号处理演进，SPAWC2004，第5页，2004年7月。在这些出版物中，在用于接收和发送的中继中使用不同的时隙。
本发明的教导更感兴趣的是用于研究无线局域网(LAN)系统和WiMax系统以及特别是用于研究第四代(4G)无线通信系统的中继或网状网络。在这些情况下，中继器用于增加系统容量或范围，而不需要在每一个单独的发射机单元中投资大量数目的天线。
然而，在无线网络中的中继节点处出现了与子信道的控制相关的问题。例如，如果中继器被配置为转发多载波或OFDM输入信号，并且在中继器输入端和输出端中的信道空位都在不同的副载波上，则在目的地处对于每一个副载波的信道功率是0。
典型地，在中继节点处不进行信道分配。具体地，在这里提出这样的信道分配，即其分配取决于输入或输出信道。
发明内容
本发明的第一实施例是一种方法，用于将在中继节点接收的输入子信道中包含的至少一个信号流重新分配给不同的子信道以用于转发。在该方法中，在通信系统中的中继节点的输入端接收信号，其中所述信号包括多个子信道。中继节点将包括所述信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流。然后，中继节点将在所述中继节点的输入端处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中所述第一子信道不同于所述第二子信道。接下来，中继节点在至少包括所述第二子信道的输出信号中发送被重新分配的信号流。
本发明的第二实施例是一种中继节点，包括：接收机，被配置为接收包括多个子信道的输入信号；发射机，被配置为发送包括多个子信道的输出信号；以及耦合至所述接收机和发射机的电路。所述电路进一步包括：解多路复用电路，被配置为将包括所述输入信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流；重新分配电路，被配置为将在所述中继节点处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送；和传输控制电路，被配置为使得所述发射机发送所述输出信号，所述输出信号至少包括含有所重新分配的信号流的所述第二子信道。
本发明的第三实施例是一种中继节点，包括：接收机装置，用于接收包括多个子信道的输入信号；发射机装置，用于发送包括多个子信道的输出信号；以及耦合至所述接收机和发射机的信号处理装置。所述信号处理装置进一步包括：解多路复用装置，用于将包括所述输入信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流；重新分配装置，用于将在所述中继节点处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送；和传输控制装置，用于使得所述发射机装置发送所述输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的上述第二子信道。
本发明的第四实施例是一种计算机程序产品，包括存储介质，该存储介质用于有形实现通过计算机系统的数字处理设备可执行的计算机可读指令的程序。当数字处理设备执行计算机可读指令的程序时，执行操作，所述操作包括：接收包括多个子信道的输入信号；对所述子信道解多路复用，以创建多个分开的信号流；将第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中所述第一子信道不同于所述第二子信道；和发出命令，以发送输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的所述第二子信道。
本发明的第五实施例是一种方法，用于在无线通信系统中的多个中继节点处重新分配信号流。在该方法中，按次序地从中继节点向中继节点发送信号。在按所述次序的每一个中继节点处，中继节点接收输入信号，所述输入信号包括多个子信道，每一个子信道承载信号流；然后，中继节点将在所述中继节点的输入端处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中所述第一子信道不同于所述第二子信道；以及接下来所述中继节点发送输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的所述第二子信道。
附图说明
在附图中：
图1A示出简化的3节点网络；
图1B是根据本发明的非限制实施例的中继节点的简化框图；
图2是描述在4路径信道中利用64个副载波进行的具有信道重新分配以及不具有信道重新分配的示例性中继性能的曲线图；
图3是描述本发明的方法的流程图；和
图4是描述本发明的另一方法的流程图。
具体实施方式
如上所述，典型地，在中继节点处不进行信道分配。本发明的示例性方面是在中继节点处执行信道分配，其中该分配取决于输入或输出信道。
对于上文指出的问题，通过将有用的输入副载波重新分配给有用的输出副载波，中继器能够改善性能。在不使用本发明的示例性实施例的情况下，并且在上文给定的特定情况下，中继器将仅发送噪音，并且系统容量将大大降低。
下文将变得清楚的是，本发明的示例性实施例提供了用于提高无线系统性能的方法、设备和计算机程序产品，其中所述无线系统包含至少一个中继节点，在中继节点输入端和中继节点输出端具有多个子信道。根据一个示例性实施例，中继节点对输入子信道(例如，OFDM副载波)解多路复用，并且在发送之前将至少一个输入子信道中的符号或其它信号流重新分配给另一输出子信道，其中发送子信道不同于输入子信道。此外，中继节点可使用在中继输入端或输出端的信道信息，以优化信道重新分配和其它资源分配任务，例如但不限于用于子信道的功率/速率/传输格式分配。
首先，参照图1A和1B，所述附图是示出适合于用来实现本发明示例性实施例的各电子装置的简单框图。
作为实例，考虑在不同时刻在中继器接收和发送信号的双跳中继概念。假设信号格式使得存在多个子信道，对于该多个子信道的有效信道不同。子信道可以是例如OFDM副载波。
在这种系统中，假设网络具有源节点(节点1)、中继节点(节点2)和目的节点(节点3)，如图1A所示。图1B示出图1A的中继节点(节点2)的实例。中继节点(为了方便，引用为中继节点10)包括至少一个接收天线12、至少一个接收机14、数据和/或信号处理器16(例如，数字信号处理器(DSP))、存储器18(其中，存储了用于运行处理器16的程序代码18A)、至少一个发射机20和至少一个发射天线22。应注意，源节点1可以以略微类似的方式构成，并且将至少包括至少一个发射机20和发射天线22，而目的节点3也可以以略微类似的方式构成，并且将至少包括接收天线12和至少一个接收机14。
存储器18可以是适合于本地技术环境的任意类型，并且可以使用任意适合的数据存储技术来实现，例如，基于半导体存储装置、磁存储装置和系统、光学存储装置和系统、固定存储器和可拆卸存储器。数据处理器16可以是适合于本地技术环境的任意类型，并且作为非限制实例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器构架的处理器中的一个或多个。
仍参照图1A，考虑放大前转(非再生)中继网络，其中在节点3的接收信号是：
y[p]＝h23[p](h12[p′]x+n2[p′])+n3[p]    (1)
其中，hkl[p]是在节点k和节点l之间用于子信道p的有效复合信道，nk是在节点k的接收机处的噪音。
在OFDM网络中，不同的子信道通常对应于不同的OFDM副载波或副载波束。在单载波调制系统中，不同的子信道可以是在不同时刻到达中继节点10处的符号。在CDMA系统中，子信道可以对应于相同或不同载波频率的不同信道化码。不同类型子信道的组合也是可能的。
接收信号功率可以计算为：
Signal Power[p，p′]＝|h12[p′]h23[p]|2    (2)
对于放大前转中继器的噪音功率示例为：
Noise Power＝1+|h23[p′]|2    (3)
假设(为了简单，但不限于这种情况)所有接收机具有噪音功率1。在节点3对于一对子信道的信噪比是：
SINR [ p , p ′ ] = SignalPower [ p , p ′ ] NoisePower - - - ( 4 )
信道重新分配
应清楚的是，如果对于所有分配的对(p，pN)，h12[p’]或h23[p]是0(或具有很小的信道增益)，则有效信道也较差。典型地，两者同时较差，然而p＝p′的固定映射可以导致性能降低。因为一般期望组合类似功率的子信道，所以这是不期望的。
根据本发明的示例性实施例，一种实现的技术(大致地)是以递增的顺序对输入和输出子信道排序，并且将最强、第二强等等的子信道彼此组合。以这样方式配对的子信道数目是可控制的，从而使得在中继输出端或输入端的非常差的子信道不必用于给定连接。这种方法具有的益处是在中继节点处的计算变得很简单，实质上涉及对信道功率的分级或其它相关性能测量，例如，信噪比、信道容量(例如，log2(1+SNR))、或交互信息。类似地，中继节点可以估测或估计输入和输出信道、或它们相应的配对的可能性，并确定使误差可能性最小化的配对集合(或多于一个的配对)。可以为一个单独的配对或为多个子信道配对来计算这种最小化，从而例如最小化平均误差可能性。这里，如上所述，具有类似等级的子信道被彼此配对。
此外，根据本发明的示例性实施例，另一个技术是使用优化技术来找最佳分配，如下文所述。
通过解决分配问题来找到最佳分配。为了方便标记，定义cp，p′为式(5)，
c p , p ′ = · SINR [ p , p ′ ] , ∀ p , p ′
其中，cp，p′指示在将输入子信道p分配给输出子信道p′中的“效用”，其可以在矩阵C＝[cp，p′]中获得。用于最大化总接收信号功率的分配问题被提出为：
max Σ p Σ m c p , p ′ x p , p ′ - - - ( 6 )
其满足分别在式(7)、(8)和(9)的表达式中所示的条件。
Σ p x p , p ′ = 1 , ∀ p ′ - - - ( 7 )
Σ p ′ x p , p ′ = 1 , ∀ p - - - ( 8 )
x p , p ′ ≥ 0 , ∀ p , p ′ - - - ( 9 )
最佳方案已知为整数，其中xp，p′∈{0，1}，其中如果分配了对(p，pN)，则xp，p′＝1，否则xp，p′＝0。
因此，这些约束对需求——即将每一个输入子信道准确地分配给一个输出子信道，以及分配所有子信道——进行了形式化。这些约束当然可以被放宽。此外，函数cp，p′是测量对于所选性能或质量测量的给定分配效果的任意函数。
OFDM系统的实例
让F指示PxP快速反傅立叶变换(IFFT)矩阵，其中 [ F ] p , q = 1 / Pexp ( j 2 π ( p - 1 ) ( q - 1 ) / P ) . 在OFDM接收机采用的对应FFT(FFT)矩阵由F{给定，即F的Hermitean共轭。假设通过长度L的有限脉冲响应(FIR)发送信号，以及在发射机使用长度Lc＞L的循环前缀。于是，在去除循环前缀并与FFT矩阵相关之后，在接收机的有效信号模型给出为：
y＝F{HFx+n    (10)
其中H指示具有以下条目的循环卷积矩阵，即
[H]p，q＝h((p-q)modP)，
其中h(l)指示第l个时间信道抽头。矢量x表示符号矢量，n表示复高斯噪音。由于FFT对循环矩阵对角化，所以模型也可以写作：
y＝Dx+n    (11)
其中，D＝diag(H(0)，...，H(P-1)，其中H(p)如式(12)所示：
H ( p ) = Σ l = 0 L h ( L ) exp ( - j 2 πlp / P )
上文给出的简明模型是已知的，并且对于额外细节，可参照G.Stüber，J.B.Barry，S.W.McLaughlin，Y.Li，M.A.Ingram和T.G.Pratt的“Broadband MIMO-OFDM wireless communications”，Proc.IEEE，Vol.92，No.2，2004年2月，第271-294页。
类似的模型应用于从中继节点10到目的节点(图1A中的节点3)的信道。通过使用放大前转中继，矢量x被与式1或11中找到的函数类似的函数代替，使用解码和前转中继，x的每一个元素是信号估计。为了形成对于每一个被中继的副载波的估计，中继器10需要执行FFT操作。因此，通过放大前转中继器，所中继的SNR从中继节点10处的FFT箱(bins)获得。从中继节点10到目的节点(节点3)的信道可以是任意(不同或相同的载波频率)，可能使用与用于向中继节点10进行发送的方法不同的块发送方法。
作为特定情况，通过放大前转中继器，在目的地(假设仅一个中继器)处接收的有效信号是：
Y2＝F{H2Fy+n2    (11)
其中，H2指的是从中继节点到目的节点的信道，而y2是在目的节点处接收的信号，P是置换矩阵。这里，为了简单忽略了在中继节点10处的功率和速率控制。置换矩阵P将副载波p和p′彼此关联，从而使得P的第p行在第p′列具有数字1，在别处为0。尽管存在P！个要测试的置换矩阵，但是上文给出的分配算法将搜索的复杂度降低到多项式的复杂度。
本发明的示例性实施例利用了这样的事实，即(在中继节点10使用的)不同置换矩阵使得目的地(节点3)的性能提高，以及可以有成本效益的方式对所述置换进行计算。当性能将被优化时，中继节点10使用输入或输出信道的至少部分信道信息，或者在目的地或中继器10处的主要干扰功率或统计。干扰信息可以从下一跳接收机以信号来通知(并且可以表示例如哪些载波是可用的)，或者可以在中继器10处导出该信息。
如果中继节点10改变信道分配，则期望将新的分配(或与新的分配相关的信息)用信号通知给目的节点。否则，目的地需要盲检测子信道的排序。为了最小化信令负担，可以按束(例如，通过总是使8个相邻副载波被分配以相同的分配)来重新分配子信道，在这种情况下，仅需要用信号通知子信道束的索引。
为了理解从使用本发明的优选实施例所获得的益处，提供了多个实例。作为非限制实例，假设在中继节点10的输入和输出信道具有4个抽头，并使用64个副载波。不使用信道束，并且所有的副载波都可以需要被重新分配。图2示出作为可用副载波的函数的、具有副载波分配以及不具有副载波分配的性能。如果那些信道已经被占用，或者如果接收机在给定副载波经历高功率窄带衰减(例如，由于基于竞争的协议或由于干扰)，则假设0-30个副载波可以是不可用的。在这种情况下，两种概念都将所有功率应用于剩余的副载波，但是本发明的方法可以另外改变副载波索引。
在图2中可以看出，由于中继节点10不能够使得最佳副载波彼此匹配，所以不具有副载波重新分配的情况下，性能降低。更确切地，在传统方案中，如果(先前确定的)副载波(它的输入或输出信道)中的一个经历了较差的信道，则该副载波不可用。
应注意，在单天线OFDM情况下，本发明的示例性实施例采取频率选择性信道。如果输入或输出信道平稳，则重新分配可能不会有效。然而，可以在例如空间(具有多天线中继)上或时间上或频率上不同地定义信道。同样地，本发明的示例性实施例不限于上文给定的实例(或其约束)。也可以将有意的随机化用于中继节点10，或某些其它节点，以增加在分配矩阵中的元素的可变性。也可以使用随机波束成形、延迟分集和/或循环延迟分集(作为3个非限制性实例)，以增加频率选择性。
还应注意，本发明的示例性实施例还涉及多跳中继技术和系统。在多跳系统中，中继典型地考虑了更大量的可能的信道配对或分配。在任意给定跳处的分配问题或子信道配对可以独立于其它跳来计算，或者中继可交换信息，从而使得中继可以不仅考虑其本身的输入和输出信道的信道，而且(至少部分地)考虑下一中继的输入和输出信道的信道。
还应注意，如上所述，本发明的示例性实施例还涉及以及包括将副载波p和p′彼此关联的上述置换矩阵P。
图3和4概括了根据本发明操作的方法。在第一方法中，在310，在无线通信系统中的中继节点的输入端处接收信号，其中所述信号包括多个子信道。接下来，在320，中继节点将包括所述信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流。然后，在330，中继节点将在中继节点的输入端处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中第一子信道不同于第二子信道。接下来，在340，中继节点在包含第二子信道的输出信号中发送被重新分配的信号流。
图4描述了在包括多个中继节点的无线通信系统中操作的方法。在410，在包括多个中继节点的无线通信系统接收信号。然后，在420，按次序从中继节点向中继节点发送信号，所述信号包括在无线通信系统处接收的信号中所包含的信息的至少一部分。接下来，在430，在无线通信系统中的每一个节点处执行操作。在440，每一个节点接收输入信号，所述输入信号包括多个子信道，每一个子信道承载信号流。然后，在450，每一个节点将在该中继节点的输入端处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中第一子信道不同于第二子信道。接下来，在460，每一个节点发送输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的第二子信道。
本领域普通技术人员会理解，本发明的方法、设备和计算机程序产品可应用于再生和非再生中继节点。在再生中继节点中，从一个输入子信道重新分配给不同输出子信道的用于发送目的的信号流的方面可以在发送之前修改。在一个示例性实施例中，在发送之前修改的方面可以包括传输格式。作为非限制实例，在发送之前修改的传输格式的方面可包括：帧结构；符号编码；或定时。
一般地，各个实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任意结合来实现。例如，某些方面可以以硬件来实现，而其它方面可以以可由控制器、微处理器或其它计算装置执行的构件或软件来实现，虽然本发明不限于此。虽然本发明的各个方面可以作为框图、流程图或使用某些其它图示来示出和描述，但是可以更好理解的是，这里描述的这些方框、设备、系统、技术或方法可以以作为非限制性实例的硬件、软件、构件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算装置、或其某些结合来实现。
作为实例，图1中所示的程序(PROG)18A可被操作以命令数据处理器16运行，从而对输入子信道(例如，OFDM副载波)进行解多路复用，并在发送之前将至少一个输入子信道中的至少一个符号流重新分配给另一个输出子信道，其中发送子信道不同于输入子信道。此外，在程序18A的命令下，数据处理器16可以使用在中继节点10的输入端和输出端处的信道信息，以优化信道重新分配和其它资源分配任务，例如但不限于，用于子信道的功率/速率/传输格式分配。
本发明的实施例可以在各个组件中实现，例如，集成电路模块。集成电路的设计基本上是高度自动的过程。复杂和强大的软件工具可用于将逻辑层的设计转换成准备好在半导体衬底上蚀刻和形成的半导体电路设计。
例如，加利福尼亚Mountain View的Synopsys公司以及加利福尼亚San Jose的Cadence Design所提供的那些程序，使用很好地建立的设计规则以及预存储的设计模块的库，自动地路由导体并且将组件定位于半导体芯片上。一旦用于半导体电路的设计已经完成，则总体设计可以按照标准化的电子格式(例如，Opus、GDSII等)被发送到半导体制造设备或“加工厂”用于制造。
当结合附图阅读时，考虑到上述说明，各种修改和调整对于相关领域技术人员来说变得很清楚。例如，应该理解，可以存在多个访问相同中继节点的用户(例如，2个发射机、1个中继器和至少一个目的地)。然而，对于本发明的教导的任意和所有修改将仍旧落于本发明的非限制实施例的范围内。
此外，可以有利地使用本发明的各个非限制实施例的某些特征而不对应地使用其它特征。同样地，以上说明应理解为仅是对本发明原理、教导和示例性实施例的举例说明，而不是对其的限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种方法，包括：
在通信系统中的中继节点的输入端处接收信号，其中所述信号包括多个子信道；
将包括所述信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流；
将在所述中继节点的所述输入端处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中所述第一子信道不同于所述第二子信道；以及
在所述第二子信道中发送被重新分配的信号流。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：当重新分配所述至少一个信号流时，使用从输入子信道或输出子信道中的至少一个导出的信道信息。
3.如权利要求1所述的方法，其中重新分配至少一个信号流进一步包括：
使用至少一个参数建立输入子信道和输出子信道的等级；以及
使用所述等级来将在输入子信道中初始包含的信号流中的至少一些重新分配给不同的输出子信道。
4.  如权利要求3所述的方法，其中使用所述等级来将所述输入子信道中初始包含的所述信号流中的至少一些重新分配给不同的输出子信道进一步包括：将最高等级的输入子信道中包含的信号流与最高等级的输出子信道匹配；将下一最佳等级的输入子信道中包含的信号流与下一最佳等级的输出子信道匹配；并且继续这样的操作，直到将要重新分配的信号流中的每一个都已经被重新分配为止。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的信噪比。
6.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的信道容量。
7.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的交互信息。
8.如权利要求1所述的方法，其中重新分配至少一个信号流进一步包括：将所述至少一个信号流重新分配给输出子信道；确定能最小化误差的可能性的输出子信道并将所述至少一个信号流重新分配给所述输出子信道。
9.如权利要求1所述的方法，其中重新分配至少一个信号流进一步包括：将多个信号流重新分配给新的输出子信道，确定能最小化平均误差的输出子信道，并且将所述多个信号流重新分配给那些输出子信道。
10.如权利要求1所述的方法，其中重新分配至少一个信号流进一步包括：重新分配多个信号流；使用优化技术来确定能产生最优重新分配的对于所述多个信号流的重新分配；以及依照所确定的最优重新分配来重新分配所述多个信号流。
11.如权利要求10所述的方法，其中使用优化技术来确定能产生最优重新分配的对于所述多个信号流的重新分配进一步包括：使用优化技术来确定最大化所接收信号强度的重新分配。
12.如权利要求10所述的方法，其中使用优化技术来确定能产生最优重新分配的对于所述多个信号流的重新分配进一步包括：使用优化技术来确定相对于原始分配提高所接收信号强度的重新分配。
13.如权利要求10所述的方法，其中使用优化技术来确定能产生最优重新分配的对所述多个信号流的重新分配进一步包括：解决分配问题以确定所述最优重新分配。
14.如权利要求13所述的方法，其中将置换矩阵用于解决所述分配问题，其中所述置换矩阵表示输入子信道与输出子信道的各个组合。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述通信系统是无线通信系统。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述无线通信系统包括OFDM系统，并且所述子信道对应于OFDM副载波。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述无线通信系统包括CDMA系统，并且所述子信道对应于分别编码的Walsh码。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述中继节点进一步包括多天线阵列，以及所述子信道是在空间上对于所述多天线阵列而定义的。
19.如权利要求1所述的方法，进一步包括：以在所述输入子信道和输出子信道中增加频率选择性的方式来定义子信道。
20.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在发送输出信号之前，使用从以下组中选择的至少一个来在所述中继节点处修改所述输出信号，所述组包括：随机波束成形、延迟分集、循环延迟分集；其中所述输出信号至少包括在所述第二子信道中包含的所述被重新分配的信号流。
21.如权利要求1所述的方法，其中所述中继节点进一步包括非再生中继器。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述操作进一步包括：
在发送所述第二子信道中的所述被重新分配的信号流之前，修改所述被重新分配的信号流的至少一个方面，其中所述方面从包括以下的组中选择：振幅；定时。
23.如权利要求1所述的方法，其中所述中继节点进一步包括再生中继器。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述操作进一步包括：
在发送所述第二子信道中的所述至少一个信号流之前，修改所述至少一个信号流的方面。
25.如权利要求24所述的方法，其中修改所述至少一个信号流的所述方面包括从包括以下的组中选择的至少一个：传输功率；传输格式；帧结构；信号编码；信号定时；振幅；速率。
26.一种中继节点，包括：
接收机，被配置为接收包括多个子信道的输入信号；
发射机，被配置为发送包括多个子信道的输出信号；以及
耦合至所述接收机和所述发射机的电路，所述电路包括：解多路复用电路，其被配置为将包括所述输入信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流；重新分配电路，其被配置为将在所述中继节点处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送；和传输控制电路，其被配置为使得所述发射机发送所述输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的所述第二子信道。
27.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：使用从所述输入子信道或输出子信道中的至少一个导出的信道信息，以执行从所述第一子信道到所述第二子信道的对所述至少一个信号流的重新分配。
28.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：使用至少一个参数建立输入子信道和输出子信道的等级；以及使用所述等级来将所述输入子信道中包含的信号流中的至少一些重新分配给不同的输出子信道。
29.如权利要求28所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：将最高等级的输入子信道中包含的信号流与最高等级的输出子信道匹配；将下一最佳等级的输入子信道中包含的信号流与下一最佳等级的输出子信道匹配；以及继续这样的操作，直到将要重新分配的信号流中的每一个都已经被重新分配为止。
30.如权利要求28所述的中继节点，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的信噪比。
31.如权利要求28所述的中继节点，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的信道容量。
32.如权利要求28所述的中继节点，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的交互信息。
33.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：当执行从所述第一输入子信道到所述第二输出子信道的对于所述至少一个信号流的重新分配时，确定最小化误差的可能性的重新分配，并且依照所确定的重新分配来重新分配所述至少一个信号流。
34.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：从输入子信道将多个信号流重新分配给不同输出子信道，确定最小化平均误差的重新分配以及依照所确定的重新分配来重新分配所述多个信号流。
35.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为使用优化技术来确定产生最优重新分配的重新分配，并且依照所确定的最优重新分配来执行重新分配。
36.如权利要求35所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为使用优化技术来确定最大化所接收信号强度的重新分配。
37.如权利要求35所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为使用所述优化技术来选择与原始子信道分配相比提高所接收信号强度的重新分配。
38.如权利要求26所述的中继节点，其中所述中继节点被配置为用于OFDM通信系统中，并且所述子信道对应于OFDM副载波。
39.如权利要求26所述的中继节点，其中所述中继节点是非再生中继节点。
40.如权利要求39所述的中继节点，其中所述中继节点进一步包括放大电路，被配置为在发送之前放大所述至少一个信号流。
41.如权利要求26所述的中继节点，其中所述中继节点是再生中继节点。
42.如权利要求41所述的中继节点，其中所述中继节点进一步包括信号修改电路，被配置为在发送之前修改所述至少一个信号流的方面。
43.如权利要求42所述的中继节点，其中所述方面包括所述至少一个信号流的传输格式。
44.一种中继节点，包括：
接收机装置，用于接收包括多个子信道的输入信号；
发射机装置，用于发送包括多个子信道的输出信号；以及
耦合至所述接收机和所述发射机的信号处理装置，所述信号处理装置进一步包括：解多路复用装置，用于将包括所述输入信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流；重新分配装置，用于将在所述中继节点处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送；和传输控制装置，用于使得所述发射机装置发送所述输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的至少一个信号流的第二子信道。
45.一种计算机程序产品，包括存储介质，该存储介质用于有形实现可由计算机系统的数字处理设备执行以进行以下操作的计算机可读指令的程序，所述操作包括：
接收包括多个子信道的输入信号；
对所述子信道解多路复用，从而创建多个分开的信号流；
将第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中所述第一子信道不同于所述第二子信道；以及
发出命令，以发送输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的所述第二子信道。
46.一种方法，包括：
在包括多个中继节点的无线通信系统中接收信号；
按次序地从中继节点向中继节点发送信号，所述信号包括在所述无线通信系统处接收的信号中所包含的信息的至少一部分；以及
在按所述次序的每一中继节点处：
接收输入信号，所述输入信号包括多个子信道，每一个子信道承载信号流；
将在所述中继节点的输入端接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中所述第一子信道不同于所述第二子信道；以及
发送输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的所述第二子信道。
47.如权利要求46所述的方法，进一步包括：当重新分配信号流时，在所述中继节点中的每一个处使用信道信息。

Claims (47)

1.一种方法，包括：
在通信系统中的中继节点的输入端处接收信号，其中所述信号包括多个子信道；
将包括所述信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流；
将在所述中继节点的所述输入端处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中所述第一子信道不同于所述第二子信道；以及
在所述第二子信道中发送被重新分配的信号流。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：当重新分配所述至少一个信号流时，使用从输入子信道或输出子信道中的至少一个导出的信道信息。
3.如权利要求1所述的方法，其中重新分配至少一个信号流进一步包括：
使用至少一个参数建立输入子信道和输出子信道的等级；以及
使用所述等级来将在输入子信道中初始包含的信号流中的至少一些重新分配给不同的输出子信道。
4.如权利要求3所述的方法，其中使用所述等级来将所述输入子信道中初始包含的所述信号流中的至少一些重新分配给不同的输出子信道进一步包括：将最高等级的输入子信道中包含的信号流与最高等级的输出子信道匹配；将下一最佳等级的输入子信道中包含的信号流与下一最佳等级的输出子信道匹配；并且继续这样的操作，直到将要重新分配的信号流中的每一个都已经被重新分配为止。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的信噪比。
6.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的信道容量。
7.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的交互信息。
8.如权利要求1所述的方法，其中重新分配至少一个信号流进一步包括：将所述至少一个信号流重新分配给输出子信道，其中所述重新分配最小化误差的可能性。
9.如权利要求1所述的方法，其中重新分配至少一个信号流进一步包括：将多个信号流重新分配给新的输出子信道，其中以平均误差被最小化的方式重新分配所述信号流。
10.如权利要求1所述的方法，其中重新分配至少一个信号流进一步包括：通过使用优化技术来重新分配多个信号流。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述优化技术最大化所接收信号强度。
12.如权利要求10所述的方法，其中相对于原始分配，所述优化技术提高所接收信号强度。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述优化技术解决分配问题。
14.如权利要求13所述的方法，其中将置换矩阵用于解决所述分配问题，其中所述置换矩阵表示输入子信道与输出子信道的各个组合。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述通信系统是无线通信系统。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述无线通信系统包括OFDM系统，并且所述子信道对应于OFDM副载波。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述无线通信系统包括CDMA系统，并且所述子信道对应于分别编码的Walsh码。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述中继节点进一步包括多天线阵列，以及所述子信道是在空间上对于所述多天线阵列而定义的。
19.如权利要求1所述的方法，进一步包括：以在所述输入子信道和输出子信道中增加频率选择性的方式来定义子信道。
20.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在发送输出信号之前，使用从以下组中选择的至少一个来在所述中继节点处修改所述输出信号，所述组包括：随机波束成形、延迟分集、循环延迟分集；其中所述输出信号至少包括在所述第二子信道中包含的所述被重新分配的信号流。
21.如权利要求1所述的方法，其中所述中继节点进一步包括非再生中继器。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述操作进一步包括：
在发送所述第二子信道中的所述被重新分配的信号流之前，修改所述被重新分配的信号流的至少一个方面，其中所述方面从包括以下的组中选择：振幅；定时。
23.如权利要求1所述的方法，其中所述中继节点进一步包括再生中继器。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述操作进一步包括：
在发送所述第二子信道中的所述至少一个信号流之前，修改所述至少一个信号流的方面。
25.如权利要求24所述的方法，其中修改所述至少一个信号流的所述方面包括从包括以下的组中选择的至少一个：传输功率；传输格式；帧结构；信号编码；信号定时；振幅；速率。
26.一种中继节点，包括：
接收机，被配置为接收包括多个子信道的输入信号；
发射机，被配置为发送包括多个子信道的输出信号；以及
耦合至所述接收机和所述发射机的电路，所述电路包括：解多路复用电路，其被配置为将包括所述输入信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流；重新分配电路，其被配置为将在所述中继节点处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送；和传输控制电路，其被配置为使得所述发射机发送所述输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的所述第二子信道。
27.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：使用从所述输入子信道或输出子信道中的至少一个导出的信道信息，以执行从所述第一子信道到所述第二子信道的对所述至少一个信号流的重新分配。
28.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：使用至少一个参数建立输入子信道和输出子信道的等级；以及使用所述等级来将所述输入子信道中包含的信号流中的至少一些重新分配给不同的输出子信道。
29.如权利要求28所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：将最高等级的输入子信道中包含的信号流与最高等级的输出子信道匹配；将下一最佳等级的输入子信道中包含的信号流与下一最佳等级的输出子信道匹配；以及继续这样的操作，直到将要重新分配的信号流中的每一个都已经被重新分配为止。
30.如权利要求28所述的中继节点，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的信噪比。
31.如权利要求28所述的中继节点，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的信道容量。
32.如权利要求28所述的中继节点，其中所述至少一个参数包括所述输入子信道或输出子信道的交互信息。
33.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：最小化误差的可能性，其中执行从所述第一输入子信道到所述第二输出子信道的对于所述至少一个信号流的重新分配。
34.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为：从输入子信道将多个信号流重新分配给不同输出子信道，以及在所述重新分配期间最小化平均误差。
35.如权利要求26所述的中继节点，其中所述重新分配电路被进一步配置为在所述重新分配期间使用优化技术。
36.如权利要求35所述的中继节点，其中所述优化技术最大化所接收信号强度。
37.如权利要求35所述的中继节点，其中与原始分配相比，所述优化技术提高所接收信号强度。
38.如权利要求26所述的中继节点，其中所述中继节点被配置为用于OFDM通信系统中，并且所述子信道对应于OFDM副载波。
39.如权利要求26所述的中继节点，其中所述中继节点是非再生中继节点。
40.如权利要求39所述的中继节点，其中所述中继节点进一步包括放大电路，被配置为在发送之前放大所述至少一个信号流。
41.如权利要求26所述的中继节点，其中所述中继节点是再生中继节点。
42.如权利要求41所述的中继节点，其中所述中继节点进一步包括信号修改电路，被配置为在发送之前修改所述至少一个信号流的方面。
43.如权利要求42所述的中继节点，其中所述方面包括所述至少一个信号流的传输格式。
44.一种中继节点，包括：
接收机装置，用于接收包括多个子信道的输入信号；
发射机装置，用于发送包括多个子信道的输出信号；以及
耦合至所述接收机和所述发射机的信号处理装置，所述信号处理装置进一步包括：解多路复用装置，用于将包括所述输入信号的子信道解多路复用成多个分开的信号流；重新分配装置，用于将在所述中继节点处接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送；和传输控制装置，用于使得所述发射机装置发送所述输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的至少一个信号流的第二子信道。
45.一种计算机程序产品，包括存储介质，该存储介质用于有形实现可由计算机系统的数字处理设备执行以进行以下操作的计算机可读指令的程序，所述操作包括：
接收包括多个子信道的输入信号；
对所述子信道解多路复用，从而创建多个分开的信号流；
将第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中所述第一子信道不同于所述第二子信道；以及
发出命令，以发送输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的所述第二子信道。
46.一种方法，包括：
在包括多个中继节点的无线通信系统中接收信号；
按次序地从中继节点向中继节点发送信号，所述信号包括在所述无线通信系统处接收的信号中所包含的信息的至少一部分；以及
在按所述次序的每一中继节点处：
接收输入信号，所述输入信号包括多个子信道，每一个子信道承载信号流；
将在所述中继节点的输入端接收的第一子信道中初始包含的至少一个信号流重新分配给第二子信道以用于发送，其中所述第一子信道不同于所述第二子信道；以及
发送输出信号，所述输出信号至少包括含有被重新分配的信号流的所述第二子信道。
47.如权利要求46所述的方法，进一步包括：当重新分配信号流时，在所述中继节点中的每一个处使用信道信息。
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