CN101399799B - 一种正交频分复用系统的数据中继方法及中继站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了，一种正交频分复用OFDM系统的数据中继方法，属于无线移动通信系统中的无线中继技术领域。该方法中中继节点接收源节点发送的信号并进行OFDM解调后，缓存其中的数据信息，并估计源节点到中继节点链路的信道响应，以及获得中继节点到目的节点链路的信道响应；中继站根据源节点到中继节点链路以及中继节点到目的节点链路的信道响应确定各子载波组内的子载波耦合矩阵，同时估计增益系数以及发射功率；中继站重新按照所述子载波耦合关系，将缓存的源节点到中继节点链路上各子载波上的符号映射到耦合以后的中继节点到目的节点链路的相应子载波上，并进行功率分配，然后进行OFDM调制，并发送到目的节点。本发明提高了整个系统的性能。

Description

一种正交频分复用系统的数据中继方法及中继站

技术领域

本发明属于无线移动通信系统中的无线中继技术领域，尤其涉及一种正交频分复用(OFDM)系统的数据中继方法及中继站。 

背景技术

随着3G系统的商用化开始，具有更高速率、更高频谱效率、更高覆盖和更强业务支撑能力的B3G/4G技术已经进入标准化阶段，国际电信联盟ITU计划在2007年完成B3G频谱规划，在2010年完成主要标准，2012年开始商用，2015年后大规模投入商用。B3G/4G要求传输速率能够达到1Gbps，需要的频谱至少是100MHz。对于这样的宽带的频谱需求，很难在现有的频段中找到，因此需要对B3G/4G分配更高的频段，比如5GHz或者6GHz。 

提高工作频段虽然可以解决B3G/4G的频率分配问题，但是随之也会带来实现上的诸多问题。一方面，操作频段越高，电磁波的衰落越厉害，也就是说基站发射功率会存在较大衰减。基站发射功率的快速衰落会导致基站的覆盖范围变小，在基站覆盖范围不变的情况下，功率的快速衰落会导致小区边沿的功率控制不够理想；如果要保持基站的覆盖范围不变，则需要进一步加大基站的发射功率，这样会增大电磁波的辐射，而人们希望电磁波对人体的辐射越小越好。再者，操作频段越高，电磁波的绕射能力越差、穿透能力也越弱，在这种情况下，电磁波越来越接近直线传播。如果存在建筑物遮挡，就会导致小区中存在很多电磁波无法到达的“阴影”地带。比如一个用户终端UT在一个建筑物后面，由于电磁波的绕射能力差而无法绕过建筑物达到该用户终端处，另外，由于电磁波的穿透能力弱使得电磁波信号无法穿过建筑物而到达该用户终端，最终导致这个用户终端无法接收到来自基站的信号。 

解决上述问题的一种方法就是增加基站的布放数量，以高频段基站能够覆盖的小区范围为基准重新划分现有的蜂窝状小区结构，在每个小区布放一个高频基站。但是，这样基站需要重新采用光纤来连接每个基站，使用起来很不方便，而且投支巨大，特别是当光纤需要经过私人区域或者其他不便设置光纤的区域时更是如此。而且每个基站还需要通过有线(如光纤)实现与骨干网以及基站控制器的连接。但是，在许多国家，现有的蜂窝结构已经能够在90％的地域范围内提供无线业务服务，重新划分小区将会需要巨大的投资。 

为此，无线通信领域比如IEEE 802.16j就在IEEE 802.16e的基础上引入了多跳的技术，用于解决上述问题。也就是在基站与用户终端之间布放一个或者多个中继站RS(Relay station)，从而构成基站-中继站-用户终端的通信路径。这个多跳网络中的每个节点(上述基站、RS以及用户终端)只需发射足够的功率就可以达到相邻节点，从而大大降低每个节点的发射功率。此外，多跳网络中的节点发射功率较低，可以使得在网络中不同设备可以工作在相同的频率，而不会产生干扰，进而提高频谱的复用效率，使得网络的空间容量得到较大提升。 

目前，在无线中继技术的研究过程中，基本是以两跳中继为主进行研究，进而将相应思路扩展到多跳当中。在两跳中继系统中，一般存在三种节点，即源节点S、中继节点R以及目的节点D。其中，中继节点是中继站，源节点和目的节点可以是基站BS，也可以是用户终端UT。对于下行而言，基站就是源节点，用户中断作为目的节点；对于上行而言，用户中断作为源节点，而基站作为目的节点。所谓两跳中继实际上就是源节点和目的节点之间通过中继节点实现通信的一种描述，如图1所示，信号从源节点到达目的节点需要经过两个时间阶段：在第一阶段，源节点发送无线信号，中继节点接收并作相应处理；在第二阶段，中继节点将处理完的数据通过无线方式转发给目的节点。为了叙述方便，用S→R表示从源节点到中继节点的链路，R→D表示从中继节点到目的节点的链路。针对下行，S→R表示从基站BS到中继站RS的链路，R→D表示从RS到用户终端UT的链路。针对上行，S→R则表示从UT到RS的链路，R→D表示从RS到BS的链路。在S→R链路 和R→D链路中都可以按照OFDM方式进行无线传输。 

在基于OFDM的中继系统中，根据中继节点R对来自于源节点S的信号的处理方式不同，中继节点R可以按照放大转发(AF)或者解码转发(DF)的方式进行中继。其中传统的放大转发AF没有考虑到第一跳和第二跳之间的信道条件差异。虽然，通过网络的资源调度可以给S→R链路和R→D链路分配相同的子载波组，但是，S→R链路和R→D链路之间在时域上存在一个先后顺序，而且由于位置的不同，S→R链路和R→D链路之间相同子载波之间的信道条件也并非相同，如果直接进行放大转发，就有可能导致S→R链路上某个子载波组中信号质量比较好的子载波在R→D链路中的信道质量非常差，反之亦然。也就是说，S→R链路中传输容量比较高的子载波有可能在R→D链路中被耦合到传输容量比较差的子载波上，进而导致R→D链路中的信息损失比较大。虽然也有可能使得S→R链路中信道质量比较差的子载波被耦合到R→D链路中信道质量比较好的子载波上，但是由于编码调制方式并没有改变，这样也不能提高整个系统的传输容量。尤其在MIMO OFDM系统中，这种现象表现得更加严重。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种正交频分复用(OFDM)系统的数据中继方法及中继站，从而提高OFDM系统的性能。 

为了解决上述问题，本发明公开了，一种正交频分复用OFDM系统的数据中继方法，该系统包括基站、用户终端以及无线中继站，该数据中继方法包括以下步骤： 

A：作为中继节点的中继站接收作为源节点的基站或者用户终端发送的信号并进行OFDM解调后，缓存其中的数据信息，并估计源节点到中继节点链路的信道响应，以及获得中继节点到目的节点链路的信道响应； 

B：所述中继站根据源节点到中继节点链路以及中继节点到目的节点链路的信道响应确定每一子载波组内的子载波耦合矩阵，并将此耦合矩阵通知给目的节点，同时估计每个子载波上的增益系数以及发射功率； 

C：中继站重新按照所述子载波耦合关系，将缓存的源节点到中继节点链路上各子载波上的符号映射到耦合以后的中继节点到目的节点链路的相应子载波上，并进行功率分配，然后进行OFDM调制，并发送到目的节点； 

其中，步骤B中，确定子载波组内的子载波耦合矩阵，进一步包含以下步骤： 

步骤1：根据从天线信号中分离出的导频信息估计源节点到中继节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按其信道质量参数值的大小排序； 

步骤2：所述中继站获取中继节点到目的节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按步骤1方式进行排序； 

步骤3：对源节点到中继节点链路与中继节点到目的节点链路中相同的子载波组，将组内排序位置相同的子载波相互耦合，从而确定所述子载波耦合矩阵。 

上述信道质量参数，为信道信噪比SNR、信干噪比SINR、载干比CIR、信干比SIR中的一种或者其组合。 

上述子载波耦合矩阵，包括若干个矩阵元素(b，u，k)，其中b表示子载波组的序号，k表示源节点到中继节点链路中该子载波组中子载波序号，u表示中继节点到目的节点链路中该子载波组中子载波序号，(b，u，k)表示源节点到中继节点链路中的第b个子载波组中对应的第k个子载波被耦合到中继节点到目的节点链路中的第b个子载波组中对应的第u个子载波上。 

上述方法中，所述目的节点接收到中继节点放大转发的信号后，进行OFDM解调，并将解调出的源节点到中继节点链路和中继节点到目的节点链路之间的子载波耦合关系运用到恢复源节点发射信号的过程中。 

本发明还公开了一种中继站，包括OFDM解调模块，与该OFDM解调模块连接的数据缓存模块和信道估计模块，以及子载波间匹配矩阵计算模块、子载波映射及功率分配模块、信道响应获取模块、放大增益以及功率计 算模块和与其相连的OFDM调制模块，其中： 

所述数据缓存模块缓存OFDM解调所获得的源节点发送到中继节点的业务数据； 

所述信道估计模块利用OFDM解调获得的导频信息估计源节点到中继节点链路的信道响应； 

所述信道响应获取模块获取中继节点到目的节点间信道响应并保存； 

所述子载波间匹配矩阵计算模块根据信道估计模块发送的所述源节点到中继节点信道响应和保存的中继节点到目的节点间信道响应，计算源节点到中继节点链路中子载波和中继节点到目的节点链路中子载波的耦合关系； 

所述放大增益以及功率计算模块根据所述信道估计模块发送的源节点到中继节点信道响应以及子载波间匹配矩阵计算模块发送的子载波耦合关系，估计每个子载波的增益系数以及发射功率； 

所述子载波映射及功率分配模块重新按照所述子载波耦合关系，将数据缓存模块中的源节点到中继节点链路上各子载波上的符号映射到耦合以后的中继节点到目的节点链路的相应子载波上，并进行功率分配； 

其中，中继站中所述子载波间匹配矩阵计算模块， 

首先根据从所述信道估计模块收到估计源节点到中继节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按其信道质量参数值的大小排序； 

然后根据从所述信道响应获取模块收到中继节点到目的节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按上述相同的排列方式进行排序； 

对源节点到中继节点链路与中继节点到目的节点链路中相同的子载波组，将组内排序位置相同的子载波相互耦合，从而确定所述子载波耦合矩阵。 

上述信道质量参数，为信道信噪比SNR、信干噪比SINR、载干比CIR、信干比SIR中的一种或者其组合。 

上述子载波耦合矩阵，包括若干个矩阵元素(b，u，k)，其中b表示子载波组的序号，k表示源节点到中继节点链路中该子载波组中子载波序号，u表 示中继节点到目的节点链路中该子载波组中子载波序号，(b，u，k)表示源节点到中继节点链路中的第b个子载波组中对应的第k个子载波被耦合到中继节点到目的节点链路中的第b个子载波组中对应的第u个子载波上。 

本发明在传统放大转发中继器转发数据以前，将源节点到中继节点链路和中继节点到目的节点链路对应的子载波进行匹配，再重新映射，从而提高了整个系统的性能。 

附图说明

图1为两跳结构的中继系统中的节点示意图； 

图2为采用本发明技术方案的两跳MIMO OFDM系统结构示意图； 

图3为图2所示系统中中继站的结构示意图； 

图4为图3所示中继站中针对每根天线进行OFDM调制原理框图； 

图5为图3所示中继站中针对每根天线进行OFDM解调原理框图； 

图6(a)为图2所示系统中第一个子载波组内S→R链路和R→D链路之间的子载波耦合关系示意图； 

图6(b)为图2所示系统中第二个子载波组内S→R链路和R→D链路之间的子载波耦合关系示意图； 

图7为图2所示系统进行数据中继的流程图。 

具体实施方式

本发明的主要构思是，OFDM系统对数据进行中继的过程中，为了提高放大转发(AF)中继系统的性能，考虑需要中继节点对源节点到中继节点的链路信号进行适当处理，然后再转发到目的节点，因此本发明技术方案在传统放大转发(AF)中继器转发数据以前，将源节点到中继节点的链路以及中继节点到目的节点的链路对应的子载波进行匹配，再重新映射，从而提高整个系统性能。 

下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。 

实施例1、为基于MIMO OFDM系统的数据中继方法及其中继站。 

图2所示为，基于MIMO OFDM的中继系统，源节点S为基站或者用户终端，其配置了N根发射天线，中继节点R为无线中继站，其配置了M根天线，目的节点D为用户终端或者基站，其配置了K根天线。节点S、R和D都处于频率选择性衰落信道环境中，网络分配给S→R链路的子载波组资源和R→D链路的子载波资源完全相同，都是B个子载波组，每个子载波组中都包含K个子载波，本实施例中B＝2、K＝6。 

图3为图2所示的系统结构中中继站的结构示意图，该中继站除天线和射频(RF)模块外，还包括OFDM解调模块、OFDM调制模块、数据缓存模块、信道估计模块、放大增益以及功率计算模块、子载波间匹配矩阵计算模块、子载波映射及功率分配模块、信道响应获取模块。 

其中OFDM解调模块针对每根天线上的接收信号独立进行OFDM解调后，分离导频信息和数据信息，并将数据信息通过数据缓存模块发送到子载波映射及功率分配模块，导频信号发送到信道估计模块； 

数据缓存模块，保存有OFDM解调所获得的源节点发送到中继节点的业务数据； 

信道估计模块将利用导频信号估计的源节点到中继节点链路的信道响应，分别发送到放大增益以及功率计算模块和子载波间匹配矩阵计算模块； 

信道响应获取模块，获取中继节点到目的节点间信道响应并保存，并将此数据发送到子载波间匹配矩阵计算模块； 

子载波间匹配矩阵计算模块根据收到的源节点到中继节点链路的信道响应以及中继节点到目的节点的信道响应计算子载波间耦合矩阵，将该矩阵分别发送到放大增益以及功率计算模块、子载波映射及功率分配模块，其具体的计算过程如下： 

首先根据从所述信道估计模块收到估计源节点到中继节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按其信道质量参数值的大小排序； 

然后根据从所述信道响应获取模块收到中继节点到目的节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按上述相同的排列方式进行排序； 

最后对源节点到中继节点链路与中继节点到目的节点链路中相同的子载波组，将组内排序位置相同的子载波相互耦合，从而确定所述子载波耦合矩阵； 

其中信道质量参数，为信道信噪比SNR、信干噪比SINR、载干比CIR、信干比SIR中的一种或者其组合。 

本实施例中所述子载波间匹配矩阵计算模块，将源节点到中继节点链路中第b个子载波组中的第k个子载波耦合到中继节点到目的节点链路中第b个子载波组中的第u个子载波上，所述子载波耦合矩阵表示为(b，u，k)。 

放大增益以及功率计算模块根据估计的源节点到中继节点链路的信道响应以及子载波间耦合矩阵计算子载波上的放大增益以及功率，并发送到子载波映射及功率分配模块； 

子载波映射及功率分配模块重新按照所述子载波耦合矩阵，将数据缓存模块中的源节点到中继节点链路上各子载波上的符号映射到耦合以后的中继节点到目的节点链路的相应子载波上，并进行功率分配； 

OFDM调制模块，针对每根天线信号，进行独立调制，发送到空间信道 中。 

上述基于MIMO OFDM系统的中继站进行数据中继的过程如图7所示，包括以下步骤： 

步骤701：对接收信号进行OFDM解调； 

该步骤中，由于整个无线链路的信道在一段时间内变化非常年缓慢，可以在几帧时间之内认为信道处于准静态状态，中继节点接收到来自源节点的信号以后，针对每一根天线上接收的信号独立进行OFDM解调，其解调过程进一步包括去除循环前缀(CP)、串并转换(S/P)、快速傅立叶变换(FFT)以及并串转换(P/S)等。 

步骤702：分离导频信息和数据信息，并缓存数据信息； 

步骤703：估计源节点到中继节点链路的信道响应； 

该步骤中，利用步骤702中分离的导频估计S→R链路的信道响应以及相应的信道测量，而R→D链路的信道响应可以利用TDD模式下的信道互易性，通过事先测量D→R链路信道来获得。 

步骤704：确定子载波组内的子载波耦合矩阵并将此耦合矩阵通知给目的节点； 

步骤705：估计每个子载波上的增益系数以及发射功率； 

步骤706：子载波重新映射，并进行功率分配； 

该步骤中，中继节点将缓存的数据重新按照子载波耦合矩阵将S→R链路上各个子载波上的符号映射到耦合以后的R→D链路中每根天线上的相应子载波上，其中包含导频符号的映射。 

步骤707：OFDM调制，并按计算的所述发射功率发送到空间信道； 

该步骤中，OFDM调制主要针对每根天线独立进行，进一步包含串并转换(S/P)、快速逆傅立叶变换(IFFT)、并串转换(P/S)以及插入循环前缀(CP)，进而按计算的所述发射功率发送到空间信道。 

目的节点接收到中继节点放大转发的信号以后，进行常规MIMO OFDM 的解调，解调过程中，要解调出S→R链路和R→D链路之间的子载波耦合关系，并将其运用到恢复源节点发射信号的过程中。 

上述步骤704确定子载波组内的子载波耦合矩阵，进一步包含以下步骤： 

704a：估计源节点到中继节点S→R链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，例如信道信噪比SNR、信干噪比SINR、载干比CIR或者信干比SIR或者其组合等，对每个子载波组，分别按照信道质量参数值从大到小(或者从小到大，此时R→D链路的排序方式与其一致即可)的顺序对组内的子载波进行排序； 

本实施例中将每个子载波组中每个子载波对应的信道信噪比，记作SNR_1，b，k，下标(1，b，k)表示S→R链路中第b(b＝1，2，...，B)个子载波组中的第k(k＝1，2，...，K)个子载波，然后对k个子载波对应的SNR按照从大到小的顺序进行排序，将从大到小的序号分别记作A、B、C、D、E、F，S→R链路中的各个子载波组中子载波对应的SNR大小顺序如表1所示。 

表1 

704b：估计中继节点到目的节点R→D链路中每个子载波组中每个子载波对应的按照信道质量参数，对每个子载波组范围内，分别按照信道质量参数值从大到小或者从小到大的顺序进行排序，该排序方式与步骤704a中的排序方式相同； 

本实施例中将每个子载波组中每个子载波对应的信道信噪比，记作SNR_2，b，u。其中下标( )2，b，u表示R→D链路中第b(b＝1，2，...，B)个子载波组中的 第u(u＝1，2，...，K)个子载波，然后对K个子载波对应的SNR按照从大到小的顺序进行排序，将从大到小的序号分别记作A、B、C、D、E、F，R→D链路中的各个子载波组中子载波对应的SNR大小顺序如表2所示。 

表2 

704c：按照相同子载波组耦合到相同子载波组，耦合的两个子载波组内排序后位置相同的子载波相互耦合的原则，确定源节点到中继节点链路与中继节点到目的节点链路中位置相同的子载波组之间的子载波耦合矩阵，并记作如下标记：源节点到中继节点链路中第b个子载波组中的第k个子载波被耦合到中继节点到目的节点链路中第b个子载波组中的第u个子载上。 

图6所示为本实施例中，确定S→R链路中的子载波被具体映射到R→D链路中获得的子载波耦合方式。其中，图6(a)表示第一个子载波组中的子载波耦合方式，图6(b)表示第二个子载波组中的子载波耦合方式。图6所示的每一子载波的耦合方式可以用一个矩阵元素(b，u，k)来描述，b，u，k的含义如上文所述，得到以下子载波耦合矩阵： 

$\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{1,1,4}& \mathrm{1,2,6}& \mathrm{1,3,2}& \mathrm{1,4,3}& \mathrm{1,5,1}& \mathrm{1,6,5}\\ \mathrm{2,1,3}& \mathrm{2,2,2}& \mathrm{2,3,5}& \mathrm{2,4,1}& \mathrm{2,5,4}& \mathrm{2,6,6}\end{array}\right]$

上述步骤705估计每个子载波上的增益系数以及发射功率，进一步包含以下步骤： 

705a：估计源节点到中继节点S→R链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道噪声方差σ_1，b，k ²，其中下标(1，b，k)表示源节点到中继节点链路中第 b个子载波组中的第k个子载波； 

705b：估计中继节点到目的节点R→D链路中每个子载波对应的功率增益系数E_2，b，u，即 

$E_{2,b,u}=\sqrt{\frac{\mathrm{PN}}{P\·\left\{\mathrm{tr}\right[H_{1,b,k}^H{H}_{1,b,k}\left]\right\}+\mathrm{MN}{\mathrm{\σ}}_{1,b,k}^2}}$

式中，下标(2，b，u)表示R→D链路中第b个子载波组中的第u个子载波，而且该第u个子载波就是(1，b，k)所描述的第k个子载波，N和M分别表示源节点和中继节点的天线数，P表示中继节点的发射总功率(每根天线发射的功率平均为P/M)，tr(A)表示矩阵A的迹，H_1，b，k表示S→R链路中第b个子载波组中第k个子载波上对应的信道响应矩阵，H_1，b，k ^H表示矩阵H_1，b，k的共轭转置矩阵。 

705c：估计R→D链路中每个子载波对应的发射功率，即p_2，b，u＝E_2，b，uI_M，式中I_M表示维度是M×M的单位阵。 

上述步骤705b、705c均可采用现有技术实现。 

以上实施例是针对MIMO OFDM系统提出的，但也可以应用于单天线的OFDM系统，此时该单天线OFDM系统的中继站与上述实施例1的中继站的不同之外在于，OFDM解调及调制模块不用针对天线进行独立解调或者调制。单天线OFDM系统进行数据中继的过程同上述实施例的数据中继流程，其中按现有技术实现对中继节点到目的节点R→D链路中每个子载波对应的功率增益系数估计。 

上述实施例将源节点到中继节点链路和中继节点到目的节点链路对应的子载波进行匹配，再重新映射，提高了整个系统的性能。 

当然，本发明提供的实施例只是为了详尽地说明按照本发明内容提供的在MIMO OFDM系统中通过子载波耦合的方式实现数据中继转发的方法，因而都是示例性的实施方式，并不能将它看作是对于本发明的限制，而且，凡是在本发明宗旨之内的显而易见的修改亦应归于本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种正交频分复用OFDM系统的数据中继方法，该系统包括基站、用户终端以及无线中继站，该数据中继方法包括以下步骤：

A：作为中继节点的中继站接收作为源节点的基站或者用户终端发送的信号并进行OFDM解调后，缓存其中的数据信息，并估计源节点到中继节点链路的信道响应，以及获得中继节点到目的节点链路的信道响应；

B：所述中继站根据源节点到中继节点链路以及中继节点到目的节点链路的信道响应确定每一子载波组内的子载波耦合矩阵，并将此耦合矩阵通知给目的节点，同时估计每个子载波上的增益系数以及发射功率；

C：中继站重新按照所述子载波耦合关系，将缓存的源节点到中继节点链路上各子载波上的符号映射到耦合以后的中继节点到目的节点链路的相应子载波上，并进行功率分配，然后进行OFDM调制，并发送到目的节点；

其中，所述步骤B中，确定子载波组内的子载波耦合矩阵，进一步包含以下步骤：

步骤1：根据从天线信号中分离出的导频信息估计源节点到中继节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按其信道质量参数值的大小排序；

步骤2：所述中继站获取中继节点到目的节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按步骤1方式进行排序；

步骤3：对源节点到中继节点链路与中继节点到目的节点链路中相同的子载波组，将组内排序位置相同的子载波相互耦合，从而确定所述子载波耦合矩阵。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道质量参数，为信道信噪比SNR、信干噪比SINR、载干比CIR、信干比SIR中的一种或者其组合。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子载波耦合矩阵，包括若干个矩阵元素(b，u，k)，其中b表示子载波组的序号，k表示源节点到中继节点链路中该子载波组中子载波序号，u表示中继节点到目的节点链路中该子载波组中子载波序号，(b，u，k)表示源节点到中继节点链路中的第b个子载波组中对应的第k个子载波被耦合到中继节点到目的节点链路中的第b个子载波组中对应的第u个子载波上。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目的节点接收到中继节点放大转发的信号后，进行OFDM解调，并将解调出的源节点到中继节点链路和中继节点到目的节点链路之间的子载波耦合关系运用到恢复源节点发射信号的过程中。

5.一种实现如权利要求1所述方法的中继站，其特征在于，包括OFDM解调模块，与该OFDM解调模块连接的数据缓存模块和信道估计模块，以及子载波间匹配矩阵计算模块、子载波映射及功率分配模块、信道响应获取模块、放大增益以及功率计算模块和与其相连的OFDM调制模块，其中：

所述数据缓存模块缓存OFDM解调所获得的源节点发送到中继节点的业务数据；

所述信道估计模块利用OFDM解调获得的导频信息估计源节点到中继节点链路的信道响应；

所述信道响应获取模块获取中继节点到目的节点间信道响应并保存；

所述子载波间匹配矩阵计算模块根据信道估计模块发送的所述源节点到中继节点信道响应和所述信道响应获取模块中保存的中继节点到目的节点间信道响应，计算源节点到中继节点链路中子载波和中继节点到目的节点链路中子载波的耦合关系；

所述放大增益以及功率计算模块根据所述信道估计模块发送的源节点到中继节点信道响应以及子载波间匹配矩阵计算模块发送的子载波耦合关系，估计每个子载波的增益系数以及发射功率；

所述子载波映射及功率分配模块重新按照所述子载波耦合关系，将数据缓存模块中的源节点到中继节点链路上各子载波上的符号映射到耦合以后的中继节点到目的节点链路的相应子载波上，并进行功率分配；

其中，所述子载波间匹配矩阵计算模块，

首先根据从所述信道估计模块收到估计源节点到中继节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按其信道质量参数值的大小排序；

然后根据从所述信道响应获取模块收到中继节点到目的节点链路中每个子载波组中每个子载波对应的信道质量参数，并在每个子载波组内对子载波按上述相同的排列方式进行排序；

对源节点到中继节点链路与中继节点到目的节点链路中相同的子载波组，将组内排序位置相同的子载波相互耦合，从而确定所述子载波耦合矩阵。

6.如权利要求5所述的中继站，其特征在于，所述信道质量参数，为信道信噪比SNR、信干噪比SINR、载干比CIR、信干比SIR中的一种或者其组合。

7.如权利要求5所述的中继站，其特征在于，所述子载波耦合矩阵，包括若干个矩阵元素(b，u，k)，其中b表示子载波组的序号，k表示源节点到中继节点链路中该子载波组中子载波序号，u表示中继节点到目的节点链路中该子载波组中子载波序号，(b，u，k)表示源节点到中继节点链路中的第b个子载波组中对应的第k个子载波被耦合到中继节点到目的节点链路中的第b个子载波组中对应的第u个子载波上。

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