CN107210906B - 自适应中继方案和虚拟全双工中继操作 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信系统包括源节点、目的地节点、以及在源节点和目的地节点之间布置的多个半双工中继节点。半双工中继节点被配置在各自包括从源节点到目的地节点的相等数量的跳的两个不相交的路径中。源节点被配置成在交替的时隙中经由两个不相交的路径来交替地传输信息，并且目的地节点被配置成在交替的时隙中经由两个不相交的路径来交替地接收信息。

Description

自适应中继方案和虚拟全双工中继操作
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年1月23日提交的美国临时申请No.62/107,271的权益，通过引用其全部内容而据此结合其主题。
技术领域
所公开的主题通常涉及电信，并且更具体地，涉及自适应中继方案和虚拟全双工中继操作。
背景技术
为了处理无线数据业务的指数式增长，预期在未来将会需要相当密集地部署基站或无线接入节点。非常密集地部署无线接入节点的可行性以可以为网络中的每个单独接入节点提供高数据速率传送的回程网络的存在为基础。从最大化容量的观点看，基于光纤的回程解决方案很可能是最理想的解决方案并且最适合新的构造。然而，在现有的建筑和基础设施中，将新的光纤安装到非常密集的网络中的每一个接入节点的成本可以是过高的。
基于光纤的回程解决方案的备选方案是无线自回程解决方案，其中使用相同的接入频谱来提供传送。利用自回程，接入节点不仅服务在它的附近的它自己的被指派的用户设备（UE），而且作为中继节点服务它的邻近的接入节点，以便于朝向网络中的信息聚集节点和/或从网络中的信息聚集节点传送数据。一组自回程接入节点可以形成多跳网状网络。接入节点合作地将彼此的业务传递到聚集节点并且从聚集节点传递彼此的业务。
发明内容
在所公开的主题的某些实施例中，一种无线通信节点包括处理器和存储器，所述处理器和存储器共同编码指令，所述指令在被处理器执行时促使无线通信节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间将源消息传输到对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括在无线通信节点和目的地节点之间布置的半双工中继节点的不同集合。
在某些相关的实施例中，指令进一步促使无线通信节点生成作为源消息的信息位的块，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而将信息位的块编码成码字，由码字生成调制的信号，并且作为源消息来传输调制的信号。在某些相关的实施例中，根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来编码信息位的块。在某些相关的实施例中，根据通过奇数时间中继组和偶数时间中继组的相应路径中的信道条件来确定第一码率和第二码率。
在某些相关的实施例中，中继节点是长期演进（LTE）中继节点。在某些相关的实施例中，中继节点是多跳回程网络的一部分。
在某些相关的实施例中，中继节点是设备到设备（D2D）中继节点。
在某些实施例中，一种操作无线通信节点的方法包括将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间将源消息传输到对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括在无线通信节点和目的地节点之间布置的半双工中继节点的不同集合。
在某些相关的实施例中，方法进一步包括生成作为源消息的信息位的块，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而将信息位的块编码成码字，由码字生成调制的信号，并且作为源消息来传输调制的信号。在某些相关的实施例中，方法进一步包括根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来编码信息位的块。在某些相关的实施例中，方法进一步包括根据通过奇数时间中继组和偶数时间中继组的相应路径中的信道条件来确定第一码率和第二码率。
在某些实施例中，一种无线通信节点包括处理器和存储器，所述处理器和存储器共同编码指令，所述指令在被处理器执行时促使无线通信节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间从对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括在无线通信节点和产生源消息的源节点之间布置的半双工中继节点的不同集合。
在某些相关的实施例中，指令进一步促使无线通信节点基于先前解码的消息来对接收的源消息执行干扰消除。在某些相关的实施例中，指令进一步促使无线通信节点解码接收的源消息以根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙来为奇数索引块或偶数索引块生成信息位。在某些相关的实施例中，根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来解码源消息。
在某些实施例中，一种操作无线通信节点的方法包括将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间从对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括在无线通信节点和产生源消息的源节点之间布置的半双工中继节点的不同集合。
在某些相关的实施例中，方法进一步包括基于先前解码的消息来对接收的源消息执行干扰消除。在某些相关的实施例中，方法进一步包括解码接收的源消息以根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙来为奇数索引块或偶数索引块生成信息位。在某些相关的实施例中，根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来解码源消息。
在某些实施例中，一种半双工中继节点包括处理器和存储器，所述处理器和存储器共同编码指令，所述指令在被处理器执行时促使半双工中继节点分别在交替的接收时隙和传输时隙中接收和传输源消息，其中在每个接收时隙期间，半双工中继节点在奇数时隙中接收由源节点输出的源消息，与在相邻的偶数时隙中传输由源节点输出的源消息的同伴半双工中继节点配合，以及在每个传输时隙期间，半双工中继节点在奇数时隙中传输由源节点输出的源消息，与在相邻的偶数时隙中接收由源节点输出的源消息的同伴半双工中继节点配合。
在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点为接收的源消息中的每个接收的源消息自适应地选择编码方案并且根据所选择的方案来编码源消息。在某些相关的实施例中，自适应地选择编码方案包括确定中继信道的信道质量值，以及根据质量值来选择多个候选编码方案中的一个候选编码方案。在某些相关的实施例中，多个候选编码方案包括量化映射并转发（QMF）编码方案和解码并转发（DF）编码方案。在某些相关的实施例中，如果信道质量大于或等于预先确定的值，则选择DF编码方案，否则选择QMF编码方案。
在某些相关的实施例中，所选择的编码方案是QMF编码方案，并且指令进一步促使半双工中继节点确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息。在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点响应于确定执行速率拆分而量化接收的源消息并且生成两个或多于两个量化索引，将量化索引编码成两个或多于两个码字，由两个或多于两个码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点响应于确定不执行速率拆分而量化接收的源消息并且生成单个量化索引，将量化索引编码成两个或多于两个码字，由码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些相关的实施例中，所选择的编码方案是DF编码方案，并且指令进一步促使半双工中继节点解码源消息以生成消息信息位，以及此后确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息。在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点响应于确定执行速率拆分而将消息信息位重新编码成两个或多于两个码字，由两个或多于两个码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点响应于确定不执行速率拆分而将消息信息位重新编码成单个码字，由码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些实施例中，一种操作半双工中继节点的方法包括分别在交替的接收时隙和传输时隙中接收和传输源消息，其中在每个接收时隙期间，半双工中继节点在奇数时隙中接收由源节点输出的源消息，与在相邻的偶数时隙中传输由源节点输出的源消息的同伴半双工中继节点配合，以及在每个传输时隙期间，半双工中继节点在奇数时隙中传输由源节点输出的源消息，与在相邻的偶数时隙中接收由源节点输出的源消息的同伴半双工中继节点配合。
在某些相关的实施例中，方法进一步包括为接收的源消息中的每个接收的源消息自适应地选择编码方案并且根据所选择的方案来编码源消息。在某些相关的实施例中，自适应地选择编码方案包括确定中继信道的信道质量值，以及根据质量值选择多个候选编码方案中的一个候选编码方案。在某些相关的实施例中，多个候选编码方案包括量化映射并转发（QMF）编码方案和解码并转发（DF）编码方案。在某些相关的实施例中，方法进一步包括如果信道质量大于或等于预先确定的值，则选择DF编码方案，否则选择QMF编码方案。
在某些相关的实施例中，所选择的编码方案是QMF编码方案，并且方法进一步包括确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息。在某些相关的实施例中，方法进一步包括响应于确定执行速率拆分而量化接收的源消息并且生成两个或多于两个量化索引，将量化索引编码成两个或多于两个码字，由两个或多于两个码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。在某些相关的实施例中，方法进一步包括响应于确定不执行速率拆分而量化接收的源消息并且生成单个量化索引，将量化索引编码成两个或多于两个码字，由码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些相关的实施例中，所选择的编码方案是DF编码方案，并且方法进一步包括解码源消息以生成消息信息位，以及此后确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息。在某些相关的实施例中，方法进一步包括响应于确定执行速率拆分而将消息信息位重新编码成两个或多于两个码字，由两个或多于两个码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。在某些相关的实施例中，方法进一步包括响应于确定不执行速率拆分而将消息信息位重新编码成单个码字，由码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些相关的实施例中，一种无线通信系统包括源节点、目的地节点、以及在源节点和目的地节点之间布置的多个半双工中继节点，其中多个半双工中继节点被配置在两个不相交的路径中，所述两个不相交的路径各自包括从源节点到目的地节点的相等数量的跳，并且其中源节点被配置成在交替的时隙中经由两个不相交的路径来交替传输信息。
在某些相关的实施例中，源节点进一步被配置成将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间将源消息传输到对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括半双工中继节点的不同子集。
在某些相关的实施例中，目的地节点被配置成将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间从对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括半双工中继节点的不同子集。
在某些实施例中，一种操作包括源节点、目的地节点、以及在源节点和目的地节点之间布置的多个半双工中继节点的网络的方法包括建立多个路由，所述多个路由各自包括从源节点到目的地节点的相等数量的跳并且各自包括半双工中继节点的不同子集，所述方法包括将路由划分成奇数时间中继组和偶数时间中继组，以及在连续的奇数时隙和偶数时隙中通过奇数时间中继组和偶数时间中继组来交替地传输来自源节点的源消息。
在某些相关的实施例中，系统进一步包括源节点，所述源节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间将源消息传输到奇数时间中继组或偶数时间中继组。
在某些相关的实施例中，系统进一步包括目的地节点，所述目的地节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间从奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息。
附图说明
附图说明了公开的主题的所选择的实施例。在附图中，相似的附图标记表示相似的特征。
图1是说明根据某些实施例的长期演进（LTE）网络的图示。
图2是说明根据某些实施例的无线通信设备的图示。
图3是说明根据某些实施例的无线电接入节点的图示。
图4是说明根据某些实施例的其中通过一前一后地操作的两个半双工中继来实现全双工中继的功能性的通信方案的图示。
图5是说明根据某些实施例的由源节点执行的操作的流程图。
图6是说明根据某些实施例的、在诸如图4中所说明的通信方案中由半双工中继节点执行的操作的流程图。
图7是说明根据某些实施例的、在诸如图4中所说明的通信方案中由目的地节点执行的操作的流程图。
图8是说明根据某些实施例的、确定如何可以在诸如图4中所说明的通信方案中建立中继阶段的序列的网络级操作的流程图。
具体实施方式
下面的描述呈现了所公开的主题的各种实施例。这些实施例作为教导示例被提供并且将不会被解释为限制所公开的主题的范围。例如，可以修改、省略或者扩展所描述的实施例的某些细节，而不会背离所描述的主题的范围。
通常，所公开的主题提供了能够提高无线网络中的数据吞吐量的技巧和技术。在某些实施例中，这通过使用自适应中继方案和虚拟全双工中继操作来实现。
在所公开的主题的某些实施例中，多跳无线回程网络包括通过无线网状网络的相等数量的跳/阶段的多个路由中的多个网络节点（或者中继），多个网络节点包括路由的共同开始网络节点、所有路由的共同结束网络节点、以及路由中的开始网络节点和结束网络节点之间的一个或多个中间网络节点。开始节点可以被配置成在奇数时间实例中传输到路由的第一子集并且在偶数时间实例中传输到路由的第二子集。结束节点可以被配置成在奇数时间实例中从路由的第二子集接收并且在偶数时间实例中从路由的第一子集接收。
在某些相关的实施例中，路由中的多个网络节点进一步被配置成交换确定是将消息解码并转发到下一阶段还是将接收的信号量化并转发到下一阶段所需要的控制信令，并且又进一步被配置成根据某个标准来确定是否以为每个码字适当选择的速率来将量化的信号或解码的消息的编码拆分成两个或多于两个区别的码字。此外，在某些相关的实施例中，如果阶段内的至少一个节点选择解码消息，则任何阶段处的每个节点可以决定拆分编码。
可以在支持任何适合的通信标准并且使用任何适合的部件的任何适当类型的通信系统中实现所描述的实施例。作为一个示例，可以在诸如图1中所说明的LTE网络中实现某些实施例。可以在除本文呈现的那些以外的上下文中实现其它实施例，例如在使用不同的无线电接入技术（RAT）的上下文中。
参见图1，通信网络100包括多个无线通信设备105（例如常规的UE、机器类型通信[MTC]/机器到机器[M2M] UE）以及多个无线电接入节点110（例如eNodeB或者其它基站）。将通信网络100组织成经由到无线电接入节点110的对应被连接到核心网络120的小区115。无线电接入节点110能够与无线通信设备105连同适于支持无线通信设备之间的通信或者无线通信设备和另一个通信设备（诸如固定电话）之间通信的任何附加元件进行通信。
正如对于本领域技术人员来说将是显然的，无线通信设备105和/或无线电接入节点110可以与中继（或者转发器）配合操作。此外，正如对于本领域技术人员来说也将是显然的，无线通信设备105和/或无线电接入节点110中的一个或多个可以被配置成在某些上下文中作为中继来操作。
尽管无线通信设备105可以表示包括硬件和/或软件的任何适合的组合的通信设备，但是在某些实施例中，这些无线通信设备可以表示诸如通过图2更详细地说明的示例无线通信设备的设备。类似地，尽管所说明的无线电接入节点可以表示包括硬件和/或软件的任何适合的组合的网络节点，但是在特定实施例中，这些节点可以表示诸如通过图3更详细地说明的示例无线电接入节点的设备。
参见图2，无线通信设备200包括处理器205、存储器、收发器215和天线220。在某些实施例中，被描述为由UE、MTC或M2M设备、和/或任何其它类型的无线通信设备提供的功能性中的某些或者全部可以由执行存储在计算机可读介质（诸如图2中示出的存储器）上的指令的设备处理器来提供。备选的实施例可以包括除图2中示出的那些之外的、可以负责提供设备的功能性（包括本文所描述的功能性中的任何功能性）的某些方面的附加部件。
参见图3，无线电接入节点300包括节点处理器305、存储器310、网络接口315、收发器320和天线325。在某些实施例中，被描述为由基站、node B、enodeB、和/或任何其它类型的网络节点提供的功能性中的某些或者全部可以由执行存储在计算机可读介质（诸如图3中示出的存储器310）上的指令的节点处理器305来提供。无线电接入节点400的备选实施例可以包括提供附加功能性（诸如本文所描述的功能性和/或相关的支持功能性）的附加部件。
正如对于本领域技术人员来说将是显然的，其它类型的节点（诸如中继、源节点和目的地节点）可以被配置具有与无线电接入节点300或者无线通信设备200的那些类似的部件。此外，正如对于本领域技术人员来说也将是显然的，无线电接入节点300和无线通信设备200中的一个或两者可以被配置成在某些上下文中作为中继、源节点或目的地节点来操作。
在接着而来的描述中，将使用某些术语来描述所描述的实施例的各种方面，诸如结构、组成、配置以及各种部件的操作。所使用的术语的解释应当考虑至少下列几点。
诸如“确定”、“计算”、“选择”、“决定”等等的术语表示逻辑或操作过程以用于得出某种形式的指定的信息、动作、操作、结果等等。然而，它们不会将过程限制到具体形式，诸如特定的数学计算、判定算法等等。相反，将会更一般地来解释它们。另外，取决于上下文，可以互换地使用上面的以及其它术语。例如，可以使用确定来代替计算、选择或决定，并且反之亦然。
诸如“源”和“源节点”的术语通常指某个定义的路径或路径段（诸如传输路由）中的起始点；它们不必表示最初产生传输的信息的点。类似地，术语“源消息”指由“源”或“源节点”传输的消息，但是不意味着消息本身最初由源或源节点产生。同样地，诸如“目的地”和“目的地节点”的术语通常指某个路径或路径段（诸如传输路由）中的终点；它们不必表示最终用掉传输的信息的点。
术语“半双工”指每次在一个方向上发生的通信，通常通过以某种交替方式执行传输和接收。诸如“半双工节点”、“半双工中继”或“半双工中继节点”的术语全都指可以执行半双工通信的部件，尽管它们不必被限于仅在半双工模式下操作。例如，术语“半双工中继节点”可以指能够半双工通信或者全双工通信的节点。可以同义地使用术语“半双工中继”和“半双工中继节点”。
术语“奇数”和“偶数”，当指计时或者时间相关的分组（例如“偶数时隙”、“奇数时隙”、“偶数时间中继组”、“奇数时间中继组”）时，仅仅是用来进行相对的区分。例如，它们可以被使用来指示不同特征之间的交替的计时关系。然而，它们不表示或者要求特征的具体的奇数或偶数的数字指定，尽管某些实施例确实包括用于某些时间相关的特征的奇数/偶数索引。
术语“布置”或者“在……之间布置”，在指网络中的节点或设备时，通常指节点的操作配置而不是相对的物理位置，尽管不必限于此。例如，在中继节点被称为是“在源节点和目的地节点之间布置”的地方，中继节点可以操作地被配置成在源节点和目的地节点之间传送信息，但是不必在物理上处于那些节点之间。
最近的研究已经通过以混合模数方式抑制自干扰以便避免接收器功率饱和证明了全双工中继的实际可行性。这些全双工中继背后的体系结构基于某种形式的模拟自干扰消除，后面是基带域中的数字自干扰消除。在这些体系结构中的某些中，通过利用多个天线发射来实现模拟域中的自干扰消除，使得不同天线上发射的信号反相叠加并且因此在接收天线处彼此抵消。
建立在使用多个天线来处理接收器与发射器的隔离的想法上，我们可以考虑这样的方法的“分布式版本”，其中发射和接收天线属于物理上分离的节点。这具有这样的节点中的每个节点可以在半双工模式下操作的益处。此外，通过允许传输和接收节点之间大的物理分离，消除了接收器功率饱和的问题。
被分布式方法启发，下面的描述呈现了用于包括半双工中继的网络的“虚拟”全双工多跳中继传输方案。在这个上下文中，术语“虚拟”指示实现了全双工功能性，即使中继正在半双工模式下操作。所描述的方案使得数据源能够在每一个时隙中将新的消息发送到目的地节点，就好像使用全双工中继一样，据此导致无线信道（带宽）的更高利用。此外，针对这样的虚拟全双工多跳中继方案，呈现了实现高速率性能并且胜过其它现有的编码方案的自适应编码方案。
图4是说明其中通过一前一后操作的两个半双工中继实现全双工中继的功能性的通信方案的图示。这个虚拟全双工多跳中继传输方案涉及多个中继阶段（在这个示例中，对于4跳中继网络来说K=3个阶段）。在图4中，对于每一个奇数时隙来说，黑实线是活动的，并且对于每一个偶数时隙来说，虚线是活动的。
每个中继阶段（或者传输跳）包括在传输和接收模式中被交替使用的至少两个半双工中继，使得当一个中继将它的信号传输到下一阶段时，相同中继阶段中的另一个中继接收来自先前阶段的信号。例如，在图4中，两个半双工中继R1,1和R2,1共同形成中继阶段。为了方便起见，相同阶段内的中继将被称为“同伴”中继。因此，在上面的示例中，半双工中继R1,1和R2,1相对于彼此被视为同伴中继。
在每个时间间隔交换每个阶段中的中继的角色。所有中继一起典型地形成从源节点到目的地节点的相等数量的跳或阶段的两个（或者多于两个）路由。如此，源可以在每一个时隙将新的消息发送到目的地，就好像使用全双工中继一样。连续的源消息中的每一对将经由中继的两个交替的不相交的路径传播。
在下面的描述中，描述了在每一个节点处为网络定义编码/解码的编码方案，诸如在图4中所说明的编码方案。方案的特征在于：1）在中继没有被限于执行所有相同的编码方案的意义上是自适应的。相反，每个中继可以在其中中继在发送之前解码消息的解码并转发（DF）方案和其中中继在转发之前量化消息的量化映射并转发（QMF）方案之间选择编码方案。方案的选择典型地基于中继信道条件以便实现某个性能目标，诸如最大化整体速率性能；方案的特征还在于：2）在确定是否执行速率拆分（允许网络中的干扰消除的机制）中是自适应的；3）在选择QMF中继处的量化级别以控制生成的信息量和被添加到中继处接收的原始信号的相关失真或量化噪声之间的折衷中是自适应的；以及4）在目的地节点处解码所有中继消息（不仅仅是源消息）。
可以在其中通过中继（全双工或半双工，利用或不利用多个天线）发送数据的任何网络情况中使用本文所描述的方法。因此，它通常适用于无线网络并且还适用于特定应用，诸如具有中继的蜂窝网络、多跳回程、网络辅助的D2D通信等等。
这个描述呈现了包括中继阶段的序列的“虚拟”全双工中继方案，所述中继阶段各自包含一前一后工作的至少一对半双工中继。在这个配置中，在任何给定时间，任何中继阶段中的中继中的某些中继传输信号，而它们中其余的从先前中继阶段中的中继接收信号。中继的角色在每个时间间隔交替。这样，源可以在每一个时隙将新的消息发送到目的地，就好像使用全双工中继一样。每两个连续的源消息将经由中继的两个交替的不相交的路径来传播。
更具体地，首先在网络中从源节点到目的地节点建立中继阶段的序列。每个中继阶段包括两个或多于两个半双工中继节点。将每个阶段中的这些中继节点划分成包括奇数时间中继组和偶数时间中继组的两组。奇数时间中继组负责在奇数时隙中中继由源节点（首先）传输的消息（或信息位的块），而偶数时间中继组负责在偶数时隙中中继由源节点（首先）传输的消息。源节点在时隙的序列中使消息到奇数时间中继组和到偶数时间中继组的它的传输交替。在另一端，目的地节点使来自奇数时间中继组和来自偶数时间中继组的信号的它的接收交替。
例如，考虑具有K个中继阶段（各自仅包括两个半双工中继）的虚拟全双工中继信道，正如在图4中示出的，其中K=3。特别地，可以推广到具有每个中继阶段中多于两个中继的情形。在包括离散无记忆信道的“n”个信道使用的时隙上执行编码/解码操作。假定连续中继使得在每个时隙“t”处源传输新的消息（即信息位的块）
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中对于奇数时隙t来说i=1并且对于偶数时隙t来说i=2，并且目的地节点解码新的消息
Figure DEST_PATH_IMAGE003
。我们定义两个消息速率r1和r2，因为经由两个不相交的路径（诸如路径1：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
和路径2：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
）将奇数索引消息和偶数索引消息传送到目的地。中继的角色在连续的时隙中交替反转（参见图4）。在N+K个时隙期间，目的地解码来自每个路径的N=2个消息。因此，经由路径“i”的消息的可达到的速率由
Figure DEST_PATH_IMAGE007
来定义。当块的数量N变得非常大时，速率
Figure DEST_PATH_IMAGE008
是可任意接近地达到的。注意，两个路径的码率（即r1和r2）可以是不同的，并且因此消息（或信息位的块）可需要在奇数时间实例和偶数时间实例处被不同地编码。
图5是说明根据所公开的主题的实施例操作源节点的方法的流程图。例如，可以通过系统（诸如图4中所说明的系统）来执行这个方法。典型地在每个时隙中执行图5中所示出的功能。例如在每个时隙中，新的信息位的块被典型地生成、编码、调制并传输到中继组。
参见图5，方法生成信息位的块（或“消息”）（S505），并且决定（或“确定”）用于信息位的块的传输时隙是奇数时隙还是偶数时隙（S510）。当确定传输时隙是奇数时隙（S510=奇数）时，方法将奇数索引的信息位的块编码成码字（S515），由奇数时隙的码字生成调制的信号（S520），并且将调制的信号传输到奇数时间中继组（S525）。备选地，当确定传输时隙是偶数时隙（S510=偶数）时，方法将偶数索引的信息位的块编码成码字（S530），由偶数时隙的码字生成调制的信号（S535），并且将调制的信号传输到偶数时间中继组（S540）。可以在相应的偶数时隙和奇数时隙中利用不同的速率r1和r2来可选地编码消息。
图6是说明由每个半双工中继节点执行的操作的流程图。例如可以通过图4的系统中的源节点S来执行这些操作。
参见图6，在时隙（奇数或偶数）中从先前中继阶段中的中继或者一组中继接收信号（S605）之后，中继首先自适应地决定是执行解码并转发（DF）操作还是执行量化映射并转发（QMF）操作（S610）。这样的决定可以自适应地取决于当前中继阶段和先前中继阶段之间的某个信道质量指示器。如果信道质量良好，则使用DF；否则使用QMF。例如，当接收的信号干扰加噪声比（SINR）高于某个（预先确定的）阈值时，可以使用DF。否则，使用QMF，因为SINR不是足够高以可靠地解码传入的消息。
在选择QMF的地方（S610=QMF），中继将接着决定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示量化的接收的信号（S615）。如果将要执行速率拆分（S615=是），则生成两个或多于两个码字（S635）；否则（S615=否），仅生成一个码字（S620）。
是否执行速率拆分的决定可以取决于这个中继和相同中继阶段的其它时间组中的中继之间的信道质量。在信道质量良好的地方，来自这个中继的传输可以严重干扰正在接收的其它时间组中的那些中继的接收。在这种情形下，速率拆分可以被这个中继用来允许其它时间组中的那些中继执行局部干扰消除从而通过解码多个码字中的一个码字来减少干扰。关于是否执行速率拆分的决定还可以取决于由相同中继阶段中的其它中继做出的操作的选择（DF或QMF）。在相同中继阶段的其它时间组中的其它中继中没有一个选择DF的地方，中继可以不执行速率拆分，在那种情形下，仅生成一个码字以表示量化的接收的信号。
类似地，如果选择DF而不是QMF（S610=DF），则中继首先从接收的信号解码消息（或信息位的块）（S655）。接着，中继再次决定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示解码的消息或者简单地仅生成一个码字（S660）。如果将要执行速率拆分（S660=是），则生成两个或多于两个码字（S675）；否则（S660=否），仅生成一个码字（S665）。
是否执行速率拆分的决定再次可以取决于这个中继和相同中继阶段的其它时间组中的中继之间的信道质量。在信道质量良好的地方，来自这个中继的传输可以严重地干扰正在接收的其它时间组中的那些中继的接收。在这种情形下，速率拆分可以被使用来允许其它时间组中的那些中继执行局部干扰消除以通过解码多个码字中的一个码字来减少干扰。关于是否执行速率拆分的决定还可以取决于由正在接收的其它中继做出的操作的选择（DF或QMF）。在相同中继阶段的其它时间组中的其它中继中没有一个选择DF的地方，中继可不执行速率拆分，在那种情形下，仅生成一个码字以表示解码的消息（或信息位的块）。
在如图6中所说明的编码（S625、S640、S665、S675）和调制（S630、S645、S670、S680）一个或多个码字之后，将调制的信号传输到下一中继阶段，或者如果中继是在最后中继阶段则将调制的信号传输到目的地（S650、S685）。
在所提议的方法中，目的地节点典型地知道中继的操作以用于解码，而中继不必知道其它中继的操作。（网络中的）中继可以经由反馈（或信令）信道来将指示它们操作方法的信息发送到目的地节点。另外，正如在许多通信系统中的，每个中继（或接收器）典型地知道传入的消息的码率。
图7是说明由目的地节点执行的操作的流程图。例如，可以由图4的系统中的目的地节点D来执行这些操作。
参见图7，在每一个时隙中，从上一个中继阶段接收信号（S705）。取决于它是奇数时隙还是偶数时隙（S710=奇数或者S710=偶数），从奇数时间中继组中的中继或者从偶数时间中继组中的中继接收信号（S715或S730）。
基于先前解码的消息，可以对接收的信号执行某个干扰消除操作（S720或S735）。接着使用所得到的信号来解码消息（S725或S740）。取决于它是奇数时隙还是偶数时隙，可以使用不同码率（r1或r2）的不同解码器来完成解码。
图8是说明确定如何可以建立中继阶段的序列的网络级操作的流程图。例如，可以由在图4中说明的节点中的一个节点或者由网络内的某个其它节点来执行这些操作。
参见图8，首先使用一个或多个已知的路由选择算法（诸如Bellman-Ford算法）来找到相等数量的跳或阶段的从源节点到目的地节点的多个路由（S805）。接着，将这些路由划分成两组，一组用于携带由源节点在奇数时隙中传输的消息，另一组用于携带由源节点在偶数时隙中传输的消息（S810）。在这个上下文中，术语“划分”指将节点识别、分类或指定为属于相应的组的逻辑或者操作过程。在每跳或阶段处，将属于指派给奇数（或偶数）时隙的路由的中继分类为奇数索引（或者相应地偶数索引）中继组。
下面是根据所公开的主题的所选择的实施例。可以例如在如上所述的系统和方法的上下文中或者在如对于本领域技术人员来说将是显然的各种备选的上下文中的任何上下文中实现这些实施例。
在某些实施例中，一种无线通信节点包括处理器和存储器，所述处理器和存储器共同编码指令，所述指令在被处理器执行时促使无线通信节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间将源消息传输到对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括在无线通信节点和目的地节点之间布置的半双工中继节点的不同集合。
在某些相关的实施例中，指令进一步促使无线通信节点生成作为源消息的信息位的块，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，将信息位的块编码成码字，由码字生成调制的信号，并且作为源消息来传输调制的信号。在某些相关的实施例中，根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来编码信息位的块。在某些相关的实施例中，根据通过奇数时间中继组和偶数时间中继组的相应路径中的信道条件来确定第一码率和第二码率。
在某些相关的实施例中，中继节点是长期演进（LTE）中继节点。在某些相关的实施例中，中继节点是多跳回程网络的一部分。
在某些相关的实施例中，中继节点是设备到设备（D2D）中继节点。
在某些实施例中，一种操作无线通信节点的方法包括将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间将源消息传输到对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括在无线通信节点和目的地节点之间布置的半双工中继节点的不同集合。
在某些相关的实施例中，方法进一步包括生成作为源消息的信息位的块，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，将信息位的块编码成码字，由码字生成调制的信号，并且作为源消息来传输调制的信号。在某些相关的实施例中，方法进一步包括根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来编码信息位的块。在某些相关的实施例中，方法进一步包括根据通过奇数时间中继组和偶数时间中继组的相应路径中的信道条件来确定第一码率和第二码率。
在某些实施例中，一种无线通信节点包括处理器和存储器，所述处理器和存储器共同编码指令，所述指令在被处理器执行时促使无线通信节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间从对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括在无线通信节点和产生源消息的源节点之间布置的半双工中继节点的不同集合。
在某些相关的实施例中，指令进一步促使无线通信节点基于先前解码的消息来对接收的源消息执行干扰消除。在某些相关的实施例中，指令进一步促使无线通信节点解码接收的源消息以根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙来为奇数索引块或偶数索引块生成信息位。在某些相关的实施例中，根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来解码源消息。
在某些实施例中，一种操作无线通信节点的方法包括将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间从对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括在无线通信节点和产生源消息的源节点之间布置的半双工中继节点的不同集合。
在某些相关的实施例中，方法进一步包括基于先前解码的消息来对接收的源消息执行干扰消除。在某些相关的实施例中，方法进一步包括解码接收的源消息以根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙来为奇数索引块或偶数索引块生成信息位。在某些相关的实施例中，根据当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来解码源消息。
在某些实施例中，半双工中继节点包括处理器和存储器，所述处理器和存储器共同编码指令，所述指令在被处理器执行时促使半双工中继节点分别在交替的接收时隙和传输时隙中接收和传输源消息，其中在每个接收时隙期间，半双工中继节点在奇数时隙中接收由源节点输出的源消息，与在相邻的偶数时隙中传输由源节点输出的源消息的同伴半双工中继节点配合，以及在每个传输时隙期间，半双工中继节点在奇数时隙中传输由源节点输出的源消息，与在相邻的偶数时隙中接收由源节点输出的源消息的同伴半双工中继节点配合。
在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点为接收的源消息中的每个源消息自适应地选择编码方案并且根据所选择的方案来编码源消息。在某些相关的实施例中，自适应地选择编码方案包括确定中继信道的信道质量值，以及根据质量值选择多个候选编码方案中的一个候选编码方案。在某些相关的实施例中，多个候选编码方案包括量化映射并转发（QMF）编码方案和解码并转发（DF）编码方案。在某些相关的实施例中，如果信道质量大于或等于预先确定的值，则选择DF编码方案，否则选择QMF编码方案。
在某些相关的实施例中，所选择的编码方案是QMF编码方案，并且指令进一步促使半双工中继节点确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息。在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点响应于确定执行速率拆分而量化接收的源消息并且生成两个或多于两个量化索引，将量化索引编码成两个或多于两个码字，由两个或多于两个码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点响应于确定不执行速率拆分而量化接收的源消息并且生成单个量化索引，将量化索引编码成两个或多于两个码字，由码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些相关的实施例中，所选择的编码方案是DF编码方案，并且指令进一步促使半双工中继节点解码源消息以生成消息信息位，以及此后确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息。在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点响应于确定执行速率拆分而将消息信息位重新编码成两个或多于两个码字，由两个或多于两个码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。在某些相关的实施例中，指令进一步促使半双工中继节点响应于确定不执行速率拆分而将消息信息位重新编码成单个码字，由码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些实施例中，一种操作半双工中继节点的方法包括分别在交替的接收时隙和传输时隙中接收和传输源消息，其中在每个接收时隙期间，半双工中继节点在奇数时隙中接收由源节点输出的源消息，与在相邻的偶数时隙中传输由源节点输出的源消息的同伴半双工中继节点配合，以及在每个传输时隙期间，半双工中继节点在奇数时隙中传输由源节点输出的源消息，与在相邻的偶数时隙中接收由源节点输出的源消息的同伴半双工中继节点配合。
在某些相关的实施例中，方法进一步包括为接收的源消息中的每个源消息自适应地选择编码方案并且根据所选择的方案来编码源消息。在某些相关的实施例中，自适应地选择编码方案包括确定中继信道的信道质量值，以及根据质量值选择多个候选编码方案中的一个候选编码方案。在某些相关的实施例中，多个候选编码方案包括量化映射并转发（QMF）编码方案和解码并转发（DF）编码方案。在某些相关的实施例中，方法进一步包括如果信道质量大于或等于预先确定的值，则选择DF编码方案，否则选择QMF编码方案。
在某些相关的实施例中，所选择的编码方案是QMF编码方案，并且方法进一步包括确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息。在某些相关的实施例中，方法进一步包括响应于确定执行速率拆分而量化接收的源消息并且生成两个或多于两个量化索引，将量化索引编码成两个或多于两个码字，由两个或多于两个码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。在某些相关的实施例中，方法进一步包括响应于确定不执行速率拆分而量化接收的源消息并且生成单个量化索引，将量化索引编码成两个或多于两个码字，由码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些相关的实施例中，所选择的编码方案是DF编码方案，并且方法进一步包括解码源消息以生成消息信息位，以及此后确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息。在某些相关的实施例中，方法进一步包括响应于确定执行速率拆分而将消息信息位重新编码成两个或多于两个码字，由两个或多于两个码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。在某些相关的实施例中，方法进一步包括响应于确定不执行速率拆分而将消息信息位重新编码成单个码字，由码字生成调制的信号，并且传输调制的信号。
在某些相关的实施例中，一种无线通信系统包括源节点、目的地节点、以及在源节点和目的地节点之间布置的多个半双工中继节点，其中多个半双工中继节点被配置在两个不相交的路径中，所述两个不相交的路径各自包括从源节点到目的地节点的相等数量的跳，并且其中源节点被配置成在交替的时隙中经由两个不相交的路径来交替地传输信息。
在某些相关的实施例中，源节点进一步被配置成将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间将源消息传输到对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括半双工中继节点的不同子集。
在某些相关的实施例中，目的地节点被配置成将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙，以及响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间从对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息，其中奇数时间中继组和偶数时间中继组中的每个包括半双工中继节点的不同子集。
在某些实施例中，一种操作网络的方法，所述网络包括源节点、目的地节点、以及在源节点和目的地节点之间布置的多个半双工中继节点，所述方法包括建立多个路由，所述多个路由各自包括从源节点到目的地节点的相等数量的跳并且各自包括半双工中继节点的不同子集，所述方法包括将路由划分成奇数时间中继组和偶数时间中继组，以及在连续的奇数时隙和偶数时隙中，通过奇数时间中继组和偶数时间中继组来交替地传输来自源节点的源消息。
在某些相关的实施例中，系统进一步包括源节点，所述源节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙并且响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间将源消息传输到奇数时间中继组或偶数时间中继组。
在某些相关的实施例中，系统进一步包括目的地节点，所述目的地节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙并且响应于将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在当前时隙期间从奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息。
正如由前面所表明的，所描述的主题可以实质上提高单路由路由选择解决方案上的数据吞吐量。可以证明，所描述的实施例的可达到的数据速率非常接近于基础网状中继网络的最大可达到的容量。
在这个书面描述中使用了下列缩写词。
CF 压缩并转发
D2D 设备到设备
DF 解码并转发
LTE 长期演进
M2M 机器到机器
MTC 机器类型通信
NNC 噪声网络译码
QMF 量化映射并转发
RAT 无线电接入技术
SF 存储并转发
SNNC 短消息NNC
UE 用户设备
虽然已经在上面参考各种实施例呈现了所公开的主题，但是将会理解可以对所描述的实施例进行形式和细节上的各种改变，而不会背离本发明的整体范围。

Claims (46)

1.一种无线通信节点（300），所述无线通信节点包括：
处理器（305）和存储器（310），所述处理器和存储器共同编码指令，所述指令在被所述处理器执行时，促使所述无线通信节点：
将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙（S510）；以及
响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在所述当前时隙期间将源消息传输到对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组（S525或S540），
其中所述奇数时间中继组和所述偶数时间中继组中的每个包括在所述无线通信节点和目的地节点之间布置的多个半双工中继节点中的半双工中继节点的不同集合（图4，“路径1”、“路径2”），
其中所述多个半双工中继节点被配置在两个不相交的路径中，所述两个不相交的路径各自包括从所述无线通信节点到所述目的地节点的相等数量的跳，并且其中所述无线通信节点被配置成在交替的时隙中经由所述两个不相交的路径来交替传输信息。
2.如权利要求1所述的无线通信节点，其中所述指令进一步促使所述无线通信节点：
生成作为所述源消息的信息位的块（S505）；以及
响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而将所述信息位的块编码成码字（S515或S530），由所述码字生成调制的信号（S520或S535），并且作为所述源消息来传输所述调制的信号（S525或S540）。
3.如权利要求2所述的无线通信节点，其中根据所述当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来编码所述信息位的块。
4.如权利要求3所述的无线通信节点，其中根据通过所述奇数时间中继组和所述偶数时间中继组的相应路径中的信道条件来确定所述第一码率和所述第二码率。
5.如权利要求1所述的无线通信节点，其中所述中继节点是长期演进（LTE）中继节点。
6.如权利要求1所述的无线通信节点，其中所述中继节点是多跳回程网络的一部分。
7.如权利要求1所述的无线通信节点，其中所述中继节点是设备到设备（D2D）中继节点。
8.一种操作无线通信节点的方法（图5），所述方法包括：
将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙（S510）；以及
响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在所述当前时隙期间将源消息传输到对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组（S525或S540），
其中所述奇数时间中继组和所述偶数时间中继组中的每个包括在所述无线通信节点和目的地节点之间布置的多个半双工中继节点中的半双工中继节点的不同集合（图4，“路径1”、“路径2”）,
其中所述多个半双工中继节点被配置在两个不相交的路径中，所述两个不相交的路径各自包括从所述无线通信节点到所述目的地节点的相等数量的跳，并且其中所述无线通信节点被配置成在交替的时隙中经由所述两个不相交的路径来交替传输信息。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
生成作为所述源消息的信息位的块（S505）；以及
响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而将所述信息位的块编码成码字（S515或S530），由所述码字生成调制的信号（S520或S535），并且作为所述源消息来传输所述调制的信号（S525或S540）。
10.如权利要求9所述的方法，进一步包括根据所述当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙，以第一码率或第二码率来编码所述信息位的块。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括根据通过所述奇数时间中继组和所述偶数时间中继组的相应路径中的信道条件来确定所述第一码率和所述第二码率。
12.一种无线通信节点（300），所述无线通信节点包括：
处理器（305）和存储器（310），所述处理器和存储器共同编码指令，所述指令在被所述处理器执行时，促使所述无线通信节点：
将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙（S710）；以及
响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在所述当前时隙期间从对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息（S715或S730），
其中所述奇数时间中继组和所述偶数时间中继组中的每个包括在所述无线通信节点和源节点之间布置的多个半双工中继节点中的半双工中继节点的不同集合（图4，“路径1”、“路径2”），
其中所述多个半双工中继节点被配置在两个不相交的路径中，所述两个不相交的路径各自包括从所述源节点到所述无线通信节点的相等数量的跳，并且其中所述无线通信节点被配置成在交替的时隙中经由所述两个不相交的路径来交替传输信息。
13.如权利要求12所述的无线通信节点，其中所述指令进一步促使所述无线通信节点基于先前解码的消息来对接收的源消息执行干扰消除（S720或S735）。
14.如权利要求12所述的无线通信节点，其中所述指令进一步促使所述无线通信节点解码接收的源消息以根据所述当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙来为奇数索引块或偶数索引块生成信息位（S725或S740）。
15.如权利要求14所述的无线通信节点，其中根据所述当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙以第一码率或第二码率来解码所述源消息。
16.一种操作无线通信节点的方法（图7），所述方法包括：
将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙（S710）；以及
响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在所述当前时隙期间从对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息（S715或S730），
其中所述奇数时间中继组和所述偶数时间中继组中的每个包括在所述无线通信节点和源节点之间布置的多个半双工中继节点中的半双工中继节点的不同集合（图4，“路径1”、“路径2”）,
其中所述多个半双工中继节点被配置在两个不相交的路径中，所述两个不相交的路径各自包括从所述源节点到所述无线通信节点的相等数量的跳，并且其中所述无线通信节点被配置成在交替的时隙中经由所述两个不相交的路径来交替传输信息。
17.如权利要求16所述的方法，进一步包括基于先前解码的消息来对接收的源消息执行干扰消除（S720或S735）。
18.如权利要求16所述的方法，进一步包括解码接收的源消息以根据所述当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙来为奇数索引块或偶数索引块生成信息位（S725或S740）。
19.如权利要求18所述的方法，其中根据所述当前时隙是奇数时隙还是偶数时隙以第一码率或第二码率来解码所述源消息。
20.一种半双工中继节点（图4，R1，2），所述半双工中继节点包括：
处理器（305）和存储器（310），所述处理器和存储器共同编码指令，所述指令在被所述处理器执行时促使所述半双工中继节点分别在交替的接收时隙和传输时隙中接收和传输源消息（图4，虚箭头和实箭头），其中：
在每个接收时隙期间，所述半双工中继节点（图4，R1，2）在奇数时隙中接收由源节点输出的源消息（图4，R1，2，进入的虚箭头），与在相邻的偶数时隙中传输由所述源节点输出的源消息（图4，R2，1，离开的实 箭头）的同伴半双工中继节点（图4，R2，1）配合；以及
在每个传输时隙期间，所述半双工中继节点（图4，R1，2）在奇数时隙中传输由所述源节点输出的源消息（图4，R1，2，离开的实箭头），与在相邻的偶数时隙中接收由所述源节点输出的源消息（图4，R2，1，进入的虚 箭头）的所述同伴半双工中继节点配合。
21.如权利要求20所述的半双工中继节点，其中所述指令进一步促使所述半双工中继节点为接收的源消息中的每个接收的源消息自适应地选择编码方案（S610）并且根据所选择的方案来编码所述源消息。
22.如权利要求21所述的半双工中继节点，其中自适应地选择所述编码方案包括确定中继信道的信道质量值，以及根据所述质量值选择多个候选编码方案中的一个候选编码方案。
23.如权利要求22所述的半双工中继节点，其中所述多个候选编码方案包括量化映射并转发（QMF）编码方案和解码并转发（DF）编码方案（S610）。
24.如权利要求23所述的半双工中继节点，其中如果所述信道质量大于或等于预先确定的值，则选择所述DF编码方案，否则选择所述QMF编码方案。
25.如权利要求23所述的半双工中继节点，其中所选择的编码方案是所述QMF编码方案，并且所述指令进一步促使所述半双工中继节点确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息（S615）。
26.如权利要求25所述的半双工中继节点，其中所述指令进一步促使所述半双工中继节点响应于确定执行速率拆分而量化所述接收的源消息并且生成两个或多于两个量化索引（S635），将所述量化索引编码成两个或多于两个码字（S640），由所述两个或多于两个码字生成调制的信号（S645），并且传输所述调制的信号（S650）。
27.如权利要求25所述的半双工中继节点，其中所述指令进一步促使所述半双工中继节点响应于确定不执行速率拆分而量化所述接收的源消息并且生成单个量化索引（S620），将所述量化索引编码成两个或多于两个码字（S625），由所述码字生成调制的信号（S630），并且传输所述调制的信号（S635）。
28.如权利要求23所述的半双工中继节点，其中所选择的编码方案是所述DF编码方案，并且所述指令进一步促使所述半双工中继节点解码源消息以生成消息信息位（S655），以及此后确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息（S660）。
29.如权利要求28所述的半双工中继节点，其中所述指令进一步促使所述半双工中继节点响应于确定执行速率拆分而将所述消息信息位重新编码成两个或多于两个码字（S675），由所述两个或多于两个码字生成调制的信号（S680），并且传输所述调制的信号（S685）。
30.如权利要求28所述的半双工中继节点，其中所述指令进一步促使所述半双工中继节点响应于确定不执行速率拆分而将所述消息信息位重新编码成单个码字（S665），由所述码字生成调制的信号（S670），并且传输所述调制的信号（S685）。
31.一种操作半双工中继节点（图4，R1，2）的方法，所述方法包括：
分别在交替的接收时隙和传输时隙中接收和传输源消息（图4，虚箭头和实箭头），其中：
在每个接收时隙期间，所述半双工中继节点（图4，R1，2）在奇数时隙中接收由源节点输出的源消息（图4，R1，2，进入的虚箭头），与在相邻的偶数时隙中传输由所述源节点输出的源消息（图4，R2，1，离开的实 箭头）的同伴半双工中继节点（图4，R2，1）配合；以及
在每个传输时隙期间，所述半双工中继节点（图4，R1，2）在奇数时隙中传输由所述源节点输出的源消息（图4，R1，2，离开的实箭头），与在相邻的偶数时隙中接收由所述源节点输出的源消息（图4，R2，1，进入的虚 箭头）的所述同伴半双工中继节点配合。
32.如权利要求31所述的方法，进一步包括为接收的源消息中的每个接收的源消息自适应地选择编码方案（S610）并且根据所选择的方案来编码所述源消息。
33.如权利要求32所述的方法，其中自适应地选择所述编码方案包括确定中继信道的信道质量值，以及根据所述质量值选择多个候选编码方案中的一个候选编码方案。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述多个候选编码方案包括量化映射并转发（QMF）编码方案和解码并转发（DF）编码方案（S610）。
35.如权利要求34所述的方法，进一步包括如果所述信道质量大于或等于预先确定的值，则选择所述DF编码方案，否则选择所述QMF编码方案。
36.如权利要求34所述的方法，其中所选择的编码方案是所述QMF编码方案，并且所述方法进一步包括确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息（S615）。
37.如权利要求36所述的方法，进一步包括响应于确定执行速率拆分而量化所述接收的源消息并且生成两个或多于两个量化索引（S635），将所述量化索引编码成两个或多于两个码字（S640），由所述两个或多于两个码字生成调制的信号（S645），并且传输所述调制的信号（S650）。
38.如权利要求36所述的方法，进一步包括响应于确定不执行速率拆分而量化所述接收的源消息并且生成单个量化索引（S620），将所述量化索引编码成两个或多于两个码字（S625），由所述码字生成调制的信号（S630），并且传输所述调制的信号（S635）。
39.如权利要求34所述的方法，其中所选择的编码方案是所述DF编码方案，并且所述方法进一步包括解码源消息以生成消息信息位（S655），以及此后确定是否执行速率拆分以生成两个或多于两个码字来表示接收的源消息（S660）。
40.如权利要求39所述的方法，进一步包括响应于确定执行速率拆分而将所述消息信息位重新编码成两个或多于两个码字（S675），由所述两个或多于两个码字生成调制的信号（S680），并且传输所述调制的信号（S685）。
41.如权利要求39所述的方法，进一步包括响应于确定不执行速率拆分而将所述消息信息位重新编码成单个码字（S665），由所述码字生成调制的信号（S670），并且传输所述调制的信号（S685）。
42.一种无线通信系统，所述无线通信系统包括：
源节点（图4，“S”）；
目的地节点（图4，“D”）；以及
在所述源节点和所述目的地节点之间布置的多个半双工中继节点（图4，R1，1……R2，3），其中所述多个半双工中继节点被配置在两个不相交的路径（图4，“路径1”，“路径2”）中，所述两个不相交的路径各自包括从所述源节点到所述目的地节点的相等数量的跳，并且其中所述源节点被配置成在交替的时隙中经由所述两个不相交的路径来交替地传输信息，
其中所述源节点进一步被配置成将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙（S510），以及响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在所述当前时隙期间将源消息传输到对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组（S525或S540），其中所述奇数时间中继组和所述偶数时间中继组中的每个包括所述半双工中继节点的不同子集。
43.一种无线通信系统，所述无线通信系统包括：
源节点（图4，“S”）；
目的地节点（图4，“D”）；以及
在所述源节点和所述目的地节点之间布置的多个半双工中继节点（图4，R1，1……R2，3），其中所述多个半双工中继节点被配置在两个不相交的路径（图4，“路径1”，“路径2”）中，所述两个不相交的路径各自包括从所述源节点到所述目的地节点的相等数量的跳，并且其中所述源节点被配置成在交替的时隙中经由所述两个不相交的路径来交替地传输信息，其中所述目的地节点被配置成将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙（S710），以及响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在所述当前时隙期间从对应的奇数时间中继组或偶数时间中继组接收源消息（S715或S730），其中所述奇数时间中继组和所述偶数时间中继组中的每个包括所述半双工中继节点的不同子集。
44.一种操作网络的方法（图8），所述网络包括源节点（图4，“S”）、目的地节点（图4，“D”）、以及在所述源节点和所述目的地节点之间布置的多个半双工中继节点（图4，R1，1……R2，3），所述多个半双工中继节点被配置在两个不相交的路径中，所述两个不相交的路径各自包括从所述源节点到所述目的地节点的相等数量的跳，所述源节点被配置成在交替的时隙中经由所述两个不相交的路径来交替传输信息，所述方法包括：
建立所述两个不相交的路径（S805），所述两个不相交的路径各自包括从所述源节点到所述目的地节点的相等数量的跳并且各自包括所述半双工中继节点的不同子集；
将所述两个不相交的路径划分成奇数时间中继组和偶数时间中继组（S810）；以及
在连续的奇数时隙和偶数时隙中通过所述奇数时间中继组和所述偶数时间中继组来交替地传输来自所述源节点的源消息（图4，“路径1”，“路径2”）。
45.如权利要求44所述的方法，进一步包括所述源节点，所述源节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙（S510），以及响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在所述当前时隙期间将源消息传输到所述奇数时间中继组或所述偶数时间中继组（S525或S540）。
46.如权利要求44所述的方法，进一步包括所述目的地节点，所述目的地节点将当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙（S710），以及响应于将所述当前时隙识别为奇数时隙或偶数时隙而在所述当前时隙期间从所述奇数时间中继组或所述偶数时间中继组接收源消息（S715或S730）。
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