KR101067515B1 - 릴레이 노드에서 서브 채널 할당을 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

여기서 개시된 것은 무선 통신 시스템 내의 릴레이 노드에 의하여 수행된 서브 채널 재할당을 제공하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품이다. 상기 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에서, 릴레이는 복수의 서브 채널들로 이루어진 입력 신호를 수신한다. 상기 릴레이는 상기 서브 채널들을 디멀티플렉싱하여 복수의 신호 스트림들을 생성하고, 출력 측상의 새로운 서브 채널에 상기 신호 스트림들 중 적어도 하나를 재할당하고, 출력 측상의 새로운 서브 채널은 상기 입력 측상의 신호 스트림을 원래 포함하는 서브 채널과 다르다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 무선 통신 시스템은 OFDM 시스템이고 상기 서브 채널들은 OFDM 서브 반송파들에 상응한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 서브 채널 재할당 동안에 입력 서브 채널들은 미리 결정된 기준을 공유하는 출력 서브 채널들과 매칭된다.

Description

릴레이 노드에서 서브 채널 할당을 위한 방법{Method for sub-channel assignment in a relay node}
본 발명의 예시적이고 비 제한적인 실시예들은 일반적으로, 코드 분할 다중 접속(CDMA, code division multiple access), 광대역 CDMA(WCDMA, wideband CDMA), 직교 주파수 분할 다중(OFDM, orthogonal frequency division multiplex) 시스템들 및 휴대용 DVB 시스템(DVB-H, handheld DVB systems)을 포함하는 디지털 비디오 브로드캐스트(DVB, Digital Video Broadcast) 시스템들과 같은 무선 통신 시스템들에 관련되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
협동 릴레이들은 "새로운 네트워크 요소들"로서 또는 "투명한 네트워크 요소들"로서 이용될 수 있다. 새로운 네트워크 요소들로서 이용될 때, 시그널링 개념들 및/또는 자원 할당 개념들이 적어도 부분적으로 재정의(redefinition)되어야 한다. 이와는 대조적으로, 투명한 릴레이 노드들은, (관념상) 네트워크(또는 단말들)가 그들의 존재를 의식하지 않는 방식으로 네트워크 용량을 증가시키도록 무선 네트워크에 (관념상) 설치될 수 있다.
한가지 투명한 해결책은 대역내(in-band) 릴레이 방식을 이용할 수 있는데, 여기서 적어도 부분적으로 동일한 주파수가 릴레이 입력 및 릴레이 출력에서 실질적으로 동시에 이용된다. 이러한 경우에, 기지국(송신기) 또는 단말들을 재설계할 필요 없이 릴레이 노드들이 무선 시스템에 추가될 수 있다. 그러한 시스템에서는, 릴레이 노드 입력에서 감지되는 릴레이 전송 에너지를 감소시킴으로써 증폭 전송 방식의 릴레이들에서의 루프 간섭이 제어될 수 있다. 이는 수신 안테나들 및 송신 안테나들을 (물리적으로 또는 빔 형성(beamforming)을 통하여) 서로 분리시킴으로써 실현될 수 있다. 이러한 유형의 릴레이 방식의 해결책은 현재 DVB-H(테스트) 네트워크들에서 이용되고 있다. 이러한 개념은, DVB-H에 추가하여, WCDMA와 같은 일반적인 무선 시스템들에 대한 부가 기능으로서, 또는 OFDM 기반의 다양한 시스템에서 적용가능하다.
2-홉(two-hop) 해결책들은, A. Wittneben, I. Hammerstroem, and M. Kuhn, "Joint Cooperative Diversity and Scheduling in Low Mobility Wireless Networks," IEEE Global Telecommunications Conference, Globecom 2004, Nov. 2004; I. Hammerstroem, M. Kuhn, and A. Wittneben, "Channel Adaptive Scheduling for Cooperative Relay Networks," IEEE Vehicular Technology Conference, VTC Fall 2004, Los Angeles, Sept. 2004 and I. Hammerstroem, M. Kuhn, 및 A. Wittneben, "Cooperative Diversity by Relay Phase Rotations in Block Fading Environments," Signal Processing Advances in Wireless Communications, SPAWC 2004, pp. 5, July 2004에서 논의되어 왔다. 이러한 간행물들에서는, 수신 및 송신에서 다른 시간 슬롯들이 릴레이에서 이용되고 있다.
본 발명의 교시들에 더 관심이 쏠린 것은, 무선 로컬 영역 네트워크(LAN) 시스템들 및 WiMax 시스템들에서, 특히 4세대(4G) 무선 통신 시스템들에서 연구중에 있는 릴레이 또는 메쉬(mesh) 네트워크들이다. 이러한 경우들에서는, 릴레이들이 각각의 개별 송신기 유닛에 다수의 안테나를 부여할 필요 없이 시스템 용량 또는 영역을 증가시키는데 이용된다.
그러나, 무선 네트워크들의 릴레이 노드들에서의 서브 채널들의 제어에 관련된 문제가 존재한다. 예를 들면, 만약 릴레이가 다중-반송파 또는 OFDM 신호를 재송신하도록 구성되고 릴레이 입력 및 출력에서의 채널 널(null) 값들이 모두 다른 서브 반송파들에 있는 경우, 각각의 서브 반송파에 관한 수신지에서의 채널 전력은 영(0)이다.
일반적으로, 채널 할당은 릴레이 노드들에서 이루어지지 않는다. 본원 명세서에서는, 특히 할당이 입력 또는 출력 채널들 중 어느 하나에 좌우되는 채널 할당에 대하여 제시하고자 한 것이다.
본 발명의 제1 실시예는, 릴레이 노드에서 수신된 입력 서브 채널에 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 재전송을 위해 다른 서브 채널에 재할당하기 위한 방법이다. 상기 방법에서는, 통신 시스템에서의 릴레이 노드의 입력은 신호를 수신하고, 상기 신호에는 복수의 서브 채널들이 포함되어 있다. 상기 릴레이 노드는 상기 신호를 구성하는 상기 서브 채널들을 디멀티플렉싱하여 복수의 별개의 신호 스트림들을 생성한다. 이어서, 상기 릴레이 노드는, 상기 릴레이 노드의 입력에서 수신된 제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위해 제2 서브 채널에 재할당하는데, 여기서 상기 제1 서브 채널은 상기 제2 서브 채널과는 다른 것이다. 상기 릴레이 노드는 다음으로 적어도 상기 제2 서브 채널을 포함하는 출력 신호에서 상기 재할당된 신호 스트림을 송신한다.
본 발명의 제2 실시예는, 복수의 서브 채널들로 이루어진 입력 신호를 수신하도록 구성된 수신부; 복수의 서브 채널들로 이루어진 출력 신호를 송신하도록 구성된 송신부; 및 상기 수신부 및 송신부에 연결된 회로단을 포함하는 릴레이 노드이다. 상기 회로단은 상기 입력 신호를 구성하는 상기 서브 채널들을 디멀티플렉싱하여 복수의 별개의 신호 스트림들을 생성하도록 구성된 디멀티플렉싱 회로단; 상기 릴레이 노드에서 수신된 제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하도록 구성된 재할당 회로단; 및 상기 재할당된 신호 스트림을 포함한 상기 제2 서브 채널을 적어도 포함하는 상기 출력 신호를, 상기 송신부가 송신하게 하도록 구성된 송신 제어 회로단을 더 포함한다.
본 발명의 제3 실시예는 복수의 서브 채널들로 이루어진 입력 신호를 수신하기 위한 수신기 수단; 복수의 서브 채널들로 이루어진 출력 신호를 송신하기 위한 송신기 수단; 및 상기 수신기 수단 및 상기 송신기 수단에 연결된 신호 처리 수단을 포함하는 릴레이 노드이다. 상기 신호 처리 수단은 상기 입력 신호를 구성하는 상기 서브 채널들을 디멀티플렉싱하여 복수의 별개의 신호 스트림들을 생성하기 위한 디멀티플렉싱 수단; 상기 릴레이 노드에서 수신된 제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하기 위한 재할당 수단; 및 상기 재할당된 신호 스트림을 포함한 상기 제2 서브 채널을 적어도 포함하는 상기 출력 신호를, 상기 송신기 수단이 송신하게 하기 위한 송신 제어 수단을 더 포함한다.
본 발명의 제4 실시예는 컴퓨터 시스템의 디지털 처리 장치에 의해 실행 가능한 머신-판독가능 명령어들의 프로그램을 유형적으로 수록한 메모리 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이다. 머신-판독가능 명령어들의 프로그램이 상기 디지털 처리 장치에 의하여 실행될 때, 동작들이 수행되고, 상기 동작들은: 복수의 서브 채널들로 이루어진 입력 신호를 수신하는 동작; 상기 서브 채널들을 디멀티플렉싱하여 복수의 별개의 신호 스트림들을 생성하는 동작; 제1 서브 채널 내에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하는 동작; 및 상기 재할당된 신호 스트림을 포함한 상기 제2 서브 채널을 적어도 포함하는 출력 신호를 송신하도록 하는 커맨드를 발행하는 동작을 포함하는데, 여기서 상기 제1 서브 채널은 상기 제2 서브 채널과 다른 것이다.
본 발명의 제5 실시예는 무선 통신 시스템에서의 복수의 릴레이 노드들에서 신호 스트림들을 재할당하기 위한 방법이다. 상기 방법에서, 신호는 순번(sequence)에 따라 릴레이 노드로부터 릴레이 노드로 송신된다. 상기 순번에 따른 각각의 릴레이 노드에서, 상기 릴레이 노드는 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호는 복수의 서브 채널들을 포함하고, 각각의 서브 채널은 신호 스트림을 반송(搬送)하고; 상기 릴레이 노드는 다음으로 상기 릴레이 노드의 입력에서 수신된 제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하고, 이 경우에 상기 제1 서브 채널은 상기 제2 서브 채널과 다른 것이고; 다음으로 상기 릴레이 노드는 출력 신호를 송신하고, 상기 출력 신호는 상기 재할당된 신호 스트림을 포함한 상기 제2 서브 채널을 적어도 포함한다.
도 1a는 노드가 3개인 네트워크를 간략하게 보여준다.
도 1b는 본 발명의 비제한적인 실시예들에 따른 릴레이 노드를 간략화하게 보여주는 블록도이다.
도 2는 4-경로 채널에서 64개의 서브 반송파들을 이용한, 채널 재할당을 수반하는 경우와 수반하지 않는 경우의 예시적인 릴레이 방식의 성능을 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 방법을 보여주는 흐름도이다.
언급된 바와 같이, 일반적으로 채널 할당은 릴레이 노드들에서 이루어지지 않는다. 본 발명의 예시적인 측면은 릴레이 노드에서 채널 할당을 수행하기 위한 것이고, 상기 할당은 입력 또는 출력 채널들에 의존한다.
앞서 확인된 문제점에 관련하여, 유용한 입력 서브 반송파들로부터 유용한 출력 서브 반송파들로 재할당을 수행함에 의하여, 릴레이가 성능을 개선하는 것이 가능하다. 본 발명의 예시적인 실시예들을 이용하지 않고, 그리고 앞서 보여준 특별한 경우에서는, 릴레이는 단지 잡음만을 송신할 것이고, 시스템 용량은 엄청나게 감소하게 될 것이다.
이하에서 명확해지겠지만, 본 발명의 예시적인 실시예들은 릴레이 노드 입력 및 릴레이 노드 출력에서 복수의 서브 채널들을 수반하는 적어도 하나의 릴레이 노드를 포함하는 무선 시스템의 성능을 증가하도록 동작가능한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 한 예시적인 실시예에 따르면, 릴레이 노드는 입력 서브-채널들(예를 들면 OFDM 서브 반송파들)을 디멀티플렉싱하고 적어도 하나의 입력 서브 채널에 있는 심벌 또는 다른 신호 스트림을, 송신하기 전에 다른 출력 서브 채널에 재할당하는데, 이 경우 송신 서브-채널은 상기 입력 서브-채널과 다른 것이다. 더욱이, 릴레이 노드는 릴레이 입력 또는 출력에서 채널 정보를 이용하여, 채널 재할당 및 다른 자원 할당 작업들을 최적화할 수 있는데, 예를 들어 서브 채널들에 대한 전력/속도/전송 포맷 할당 작업들을 최적화할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
먼저, 도 1a 및 1b와 관련하여, 본 발명의 예시적인 실시예의 실시용으로 적합한 다양한 전자 장치들을 간략하게 보여주는 블록도를 설명한다.
예로서, 릴레이에서 다른 시간에 신호가 수신 및 송신되는 2-홉 릴레이 방식의 개념을 고려해보기로 한다. 신호 포맷은, 서로에 대하여 유효한 채널이 다른 복수의 서브-채널들이 있는 신호 포맷인 것으로 가정하기로 한다. 서브 채널들은 예를 들면 OFDM 서브 반송파들일 수 있다.
그러한 시스템에서, 도 1a에 도시된 바와 같이 네트워크가 소스 노드(노드 1), 릴레이 노드(노드 2) 및 수신지 노드(노드 3)를 갖는 것으로 가정하기로 한다. 도 1b는 도 1a의 릴레이 노드(노드 2)의 일례를 도시한 것이다. (편의상, 릴레이 노드(10)로서 지칭되는) 릴레이 노드는 적어도 하나의 수신 안테나(12), 적어도 하나의 수신부(Rx: 14), 디지털 신호 처리기(digital signal processor; DSP)와 같은 데이터 및/또는 신호 처리부(16), 상기 처리부(16)를 동작시키기 위한 프로그램 코드(18A)가 저장되어 있는 메모리(18), 적어도 하나의 송신부(Tx: 20) 및 적어도 하나의 송신 안테나(22)를 포함한다. 여기서 알 수 있는 점은 소스 노드(노드 1)는 어느 정도 유사한 방식으로 구성될 수 있고, 상기 적어도 하나의 송신부(20) 및 송신 안테나(들)(22)를 적어도 포함할 것이라는 점과, 수신지 노드(노드 3)는 또한 어느 정도 유사한 방식으로 구성될 수 있고, 상기 수신 안테나(들)(12) 및 상기 적어도 하나의 수신부(14)를 적어도 포함할 것이라는 점이다.
상기 메모리(18)는 로컬 기술 환경에 적절한 유형들 중 어느 하나일 수 있고, 반도체-기반 메모리 장치들, 자기 메모리 장치들 및 시스템들, 광 메모리 장치들 및 시스템들, 고정식 메모리 및 착탈식 메모리와 같은, 어느 적절한 데이터 저장 기술을 이용하여 구현될 수 있다. 상기 처리부(16)는 로컬 기술 환경에 적절한 유형들 중 어느 하나일 수 있고, 비제한적인 예시들로서, 범용 컴퓨터들, 전용 컴퓨터들, 마이크로프로세서들, 디지털 신호 처리기들(DSP들) 및 멀티-코어 프로세서 구조에 기반을 둔 처리기들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 1a를 계속 참조하여, 증폭 전송 방식(비-재생 방식)의 릴레이 네트워크를 고려해보기로 하면, 이 경우에 노드 3에서 수신되는 신호는,
Figure 112008038608973-pct00001
이고, 상기 식 중,
Figure 112010035047802-pct00002
는 노드 k 및 노드 l 사이에서 서브 채널에 대하여 유효한 복합 채널이고,
Figure 112010035047802-pct00003
는 노드 k의 수신부에서의 잡음이다.
OFDM 네트워크에서는, 다른 서브 채널들이 다른 OFDM 서브 반송파들 또는 서브 반송파들의 클러스터에 상응하는 것이 일반적이다. 단일-반송파 변조 시스템들에서는, 다른 서브-채널들이 서로 다른 시간들에서 릴레이 노드(10)에 도달하는 심벌들일 수 있다. CDMA 시스템에서는, 서브-채널들이 동일 또는 다른 반송파 주파수들에서의 다른 채널화 코드들에 상응할 수 있다. 다른 유형들의 서브 채널들의 조합도 또한 가능하다.
수신된 신호 전력(signal power)은, 이하의 수학식 2와 같이 산출될 수 있고,
Figure 112008038608973-pct00004
증폭 전송 방식의 릴레이 예시에서의 잡음 전력(noise power)은 이하의 수학식 3과 같이 산출될 수 있으며,
Figure 112008038608973-pct00005
모든 수신부들은 노이즈 전력 1을 갖는다(간략화를 위한 것이고, 그러한 경우로 제한한 것은 아님)고 가정한 것이다. 노드 3에서의 한쌍의 서브 채널들에 관한 신호-대-잡음 비(SINR)는 이하의 수학식 4와 같다.
Figure 112008038608973-pct00006
채널 재할당
여기서 명백하게 알 수 있는 점은, 만약 모든 할당된 쌍들
Figure 112010035047802-pct00044
에 대하여
Figure 112010035047802-pct00007
또는
Figure 112010035047802-pct00008
중 하나가 0이라면(또는 작은 채널 이득을 갖는다면), 유효 채널도 또한 품질이 저하될 것이라는 점이다. 일반적으로, 쌍방 모두가 동시에 품질이 저하되는 것은 아니지만 그럼에도 불구하고 p=p'인 고정 매핑은 성능 저하를 야기할 수 있다. 이는 바람직스럽지 않은데, 그 이유는 전력이 유사한 서브 채널들을 결합하는 것이 일반적으로 바람직하기 때문이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 이를 (근사적으로) 달성하기 위한 한가지 기술은 입력 및 출력 서브 채널들을 낮은 전력을 갖는 채널부터 순서대로 정렬하고, 가장 높은 전력을 갖는 서브채널, 그 다음으로 높은 전력을 갖는 서브채널 등을 서로에 대하여 조합시키는 것이다. 이러한 방법에서 짝지어진 서브 채널들의 개수는 제어 가능할 수 있고, 그로 인해 릴레이 출력 또는 입력 중 하나에서 매우 품질이 저하된 채널들은 소정의 결합용으로 반드시 사용될 필요가 없다. 이러한 방법은 릴레이 노드에서의 연산들이 간략하게 되는 이점이 있으며, 이러한 것은 채널 전력들의 순위, 또는 신호-대-잡음 비들, 채널 용량들(예를 들면, log2(1+SNR)) 또는 상호 정보와 같은 다른 관련 성능 척도들에 본질적으로 관련되어 있다. 유사하게, 릴레이 노드는 입력 및 출력 채널들, 또는 그들의 각각의 조합의 확률을 평가하거나 추정할 수 있고, 오류의 확률을 최소화시키는 조합 세트(즉, 둘 이상의 조합)을 결정할 수 있다. 이러한 최소화는 하나의 개별 조합에 대하여 연산될 수도 있고 예를 들면 평균적인 오류 확률을 최소화하도록 서브 채널의 다수의 조합들에 대하여 연산될 수 있다. 여기에서는, 앞서와 같이, 유사한 순위를 갖는 서브 채널들이 서로 짝지어진다.
부가적으로, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 다른 기술은 이하에서 설명되겠지만, 최적화 기술을 이용하여 최적의 할당을 구하는 것이다.
최적의 할당은 할당 문제를 해결함에 의하여 구해진다. 표기의 편의를 위하여,
Figure 112010035047802-pct00010
을 다음의 수학식 5와 같이 정의한다.
Figure 112008038608973-pct00011
여기서,
Figure 112010035047802-pct00012
는 입력 서브 채널 p로부터 출력 서브 채널 p'로의 할당시 '유용성(utility)'을 나타내고, 이는 행렬 C=[
Figure 112010035047802-pct00013
]에서 얻어진다. 총체적인 수신된 신호 전력을 최대화하기 위한 할당 문제는 이하의 수학식 6과 같이 제기된다.
Figure 112008038608973-pct00014
이는 이하의 수학식 7, 8, 및 9에서 각각 보인 조건들에 따른다.
Figure 112008038608973-pct00015
Figure 112008038608973-pct00016
Figure 112008038608973-pct00017
최적의 해결책은 적분으로 알려져 있고, 여기서
Figure 112010035047802-pct00018
이며, 만약
Figure 112010035047802-pct00019
가 할당되면
Figure 112010035047802-pct00020
이고 만약
Figure 112010035047802-pct00045
가 할당되지 않으면
Figure 112010035047802-pct00021
이다.
그러므로, 상기 제약들에 의해 각각의 입력 서브 채널이 정확히 하나의 출력 서브 채널에 할당되어야 하고, 모든 서브 채널들이 할당되어야 하는 요건이 공식화된다. 이러한 제약들은 자연적으로 완화될 수 있다. 더 나아가, 함수
Figure 112010035047802-pct00022
는 선택된 성능 또는 품질 척도에 대해 주어진 할당의 효과를 측정하는 임의의 함수이다.
OFDM 시스템의 예
F가 PxP 고속 역푸리에변환(inverse fast Fourier transform; IFFT) 행렬을 지칭한다고 하고, 여기서
Figure 112010035047802-pct00023
이다. OFDM 수신부에서 적용되는, 상응하는 FFT(FFT) 행렬은 F의 에르미트 켤레(Hermitean conjugate)인
Figure 112010035047802-pct00024
에 의하여 구해진다. 신호는 길이가 L인 유한 임펄스 응답(FIR) 채널을 통하여 송신되고 길이가
Figure 112010035047802-pct00025
인 순환 전치(cyclic prefix) 구간이 송신부에서 이용되는 것으로 가정한다. 다음으로, 순환 전치 구간을 제거하고 FFT 행렬과 상관시킨 후에, 수신부에서의 유효한 신호 모델이 이하의 수학식 10에 의하여 구해진다.
Figure 112008038608973-pct00026
여기서, H는
Figure 112010035047802-pct00027
의 엔트리를 수반한 순환 콘벌루션 행렬(circulant convolution matrix)을 나타내고, 상기 식 중, h(1)은 첫번째 시간적 채널 탭을 나타낸다. 벡터 x는 심벌 벡터를 나타내고 n은 복합 가우스 잡음(complex Gaussian noise)을 나타낸다. FFT에 의해 순환 행렬이 대각 행렬로 되기 때문에, 상기 모델은 또한 수학식 11과 같이 쓰여질 수 있다.
Figure 112008038608973-pct00028
여기서,
Figure 112010035047802-pct00046
이며,
Figure 112010035047802-pct00047
는 이하의 수학식 12에서 보인 바와 같다.
Figure 112008038608973-pct00031
앞서 주어진 간명한 모델은 주지된 것이고, 추가적인 상세한 내용에 대하여는 G. Stuber, J.B. Barry, S.W. McLaughlin, Y.Li, M.A. Ingram and T.G. Pratt, "Broadband MIMO-OFDM wireless communications," Proc. IEEE, Vol.92, No.2, February 2004, pp.271-294를 참조할 수 있다.
유사한 모델이 릴레이 노드(10)로부터 수신지 노드(도 1a의 노드 3)로의 채널에 대하여 적용된다. 증폭 전송 방식의 릴레이인 경우, 벡터 x는 수학식 10 또는 11에 있는 것들과 유사한 함수들로 대체되고, 복호 전송 방식의 릴레이들인 경우, x의 각각의 요소는 신호 추정값이다. 릴레이된 각각의 서브 반송파에 대해 추정을 행하기 위해, 릴레이 노드(10)는 FFT 동작을 수행할 필요가 있다. 증폭 전송 방식의 릴레이들인 경우에, 릴레이된 SNR이 결과적으로 릴레이 노드(10)에서 FFT 빈(bin)으로부터 취해진다. 릴레이 노드(10)로부터 수신지 노드(노드 3)로의 채널은 임의(다르거나 또는 동일한 반송파 주파수)의 것일 수 있고, 경우에 따라서는, 릴레이 노드(10)로의 송신에 이용되는 것과 다른 블록 송신 방법이 이용될 수 있다.
특별한 경우로서, 증폭 전송 방식의 릴레이들인 경우에는, (오직 하나의 릴레이만으로 가정할 경우) 수신지에서 수신된 유효한 신호는 이하의 수학식 13과 같다.
Figure 112008038608973-pct00032
여기서,
Figure 112010035047802-pct00033
는 릴레이 노드에서 수신지 노드까지의 채널을 지칭하고,
Figure 112010035047802-pct00034
는 수신지 노드에서 수신된 신호를 지칭하고,
Figure 112010035047802-pct00035
는 순열 행렬(permutation matrix)이다. 릴레이 노드(10)에서 전력 및 속도 제어는 간략화를 위하여 여기서 생략한다. 순열 행렬
Figure 112010035047802-pct00036
는,
Figure 112010035047802-pct00037
의 p번째 행에서는 p'번째 열에서 1이 존재하게 하고 그와는 다른 위치에서는 0이 존재하게 하도록, 서브 반송파들 p 및 p'를 서로에 대하여 관련시킨다. 테스트 대상이 되는 순열 행렬들이
Figure 112010035047802-pct00048
개 존재하면서, 앞서 주어진 할당 알고리즘에 의해 다항식의 복잡도(polynomial complexity)에 따른 검색이 경감된다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 (릴레이 노드(10)에서 이용되는) 다른 순열 행렬들에 의해 수신지 노드(노드 3)에서의 성능 강화가 야기된다는 사실과, 순열이 비용 효율적인 방식으로 연산될 수 있다는 사실을 이용한다. 성능을 최적화하고자 할 경우, 릴레이 노드(10)는 입력 또는 출력 채널 중 하나의 채널 정보, 또는 수신지 노드 또는 릴레이(10)에서 지배적인 간섭 전력 또는 통계치를 적어도 부분적으로 이용한다. 간섭 정보는 다음-홉 수신부로부터 시그널링될 수 있고(예를 들면 어떤 서브 반송파가 이용가능한 지를 나타낼 수 있고), 또는 상기 정보는 릴레이(10)에서 획득될 수 있다.
만약 릴레이 노드(10)가 채널 할당을 변경한다면, 새로운 할당(또는 새로운 할당에 관련된 정보)은 수신지 노드에 시그널링되는 것이 바람직할 수 있다. 만약 릴레이 노드(10)가 채널 할당을 변경하지 않는다면, 수신지 노드는 서브 채널의 순서에 따라 맹목적인 검출을 행해야 할 필요가 있을 수 있다. 시그널링 부하를 최소화하기 위하여, 서브 채널들은 번들(bundle)들을 통해(예를 들면 8개의 인접하는 서브 반송파들을 항상 동일한 할당으로 할당함으로써) 재할당될 수 있는데, 이러한 경우에는 오직 서브 채널 번들 인덱스들만이 시그널링될 필요가 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 이용으로부터 획득되는 장점들을 인지시키기 위하여, 수치적인 예가 제공된다. 비제한적인 경우로서 릴레이 노드(10)에서의 입력 및 출력 채널들은 탭(tap)을 4개 지니고, 64개의 서브 반송파들이 이용된다고 가정하기로 한다. 어떠한 채널 번들화(channel bundling)도 이용되지 않고, 모든 서브 반송파들이 재할당될 필요가 있을 수 있다. 도 2는 서브 반송파의 할당을 수반하는 경우와 서브 반송파의 할당을 수반하지 않는 경우의 성능을, 이용가능한 서브 반송파들의 함수로서 도시한 것이다. 만약 0-30개의 서브 반송파들이 이미 점유해 있다면, 또는 수신부가 어느 주어진 서브 반송파에서 (예를 들면 경쟁-기반 프로토콜(contension-based protocol) 때문에 또는 재밍(jamming) 때문에) 매우 높은 전력 협대역 페이딩(fading)에 직면한다면, 0-30개의 서브 반송파들이 이용 가능하지 않을 수 있는 것으로 가정한다. 이러한 경우에, 양자 모두의 개념들에서는 나머지 서브 반송파들에 모든 전력이 공급되지만, 본 발명의 방법에서는 그에 부가하여 서브 반송파의 인덱스들이 변경될 수 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 채널 재할당을 행하지 않을 경우, 릴레이 노드(10)가 최적의 서브 반송파들을 서로에 대해 매치시킬 수 없기 때문에 성능이 저하된다. 오히려, 종래의 해결책에서는, 만약 (선험적으로 결정된) 서브 반송파들 중 하나(그것의 입력 또는 출력 채널)가 품질 저하된 채널에 직면한다면 서브 반송파가 이용가능하지 않다.
여기서 유념해야 할 점은 단일 안테나 OFDM의 경우에, 본 발명의 예시적인 실시예들이 주파수-선택 채널을 전제로 한다는 점이다. 만약 입력 또는 출력 채널 중 하나가 플랫(flat) 채널이라면, 재할당은 유효하지 않을 수 있다. 그러나 채널들이 예를 들면 공간적(멀티-안테나 릴레이들의 경우), 또는 시간적, 또는 주파수적으로 다르게 정의될 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 예시적인 실시예들은 앞서 주어진 예시로 (또는 그것의 제약들로) 제한되지 않는다. 또한, 릴레이 노드(10), 또는 다른 어떤 노드에서, 계획적인 랜덤화를 이용하여 할당 행렬에서의 요소들의 가변성(variability)을 증가시킬 수 있다. 세 가지의 비제한적인 예들로서, 램덤 빔형성, 지연 다이버시티(delay diversity) 및/또는 순환 지연 다이버시티가 또한 주파수 선택성을 증가시키는데 이용될 수 있다.
또한 여기서 유념해야 할 점은 본 발명의 예시적인 실시예들이 멀티-홉 릴레이 기술들 및 시스템들에 또한 관련되어 있다는 점이다. 멀티-홉 시스템에서, 릴레이들은 예상되는 채널 조합들 또는 할당들에 대하여 보다 많이 고려하는 것이 일반적이다. 임의로 주어진 홉에서의 할당 문제 또는 서브 채널 조합에 대하여는 다른 홉과 독립적으로 연산될 수 있거나, 또는 릴레이들은 정보를 교환하여, 릴레이가 자체의 입력 및 출력 채널들의 채널뿐만 아니라, 다음 릴레이의 것들에 대하여도(적어도 부분적으로) 고려하게 할 수 있다.
더욱이 여기서 유념해야 할 점은 본 발명의 예시적인 실시예들이 또한, 앞서 논의된 바와 같이, 서브 반송파들 p 및 p'를 서로에 관련시키는 앞서 설명된 순열 행렬 P에 관련되고 그러한 순열 행렬 P를 포함한다는 점이다.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 동작 방법들의 개요를 도시한 것이다. 첫 번째 방법에서, 참조번호 310에서 신호가 무선 통신 시스템의 릴레이 노드의 입력에서 수신되는데, 여기서 신호는 복수의 서브 채널들을 포함한다. 다음으로, 참조번호 320에서, 릴레이 노드는 상기 신호를 구성하는 서브 채널들을 디멀티플렉싱하여 복수의 별개의 신호 스트림들을 생성한다. 다음으로 참조번호 330에서, 릴레이 노드는 릴레이 노드의 입력에서 수신된 제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하는데, 여기서 상기 제1 서브 채널은 상기 제2 서브 채널과 다른 것이다. 다음으로, 참조번호 340에서, 릴레이 노드는 상기 제2 서브 채널을 포함하는 출력 신호에서, 재할당된 신호 스트림을 송신한다.
도 4는 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 무선 통신 시스템에서의 동작하는 방법을 도시한 것이다. 참조번호 410에서, 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호가 수신된다. 다음으로 참조번호 420에서 순번(sequence)에 따라 릴레이 노드로부터 릴레이 노드로 신호들이 전송되고, 상기 신호들은 무선 통신 시스템에서 수신된 신호에 포함된 정보의 적어도 일부를 포함한다. 다음으로, 참조번호 430에서, 무선 통신 시스템의 각각의 노드에서 동작들이 수행된다. 참조번호 440에서, 각각의 노드는 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호는 복수의 서브 채널들을 포함하고, 각각의 서브 채널은 신호 스트림을 반송(搬送)한다. 다음으로, 참조번호 450에서, 각각의 노드는 릴레이 노드의 입력에서 수신된 제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하는데, 여기서 상기 제1 서브 채널은 상기 제2 서브 채널과 다른 것이다. 다음으로 참조번호 460에서 각각의 노드는 출력 신호를 송신하고, 상기 출력 신호는 상기 재할당된 신호 스트림을 포함한 상기 제2 서브 채널을 적어도 포함한다.
당업자는 본 발명의 방법들, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품들이 재생식 및 비재생식 릴레이 노드들 모두에 적용될 수 있음을 인지할 것이다. 비재생식 릴레이 노드들에서, 하나의 입력 서브 채널에서 송신을 위하여 다른 출력 서브 채널에 재할당된 신호 스트림의 어떤 측면이 송신에 앞서 수정될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 송신에 앞서 수정된 측면은 송신 포맷을 포함할 수 있다. 송신에 앞서 수정되는 송신 포맷의 측면은 비제한적인 예들로서 프레임 구조; 심벌 부호화; 또는 타이밍을 포함할 수 있다.
일반적으로, 다양한 실시예들이 하드웨어 또는 전용 회로들, 소프트웨어, 로직 또는 이들의 임의 조합에서 구현될 수 있다. 예를 들면, 몇몇의 측면들이 하드웨어에서 구현될 수 있고, 다른 측면들이 제어부, 마이크로프로세서 또는 다른 연산 장치에 의하여 실행될 수 있는 펌웨어 또는 소프트웨어에서 구현될 수 있지만, 본 발명은 이들에 제한되지 않는다. 본 발명의 다양한 측면들이 블록도, 흐름도 또는 다른 어떤 도형적 표현으로서 예시되고 설명될 수 있지만, 여기서 설명된 이러한 블록들, 장치들, 시스템들, 기술들 또는 방법들은 비제한적인 예들로서 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 전용 회로들 또는 로직, 범용 하드웨어 또는 제어부 또는 다른 연산 장치들, 또는 이들의 어떤 조합에서 실현될 수 있다.
일례로서, 도 1에 도시된 프로그램(PROG, 18A)은 상기 처리부(16)에 지시하여 입력 서브 채널들(예를 들면, OFDM 서브 반송파들)을 디멀티플렉싱하고 송신 전에 적어도 하나의 입력 서브 채널 내의 적어도 하나의 심벌 스트림을 다른 출력 서브 채널에 재할당하도록 동작하게 할 수 있고, 여기서 상기 송신 서브 채널은 상기 입력 서브 채널과 다른 것이다. 더욱이, 상기 프로그램(18A)의 지시 하에서, 상기 처리부(16)는 릴레이 노드(10)의 입력 또는 출력에서 채널 정보를 이용하여 채널 재할당, 및 다른 자원 할당 작업들을 최적화할 수 있는데, 예를 들어 서브 채널들에 대한 전력/속도/전송 포맷 할당 작업들을 최적화할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예들은 집적 회로 모듈들과 같은 다양한 콤포넌트들에서 실시될 수 있다. 집적 회로의 설계는 대개 고도로 자동화된 프로세스이다. 논리 레벨 설계를, 반도체 기판 상에서 용이하게 식각되고 형성되도록 하는 반도체 회로 설계로 변환하기 위한 복잡하고 강력한 소프트웨어 도구들이 이용 가능하다.
Synopsys, Inc. of Mountain View, California and Cadence Design, of San Jose, California에 의하여 제공된 것들과 같은 프로그램들은 확립된 설계 규칙들 및 미리 저장된 설계 모듈들의 라이브러리를 이용하여 반도체 칩 상의 도체들의 라우팅 및 콤포넌트들의 배치를 자동적으로 행한다. 반도체 회로의 설계가 완료되면, 표준화된 전자 포맷(예를 들면, Opus, GDSII, 또는 유사한 것들)에서 얻어진 설계가 제조를 위해 반도체 제조 시설, 즉 "팹(fab)"으로 전달될 수 있다.
앞선 설명에 비추어 앞선 설명을 첨부된 도면과 관련하여 읽으면, 당업자에게는 다양한 수정들 및 적응들이 명백해질 수 있다. 예를 들면, 동일한 릴레이 노드에 접근하는 둘 이상의 사용자가 존재할 수 있다는 점에 유념해야 한다(예를 들면 두 개의 송신부들, 하나의 릴레이, 및 적어도 하나의 수신부가 존재하는 경우). 그러나 본 발명의 교시의 어떠한 그리고 모든 수정들은 본 발명의 비제한적인 실시예들의 범위 내에 여전히 귀속될 것이다.
더 나아가, 본 발명의 다양한 비제한적인 실시예들의 특징들 중 일부는 다른 특징들의 상응하는 이용 없이 유리하게 이용될 수 있다. 그것으로서, 앞선 설명은 단지 원칙들의 설명, 본 발명의 교시들 및 예시적인 실시예들로서 고려되어야 하고, 그들의 제한으로 고려되어서는 안 된다.

Claims (47)

  1. 통신 시스템에서 릴레이 노드의 입력에서 신호를 수신하는 동작으로서, 상기 신호에는 복수의 서브 채널들이 포함되어 있고 각각의 서브 채널은 신호 스트림을 반송(搬送)하는, 신호를 수신하는 동작;
    상기 신호를 구성하는 상기 서브 채널들을 디멀티플렉싱(demultiplexing)하여 복수의 별개의 신호 스트림들을 생성하는 동작;
    상기 릴레이 노드의 입력에서 수신된 제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하는 동작으로서, 상기 제1 서브 채널은 상기 제2 서브 채널과 다른 것인, 재할당하는 동작; 및
    상기 제2 서브 채널에 재할당된 신호 스트림을 송신하는 동작을 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 신호 스트림을 재할당할 때 입력 서브 채널들 또는 출력 서브 채널들 중 적어도 하나로부터 얻어진 채널 정보를 이용하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 신호 스트림을 재할당하는 동작은:
    적어도 하나의 파라미터를 이용하여 입력 및 출력 서브 채널들의 순위를 설정하는 동작; 및
    입력 서브 채널들에 원래 포함된 상기 신호 스트림들 중 적어도 일부를, 상기 순위를 통해 설정된 출력 서브 채널들과는 다른 출력 서브 채널들에 재할당하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 입력 서브 채널들에 포함된 상기 신호 스트림들 중 적어도 일부를, 상기 순위를 통해 설정된 출력 서브 채널들과는 다른 출력 채널들에 재할당하는 동작은,
    최고-순위의 입력 서브 채널에 포함된 신호 스트림을 최고-순위의 출력 서브 채널과 매칭하는 동작;
    최고-순위의 입력 서브 채널보다 낮은 다음-최고 순위의 입력 서브 채널에 포함된 신호 스트림을, 최고-순위의 출력 서브 채널보다 낮은 다음-최고 순위의 출력 서브 채널과 매칭하는 동작; 및
    다음-최고 순위의 입력 서브 채널보다 낮은 또다른 다음-최고 순위의 입력 서브 채널 및 다음-최고 순위의 출력 서브 채널보다 낮은 또다른 다음-최고 순위의 출력 서브 채널을, 상기 설정된 입력 및 출력 서브 채널들의 순위를 이용하여, 결정하고 재할당될 상기 신호 스트림들의 각각이 재할당될 때까지 상기 결정된 순위에 따라 상기 매칭 동작을 차례로 수행하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 입력 또는 출력 서브 채널들의 신호-대-잡음 비를 포함하는, 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 입력 또는 출력 서브 채널들의 채널 용량을 포함하는, 방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 입력 또는 출력 서브 채널들의 상호 정보(mutual information)를 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 신호 스트림을 재할당하는 동작은,
    상기 적어도 하나의 신호 스트림을 출력 서브 채널에 재할당하기 전에, 어느 출력 서브 채널이 오류 확률을 최소화할 것인지를 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 출력 서브 채널에 상기 적어도 하나의 신호 스트림을 재할당하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 신호를 재할당하는 동작은,
    복수의 신호 스트림들을 출력 서브 채널들에 재할당하기 전에, 어느 출력 서브 채널들이 평균 오류를 최소화할 것인지를 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 출력 서브 채널들에 상기 복수의 신호 스트림들을 재할당하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 신호 스트림을 재할당하는 동작은,
    복수의 신호 스트림들을 재할당하기 전에, 최적화 기술을 이용하여 상기 복수의 신호 스트림들의 어느 재할당이 최적의 재할당을 야기할 것인지를 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 최적의 재할당에 따라 상기 복수의 신호 스트림들을 재할당하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 최적화 기술을 이용하여 상기 복수의 신호 스트림들의 어느 재할당이 최적의 재할당을 야기할 것인지를 결정하는 동작은, 최적화 기술을 이용하여 어느 재할당이 수신된 신호 강도를 최대화할 것인지를 결정하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 최적화 기술을 이용하여 상기 복수의 신호 스트림들의 어느 재할당이 최적의 재할당을 야기할 것인지를 결정하는 동작은, 최적화 기술을 이용하여 어느 재할당이 원래의 할당에 비해 수신된 신호 강도를 개선할 것인지를 결정하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 최적화 기술을 이용하여 상기 복수의 신호 스트림들의 어느 재할당이 최적의 재할당을 야기할 것인지 결정하는 동작은, 상기 최적의 재할당을 결정하기 위한 할당 문제를 해결하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 할당 문제의 해결을 위해 순열 행렬들이 이용되고, 상기 순열 행렬들은 출력 서브 채널들과 입력 서브 채널들의 다양한 조합들을 나타내는, 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 통신 시스템은 무선 통신 시스템인, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 OFDM 시스템을 포함하고 상기 서브 채널들은 OFDM 서브 반송파들에 상응하는, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 CDMA 시스템을 포함하고, 상기 서브 채널들은 별개로 부호화된 왈시(Walsh) 코드들에 상응하는, 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 릴레이 노드는, 멀티-안테나 어레이를 더 포함하고, 상기 서브 채널들은 상기 멀티-안테나 어레이에 대해 공간적으로 정의되는, 방법.
  19. 제1항에 있어서, 입력 및 출력 서브 채널들에서의 주파수 선택성을 증가시키도록 하는 방법으로 서브 채널들을 정의하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 제2 서브 채널에 포함된 재할당된 신호 스트림을 적어도 포함하는 출력 신호를 송신하기에 앞서서, 랜덤 빔형성(random beamforming), 지연 다이버시티(delay diversity), 순환 지연 다이버시티(cyclic delay diversity)의 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 이용하여 상기 릴레이 노드에서 상기 출력 신호를 수정하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 릴레이 노드는 비재생식(non-regenerative) 릴레이를 더 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 동작들은,
    상기 제2 서브 채널에 재할당된 신호 스트림을 송신하기에 앞서서, 상기 재할당된 신호 스트림의 적어도 하나의 특성을 수정하는 동작을 더 포함하고, 상기 특성은 진폭 및 신호 타이밍의 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  23. 제1항에 있어서, 상기 릴레이 노드는, 재생식 릴레이를 더 포함하는, 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 동작들은, 상기 제2 서브 채널에서 적어도 하나의 신호 스트림을 송신하기에 앞서서, 상기 적어도 하나의 신호 스트림의 특성을 수정하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 수정된 상기 적어도 하나의 신호 스트림의 특성은 송신 전력; 송신 포맷; 프레임 구조; 신호 부호화; 신호 타이밍; 진폭; 및 속도의 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  26. 릴레이 노드에 있어서,
    복수의 서브 채널들로 이루어진 입력 신호를 수신하도록 구성된 수신부;
    복수의 서브 채널들로 이루어진 출력 신호를 송신하도록 구성된 송신부; 및
    상기 수신부 및 송신부에 연결된 회로단을 포함하며,
    상기 회로단은,
    상기 입력 신호를 구성하는 상기 서브 채널들을 디멀티플렉싱(demultiplexing)하여 복수의 별개의 신호 스트림들을 생성하도록 구성된 디멀티플렉싱 회로단;
    상기 릴레이 노드에서 수신된 제1 입력 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 출력 서브 채널에 재할당하도록 구성된 재할당 회로단; 및
    상기 송신부가 상기 출력 신호를 송신하게 하도록 구성된 송신 제어 회로단을 포함하고,
    상기 출력 신호는 상기 재할당된 신호 스트림을 포함하는 제2 출력 서브 채널을 적어도 포함하는, 릴레이 노드.
  27. 제26항에 있어서, 상기 재할당 회로단은, 입력 서브 채널들 또는 출력 서브 채널들 중 적어도 하나로부터 얻어진 채널 정보를 이용하여 상기 제1 입력 서브 채널로부터 상기 제2 출력 서브 채널로 상기 적어도 하나의 신호 스트림의 재할당을 수행하도록 더 구성된, 릴레이 노드.
  28. 제26항에 있어서, 상기 재할당 회로단은, 적어도 하나의 채널 파라미터를 이용하여 입력 및 출력 서브 채널들의 순위를 설정하고, 입력 서브 채널들에 포함된 상기 신호 스트림들 중 적어도 일부를, 상기 순위를 통해 설정된 출력 서브 채널들과는 다른 출력 서브 채널들에 재할당하도록 더 구성된, 릴레이 노드.
  29. 제28항에 있어서, 상기 재할당 회로단은,
    최고-순위의 입력 서브 채널에 포함된 신호 스트림을 최고-순위의 출력 서브 채널과 매칭하도록 더 구성되고,
    최고-순위의 입력 서브 채널보다 낮은 다음-최고 순위의 입력 서브 채널에 포함된 신호 스트림을, 최고-순위의 출력 서브 채널보다 낮은 다음-최고 순위의 출력 서브 채널과 매칭하도록 더 구성되며, 그리고
    다음-최고 순위의 입력 서브 채널보다 낮은 또다른 다음-최고 순위의 입력 서브 채널 및 다음-최고 순위의 출력 서브 채널보다 낮은 또다른 다음-최고 순위의 출력 서브 채널을, 상기 설정된 입력 및 출력 서브 채널들의 순위를 이용하여, 결정하고 재할당될 상기 신호 스트림들의 각각이 재할당될 때까지 상기 결정된 순위에 따라 상기 매칭 동작을 차례로 수행하도록 더 구성된, 릴레이 노드.
  30. 제28항에 있어서, 상기 적어도 하나의 채널 파라미터는 상기 입력 또는 출력 서브 채널들의 신호-대-잡음 비를 포함하는, 릴레이 노드.
  31. 제28항에 있어서, 상기 적어도 하나의 채널 파라미터는 상기 입력 또는 출력 서브 채널들의 채널 용량을 포함하는, 릴레이 노드.
  32. 제28항에 있어서, 상기 적어도 하나의 채널 파라미터는 상기 입력 또는 출력 서브 채널들의 상호 정보(mutual information)를 포함하는, 릴레이 노드.
  33. 제26항에 있어서, 상기 재할당 회로단은,
    상기 제1 입력 서브 채널로부터 상기 제2 출력 서브 채널로 상기 적어도 하나의 신호 스트림의 재할당을 수행하기 전에, 어느 재할당이 오류 확률을 최소화할 것인지를 결정하고, 상기 결정된 재할당에 따라 상기 적어도 하나의 신호 스트림을 재할당하도록 더 구성된, 릴레이 노드.
  34. 제26항에 있어서, 상기 재할당 회로단은,
    입력 서브 채널들로부터 출력 서브 채널들로 복수의 신호 스트림들을 재할당하기 전에, 어느 재할당이 평균 오류를 최소화할 것인지를 결정하고, 상기 결정된 재할당에 따라 상기 복수의 신호 스트림들을 재할당하도록 더 구성된, 릴레이 노드.
  35. 제26항에 있어서, 상기 재할당 회로단은,
    최적화 기술을 이용하여 어느 재할당이 최적의 재할당을 야기할 것인지를 결정하고, 상기 결정된 최적의 재할당에 따라 상기 재할당을 수행하도록 더 구성된, 릴레이 노드.
  36. 제35항에 있어서, 상기 재할당 회로단은,
    최적화 기술을 이용하여 어느 재할당이 수신된 신호 강도를 최대화할 것인지를 결정하도록 더 구성된, 릴레이 노드.
  37. 제35항에 있어서, 상기 재할당 회로단은,
    최적화 기술을 이용하여 원래의 서브 채널 할당에 비해 수신된 신호 강도를 개선하는 재할당을 선택하도록 더 구성된, 릴레이 노드.
  38. 제26항에 있어서, 상기 릴레이 노드는 OFDM 통신 시스템에서 이용되도록 구성되고, 상기 서브 채널들은 OFDM 서브 반송파들에 상응하는, 릴레이 노드.
  39. 제26항에 있어서, 상기 릴레이 노드는 비-재생식 릴레이 노드인, 릴레이 노드.
  40. 제39항에 있어서, 상기 릴레이 노드는, 송신에 앞서 상기 적어도 하나의 신호 스트림을 증폭하도록 구성된 증폭 회로단을 더 포함하는, 릴레이 노드.
  41. 제26항에 있어서, 상기 릴레이 노드는 재생식 릴레이 노드인, 릴레이 노드.
  42. 제41항에 있어서, 상기 릴레이 노드는, 송신에 앞서 상기 적어도 하나의 신호 스트림의 특성을 수정하도록 구성된 신호 수정 회로단을 더 포함하는, 릴레이 노드.
  43. 제42항에 있어서, 상기 특성은 상기 적어도 하나의 신호 스트림의 송신 포맷을 포함하는, 릴레이 노드.
  44. 릴레이 노드에 있어서,
    복수의 서브 채널들로 이루어진 입력 신호를 수신하기 위한 수신기 수단;
    복수의 서브 채널들로 이루어진 출력 신호를 송신하기 위한 송신기 수단; 및
    상기 수신기 수단 및 상기 송신기 수단에 연결된 신호 처리 수단을 포함하며,
    상기 신호 처리 수단은,
    상기 입력 신호를 구성하는 상기 서브 채널들을 디멀티플렉싱(demultiplexing)하여 복수의 별개의 신호 스트림들을 생성하는 디멀티플렉싱 수단;
    상기 릴레이 노드에서 수신된 제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하기 위한 재할당 수단; 및
    상기 송신기 수단이 상기 출력 신호를 송신하게 하기 위한 송신 제어 수단을 포함하고,
    상기 출력 신호는 상기 재할당된 적어도 하나의 신호 스트림을 포함하는 제2 서브 채널을 적어도 포함하는, 릴레이 노드.
  45. 컴퓨터 시스템의 디지털 처리 장치가 동작들을 수행하도록 실행가능한 머신-판독가능 명령어들의 프로그램이 기록된 컴퓨터-판독가능 저장 매체에 있어서,
    상기 동작들은,
    복수의 서브 채널들로 이루어진 입력 신호를 수신하는 동작;
    상기 서브 채널들을 디멀티플렉싱(demultiplexing)하여 복수의 별개의 신호 스트림들을 생성하는 동작;
    제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하는 동작으로서, 상기 제1 서브 채널은 상기 제2 서브 채널과 다른 것인, 재할당하는 동작; 및
    상기 재할당된 신호 스트림을 포함하는 제2 서브 채널을 적어도 포함하는 출력 신호를 송신하도록 하는 명령어를 발행하는 동작을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  46. 복수의 릴레이 노드들로 이루어진 무선 통신 시스템에서 신호를 수신하는 동작;
    순번(sequence)에 따라 릴레이 노드로부터 릴레이 노드로 신호들을 송신하는 동작으로서, 상기 신호들은 상기 무선 통신 시스템에서 수신된 신호에 포함된 정보의 적어도 일부를 포함하는, 송신하는 동작; 및
    상기 순번에 따른 각각의 릴레이에서:
    입력 신호를 수신하는 동작으로서, 상기 입력 신호에는 복수의 서브 채널들이 포함되어 있고, 각각의 서브 채널은 신호 스트림을 반송(搬送)하는, 입력 신호를 수신하는 동작;
    상기 릴레이 노드의 입력에서 수신된 제1 서브 채널에 원래 포함된 적어도 하나의 신호 스트림을, 송신을 위하여 제2 서브 채널에 재할당하는 동작으로서, 상기 제1 서브 채널은 상기 제2 서브 채널과 다른 것인, 재할당하는 동작; 및
    출력 신호를 송신하는 동작으로서, 상기 출력 신호는 상기 재할당된 신호 스트림을 포함하는 제2 서브 채널을 적어도 포함하는, 송신하는 동작을 포함하는, 방법.
  47. 제46항에 있어서, 신호 스트림을 재할당할 때 상기 릴레이 노드들의 각각에서 채널 정보를 이용하는 동작을 더 포함하는, 방법.
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