CN101411085A - 具有基于固定基础设施的中继站的无线系统中的覆盖改进 - Google Patents

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Abstract

在具有基于中继站的固定基础设施的无线系统中改进覆盖的一种系统和方法，其中中继站用来把信号中转到多天线接收机，在该处接收信号然后使用MIMO处理进行处理。MIMO处理节点对从至少两个其它节点接收的信号进行MIMO处理。在另一个方面，对从发射节点发射到接收节点的信号进行空间多路复用和/或空时块编码。

Description

具有基于固定基础设施的中继站的无线系统中的覆盖改进
技术领域
本发明涉及具有基于固定基础设施的中继站的诸如蜂窝系统之类的无线系统，并且涉及在这样的系统中改进覆盖的方法。
背景技术
中继站已经用来扩大常规蜂窝系统的覆盖。借助于这样的中继站，在基站范围外的移动站仍然可以经中继站之一能够与基站通信。中继站具有非常少的功能，典型地只重新发射从移动站或从基站接收的信号。
MIMO(多输入多输出)系统的特征在于发射机和/或接收机处的多根天线、和接收机处的空间处理以恢复发射数据。现有MIMO技术的例子包括STBC(空间-时间块编码)和空间多路复用(SM)手段。
借助于STBC(空间-时间块编码)，每根天线发射相应流，并且在流之间有某种相关性，由于块编码之前输入数据的编码和调制、或者在块编码结构本身中。STBC方案涉及发射机处的稍大复杂度，但可以允许简化接收机复杂度。依赖于块编码之前的编码和调制的STBC方案的例子是所谓的“BLAST”手段，其中每根发射天线用来发射唯一符号流，使编码和调制在块编码之前被采用以引入相关性。依赖于块编码结构本身的STBC方案的例子是其中每个符号出现在多根天线上的STTD(空时发射分集)。熟知的STTD方案是Alamouti码基发射。
借助于空间多路复用(SM)，每根天线用来发射独立的数据流。没有由编码和调制引入的相关性。SM方案具有减小的发射机复杂度，但涉及较高的接收机复杂度。熟知的SM方案包括所谓的V-BLAST(垂直BLAST)和D-BLAST(对角BLAST)，其中独立的符号流在每根天线上发射。借助于SM，独立数据流在不同天线上发射，以再次产生多路复用。当与最大似然译码一起使用时，发现这样一种方案提供良好性能。
尽管传统STBC采用多路复用增益以及分集增益，但诸如V-BLAST之类的空间多路复用系统主要提供多路复用增益。尽管分集增益随增大的天线数量而变平，但空间多路复用增益随天线数量的增大而线性增大。
当MIMO信号的SINR是可比较的时，MIMO的好处是显著的，由此允许满秩MIMO信道实施。这限制其中合作MIMO可成功应用在特征在于分布用户具有可变SINR条件的系统中的实例的数量。
在采用合作性MIMO的系统中，多个移动站合作地发射单个移动站的数量，以便显得像MIMO发射。例如，具有一根天线的两个移动站各自可发射移动站之一的数据。两天线基站然后可接收两个信号，并且使用MIMO技术处理它们。这种方案具有某些缺点。例如，它要求每个移动站的数据在两个移动站之间交换以实现合作性发射。此外，发射是偶发性的，因为它基于在对等移动站中超过并高于其自己的优先发射的访问带宽。该方案给移动站添加了复杂度，因为它要求额外的收发机链路以发射数据并从对等移动站接收数据。合作性MIMO已经表现出提供蜂窝系统的显著容量改进。由于在两个移动站之间的交换是合作性MIMO的基本成分，所以移动站需要便利地布置以交换信息。因而，合作性MIMO的应用限于这种情景。
用于中继功能的利用蜂窝频谱的基于2-跳中继的基础设施也被显示以提供蜂窝系统的显著覆盖改进，导致当用户在小区周围运动时数据速率的较大普遍存在程度。尽管基站处的带宽资源现在用于移动站-对-中继站发射和中继站-对-基站发射，两个跳转的每一个上的改进SINR状态导致整体链路上较高的聚合SINR，并因此改进对于距离基站较远的移动站的覆盖。
图1表示常规基于固定基础设施的选择性中继的例子。所表示的是具有额定覆盖区域12的基站10。固定基础设施中继站14、16每个也设有相应覆盖区域18、20。可看到，中继站用来增大基站的覆盖区域。基站10的覆盖区域12内的诸如移动站22之类的移动站，可与在基站10的覆盖区域外、但在诸如中继站14之类的中继站之一的覆盖区域内的诸如移动站24和26之类的移动站直接通信，如所示那样，可通过首先通信到中继站14并且然后使它们的信号从中继站14中转到基站10而通信。结果是蜂窝通信的多-跳转扩展。为了处理在移动站之间和在中继站与基站之间的传输已经提出各种FDD(频分双工)/TDM(时分多路复用)方案。30所表明的具体例子中，蜂窝基站10、中继站14及移动站24使用组合FDD/TDD通信，从而在第一时间间隔T1期间，基站10和中继站14分别使用上行链路和下行链路频率fUL和fDL通信，而在第二时间间隔T2期间，移动站24和中继站14使用上行链路和下行链路频率fDL和fUL通信。
发明内容
根据一个宽广方面，本发明提供一种方法，该方法包括：第一无线节点发射到第二无线节点；第三无线节点发射到第二无线节点；第二无线节点对从第一无线节点和第三无线节点接收的信号进行MIMO处理；其中第一和第三无线节点的至少一个正在重新发射从第四无线节点接收的内容。
在一些实施例中，第一无线节点是移动站；第二无线节点是基站；第三无线节点是中继站；第四无线节点是移动站。
在一些实施例中，方法还包括：其中第一和第三无线节点分别重新发射从第四和第五无线节点接收的信号。
在一些实施例中，第一和第三无线节点是中继站；第二无线节点是基站；第四和第五无线节点是移动站。
在一些实施例中，方法还包括：第一和第三无线节点分别从第四和第五无线节点接收信号；第一节点把从第四无线节点接收的内容发射到第三无线节点，并且第三无线节点把从第五无线节点接收的内容发射到第一无线节点；其中，第一无线节点发射到第二无线节点包括基于从第三无线节点接收的内容并且也基于从第四无线节点接收的内容发射信号；其中，第三无线节点发射到第二无线节点包括基于从第一无线节点接收的内容并且也基于从第五无线节点接收的内容发射信号。
在一些实施例中，第一和第三节点发射一起组成STTD(空时发射分集)发射。
在一些实施例中，方法还包括为第四节点提供另外的操作模式，包括：第四节点向第二节点和向第三节点直接发射；第三节点从第四节点接收并且重新发射到第二节点，第三和第四节点的发射包括合作性分集发射；第二节点在多根天线上接收来自第四节点的直接发射和第三节点的重新发射，并且进行分集组合；方法还包括：适应地选择另一种MIMO模式和合作性分集之一。
在一些实施例中，方法还包括通过如下适应地选择多个MIMO模式之一：对于每个MIMO模式，确定相应度量标准；基于度量标准在多个MIMO模式之间选择。
根据另一个宽广方面，本发明提供一种方法，该方法包括：使用STBC，在N＞＝2根天线上发射内容；在M＞＝1根辅助天线上发射内容；对于在至少N+M根天线上接收的信号进行空间多路复用处理，以抽取与由N根天线发射的内容相关的分量和与由M根天线发射的内容相关的分量；对与N根天线发射的内容相关的分量进行STBC处理，以使用STBC恢复发射的内容。
在一些实施例中，N根天线在不同的无线节点上。
在一些实施例中，所述天线的至少之一在中转从另一个无线节点接收的内容的中继站上。
在一些实施例中，方法还包括：适应地把天线添加和/或从其除去天线到用来发射内容的所述N+M天线集。
根据另一个宽广方面，本发明提供一种系统，该系统包括：MIMO处理节点，具有至少两根天线；第一中继节点；MIMO处理节点适于对从第一中继节点和至少一个其它节点接收的信号进行MIMO处理。
在一些实施例中，第一中继节点正在中转从除了从至少一个其它节点直接接收的之外的接收的信号。
在一些实施例中，第一中继节点正在中转从至少一个其它节点接收的信号。
在一些实施例中，所述至少一个其它节点包括第二中继节点。
在一些实施例中，第一和第二中继节点为了中转而交换接收的第一和第二内容，并把基于第一和第二内容的相应信号发射到MIMO处理节点，相应信号集体组成STBC信号。
根据另一个宽广方面，本发明提供MIMO处理节点，该MIMO处理节点包括：至少N+M根天线，适于从发射接收信号，该发射包括来自N＞＝2根天线的STBC发射和在M＞＝1根辅助天线上的发射；空间多路复用处理器，用来对在至少N+M根天线上接收的信号进行空间多路复用处理，以抽取与由N根天线发射的内容相关的分量和与由M根天线发射的内容相关的分量；STBC处理器，用来对与N根天线发射的内容相关的分量进行处理，以使用STBC恢复发射的内容。
附图说明
现在参照附图将描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1A和1B表示常规基于基础设施的中继站发射；
图2A是网络图，表示使用由本发明实施例所提供的基于基础设施的中继站的合作性MIMO的例子；
图2B是由本发明实施例提供的合作性MIMO的示范方法的流程图；
图3A和3B是示范网络的示意图，表示使用由本发明实施例所提供的基于基础设施的中继站的合作性MIMO；
图3C是由本发明实施例提供的合作性MIMO的示范方法的流程图；
图4A至4C是对于由本发明实施例提供的基于基础设施的中继站采用合作性MIMO的另外例子的网络图；
图4D和4E是由本发明实施例提供的合作性MIMO的两个另外示范方法的流程图；
图5A是示范网络的示意图，表示由本发明实施例提供的合作性分集；
图5B是由本发明实施例提供的进行合作性分集的示范方法的流程图；
图6是示范网络的示意图，表示按照本发明实施例在合作性分集与合作性MIMO之间的适应；
图7是由本发明实施例提供的进行在合作性MIMO与合作性分集之间的适应的示范方法的流程图；
图8是示范网络的示意图，表示使用多个MIMO节点的顺序MIMO处理；
图9是由本发明实施例提供的另一种MIMO方法的流程图；
图10是由本发明实施例提供的另一种MIMO方法的流程图；及
图11是由本发明实施例提供的示范MIMO处理节点的方块图。
具体实施方式
现在参照图2A，将描述采用基于固定基础设施的选择性中继的MIMO系统的第一例。所示的是包括具有两根天线82、84的基站80和具有两根天线88、90的中继站86的固定基础设施。天线88指向基站80，而天线90背向基站以提供额外覆盖(就数据速率普遍程度和/或物理覆盖区域而论)。
在操作中，基站80的直接覆盖区域内的移动站直接与基站通信。这种例子是移动站92，该移动站92的发射96表示成从移动站92直接到基站80。在中继站86的覆盖区域内的移动站首先向中继站86发射，并且然后中继站86把它们的通信转到基站80。例如，移动站94表示成发射由中继站86在天线90接收的信号98。这然后经天线88作为信号100重新向基站80发射。
基站80然后使用MIMO处理技术处理在其两根天线82、84上接收的信号。在表明的具体例子中，所形成的是使用例如V-BLAST模式的虚拟2:2 MIMO空间多路复用系统。换句话说，这与在每个发射机上发射独特数据的两天线发射机类似。两天线接收机的每根天线接收包含来自两根发射天线的发射的信号。优选地，当这样一种MIMO发射被建立时，发射由基站调度同步。在表明例子中，这涉及使移动站92和中继站86发射同步。不像常规的合作性MIMO，对于图2A的例子，在移动站92与中继站86之间不需要任何直接合作。
基站80通过一起处理在天线82和84上接收的信号进行MIMO处理，从而抽取分别从移动站92和中继站86发送的信号96和100。用于空间多路复用的理想探测技术非常复杂，基于最大似然译码。其它次最佳技术也是适用的。然而，由于基站处理接收信号，接收器复杂度不是问题。用来进行这样的MIMO处理的技术在本领域中是熟知的，并且这里将不进一步详细地描述。见例如P.W.Wolniansky，G.J.Foschini，G.D.Golden，R.A.Valenzuela，V-BlAST：An Architecturefor Realizing Very High Data Rates Over the Rich-ScatteringWireless Channel，in Proc.ISSSE-98，Pisa，意大利，1998年9月29日。
尽管这里呈现的例子解决2×2MIMO，但概念可以扩展到更大数量的中继站和移动站以在接收机处形成N×M MIMO信道。由于在两种发射(移动、中继)站之间没有数据交换，所以不要求两个站方便地布置在彼此够得着的范围内。
现在参照图3A和3B，将描述采用基于固定基础设施的选择性中转的MIMO系统的第二例。在图3A和3B中，有包括具有两根天线112、114的基站110和一对中继站116、122的固定基础设施。中继站116具有两根天线118、120，并且中继站122具有两根天线124、126。图3A表示一对移动站130、132的发射134、136。在表明例子中，移动站130在中继站116的覆盖区域内，而移动站132在中继站122的覆盖区域内。
通过中继站116、122的发射表示在图3B中。中继站116如140处指示的那样转送从移动站130接收的信号，并且中继站122如142处指示的那样转送从移动站132接收的信号。基站110在其两根天线112、114上接收两个信号，并且基站进行MIMO处理以恢复移动站130、132的每一个的发射。优选地，使中继站116、122的发射同步，例如使用基站调度。在图3A和3B的例子中，净效果是具有V-BLAST模式的虚拟2:2 MIMO系统。同样，任何数量的中继站可以参加以形成N×M空间多路复用信道，其中M是基站天线的数量。而且，不要求中继站之间具有良好通信信道以交换数据。
现在参照图4A和4B，表示采用基于固定基础设施的选择性中转的MIMO系统的另一例子，其中中继站之间具有通信信道。例如，它们彼此接近，从而它们为了合作在它们之间可形成发射信道。在图4A和4B中，表示包括具有两根天线162、164的基站160和一对中继站166、172的固定基础设施。中继站166具有两根天线168、170，并且中继站172具有天线174、176。图4A中指示一对移动站180、182和在中继站166、172之间的发射。从通过移动站180进行其由中继站166接收的发射184、和移动站182进行其由中继站172接收的发射186而开始。在它们之间具有发射信道的两个中继站166、172然后交换它们从相应移动站180、182接收的信息。信息的这种交换指示在188处。这时，两个中继站166、172具有从两个移动站180、182接收的信号的知识。进行编码和/或调制以组合数据/信号。
使用这种信息，可进行各种STBC MIMO发射。第一例指示在图4B中。这个例子中，第一中继站166发射f1(a，b)，其中“a”是第一移动站的内容，并且“b”是第二移动站的内容。中继站172发射f2(a，b)。结果是虚拟2:2 MIMO，例如以BLAST模式。
在另一个STBC MIMO例子中，从两个移动站180、182接收的信号使用STTD(空间-时间发射分集)被组合，例如Alamouti编码。例如，如果“a”是来自移动站180的信号并且“b”是来自移动站182的信号，那么来自两个中继站的发射按如下构造：
  T1   T2
 中继站1   a   b
 中继站2   -b＊   a＊
这个例子中，第一中继站在两个时间间隔T1、T2上按顺序发射{a，b}，并且第二中继站在相同的两个时间间隔上按顺序发射{-b＊，a＊}，其中b＊和a＊分别是b和a的复数共轭值。基站然后进行MIMO处理以恢复a和b。这表示在图4C中。除现在第一中继站165表示成按顺序发射包括{a，b}的信号190并且中继站172表示成按顺序发射包括{-b＊，a＊}的信号192之外，这个图与图4B相同。
在图3(空间多路复用)和图4(STBC)中表明的两种技术可以用于不同组的中继站，根据是否已经使用空间多路复用或STBC使基站调整接收机算法。由于中继站是静止实体，所以基站将具有关于哪些组的中继站可使用STBC和哪些其它可使用空间多路复用的知识。
现在参照图5A，表示采用基于固定基础设施的选择性中转的MIMO系统的又一个例子。这个例子包括固定基础设施，该固定基础设施包括具有天线52、54的基站50和具有天线58、60的中继站56。这个例子中，单个移动站70被示为发射其信号72。信号由中继站56接收，并且在74处重新发射。基站50直接从移动站70接收信号72，并且从中继站接收信号74。被直接接收的发射将由基站50较早接收，并且基站将存储对该接收确定的软信息。在接收较新发射74之后，基站50一起处理新的中继站发射及直接移动站发射72。
这样，在第一时刻，接收天线分集发生在基站50处以在接收天线52、54上接收时间T1处的移动站的直接发射的拷贝。短时间后，在基站处使用天线分集，以在接收天线52、54上接收时间T2处由中继站56发射的信号的两个拷贝。这些信号然后都被组合以恢复原始发射。这可认为是“合作性分集”手段，因为相同的两根天线用来提供来自移动站70和来自中继站58的天线分集，但在不同的时间处。
发射72和74可能出现在相同的接收处理间隔内(路径74上有一些延迟)，例如如果中继站是模拟中继站。在这种情况下，信号可以在接收机处被处理成2×2 MIMO信号。可选择地，来自72和74的发射可能发生得足够远离，以在不同的接收处理间隔期间被接收。这种情况下，来自两个时间间隔的软样本可以通过软组合被集体地处理。
调度
基站负责调度从移动站以及从中继站到基站的发射。基站调度器为了调度的目的把中继站处理为终端。
优选地，对于MIMO发射，基站基于不同移动站的调度优先级以确定方式调度MIMO发射。
对于图2A的实施例，可进行如下调度决定以使发射同步：
移动站94到中继站86：T1
移动站92到基站80和中继站86到基站80：T2
对于图3A的实施例，可进行如下调度决定以便使发射同步：
移动站130到中继站116、移动站132到中继站122：T1
中继站116到基站110和中继站122到基站110：T2
对于图4A的实施例，可进行如下调度决定以便使发射同步：
移动站180到中继站166和移动站182到中继站172：T1
在中继站166、172之间的交换：T2
中继站166到基站160和中继站172到基站160：T3
对于图5A的实施例，可进行如下调度决定以便使发射同步：
移动站70到中继站56和基站50：T1
在中继站56到基站50：T2
已经描述了MIMO和合作性分集的各种例子。在另一个实施例中，在合作性分集与另一种MIMO方案之间进行调整适应。这涉及在每移动站和/或中继站对基础上把MIMO处理增益与分集增益相比较。然后进行较好性能的适当选择。调整适应也可以用来在这里描述的MIMO模式的任何之间切换，包括STBC、SM及合作性分集。在实施特定基础上可选择之间待适应的具体模式。进行这种选择的频率可以例如取决于信道更新速率。
优选地，中继站以TDM样式在蜂窝信道上操作，意味着它们不同时接收和发射。然而，可以采用允许中继站同时发射和接收的其它手段，例如使用同信道分离或频分双工或模拟中继。
两个MIMO模式之间调整适应的例子表示在图6中。这个例子中，有带有天线202、204的基站200。也表示一对各自如以前实施例那样具有一对天线的中继站206、208。在第一适应时段AP1期间，来自中继站206、208和一对移动站212、214的发射指示在216。这种情况下，正在采用MIMO，使每个移动站的信号经相应中继站发射到其中进行MIMO处理的基站200。在以后适应时段AP2处，发射的信号指示在218。这种情况下，第二移动站214具有经中继站208发射的信号，并且信号也直接接收在基站204处。这样，合作性分集模式在AP2被实施。可进行适应以优化整个系统性能。
现在参照图7，表示的是在两个MIMO模式之间的适应性选择的示范方法的流程图。在步骤7-1处，计算用于第一MIMO模式的度量标准的确定。在步骤7-2处，计算用于第二MIMO模式的度量标准。在步骤7-3处，基于两种度量标准在第一和第二MIMO模式之间进行选择。度量标准可在网络内的任何适当地方计算。在蜂窝环境中计算它们最方便的地方可能是基站。更一般地，这种方法可用来在多个MIMO模式之间选择。
以上实施例都假定基站具有两根天线，并因此允许2:2 STBC和/或2:2SM实施。更一般地，在基站可实施任何适当数量的天线，并且可实施由这样的天线支持的任何MIMO/合作性分集方案。例如，对于N天线接收机和M发射天线可采用N×M BLAST或N×MV-BLAST，其中(N，M)＞2。
尽管至此描述的实施例一直集中在蜂窝系统上，但可容易地看到，这些手段如何也可应用于网格网络。网格网络中，以上描述的BTS和中继站或中继站对的功能性由在网格网络内的两个或三个节点实施，以提供合作性MIMO和/或合作性分集方案。
图2B是与以上参照图2A描述的方法相类似的但在四节点的较宽广范围内应用的示范MIMO发射方法的流程图。这些节点的任一个例如可以是移动站、中继站或基站或网格联网节点或其它节点。在步骤2-1处，第一节点发射到第二节点。在步骤2-2处，第二节点重新发射到第三节点。在步骤2-3处，第四节点发射到第三节点。最后，在步骤2-4处，第三节点进行从第二和第四节点接收的信号的MIMO处理。
图3C是与以上参照图3A和3B描述的方法相类似的但在五节点的较宽广范围内应用的示范方法的流程图。这些节点的任一个例如可以是移动站、中继站或基站或网格联网节点或其它节点。方法在步骤3-1处开始，使第一节点发射到第二节点并且第三节点发射到第四节点。在步骤3-2处，第二和第四节点同步地重新发射到第五节点。在步骤3-3处，第五节点进行MIMO处理。
现在参照图4D，表示的是与以上参照图4A、4B及4C描述的方法相类似的但在五节点的较宽广范围内应用的MIMO发射的示范方法的流程图。这些节点的任一个例如可以是移动站、中继站或基站或网格联网节点或其它节点。在步骤4-1处，第一节点发射到第二节点，并且第三节点发射到第四节点。在步骤4-2处，第二和第四节点交换第一和第三节点的信号。在步骤4-3处，第四节点基于第一节点的内容和第三节点的内容发射信号，并且第二节点基于第一节点的内容和第三节点的内容发射信号。在步骤4-4处，第五节点进行MIMO处理。
现在参照图4E，表示的是图4D的方法的具体例子的另一种方法。步骤4-6作为图4D的步骤4-3的具体例子被实施。这包括第二和第四节点发射STTD信号，其包含第一和第三节点的内容。
现在参照图5B，表示的是与以上参照图5A描述的方法相类似的但在三节点的较宽广范围内应用的合作性分集发射的方法的流程图。这些节点的任一个例如可以是移动站、中继站或基站或网格联网节点或其它节点。在步骤5-1处，第一节点发射到第二节点和第三节点。单个信号被发射，但这由第二和第三节点接收。在步骤5-2处，第二节点接收信号并且把信号重新发射到第三节点。在步骤5-3处，第三节点接收直接发射，并且稍后在多根天线上接收第二节点的重新发射。基站然后对从第一节点和第二节点接收的信号进行MIMO处理。
注意，在以上实施例中，哪些无线节点要参加给定合作性MIMO发射或合作性分集发射的选择可统计地定义，或者被动态地定义。对于其中无线节点的一个或多个是移动站的实施，节点将需要动态地定义以容纳移动节点运动。在这样一种环境中，例如参照图2A和2B，假定“第四无线节点”是移动站，那么由该移动站的角度看，构成第一、第二及第三无线节点的可随时间改变。
在特征在于合作性MIMO与合作性分集之间的适应性选择的实施例中，在两种方法中涉及的节点可以相同或者可以不同。
所有实施例已经假定2×2 MIMO实施。显而易见的是如何把这些扩展成处置具有较大尺寸的MIMO发射。
现在参照图8，表示的是其中有使用多个MIMO模式的顺序MIMO处理的示范MIMO系统的网络图。所示的是具有四根天线201的基站200。也显示三个中继站202、204、206。移动站指示在208、210、211、212。在描绘的具体实例中，移动站208正在把其发射发送到中继站202，并且移动站210正在把其发射发送到中继站204。中继站202和204如在214处指示的那样交换内容，并且产生向基站200发射的STBC信号216。可采用任何STBC格式。实际上，两个移动站208和210正在使其信号以与以上讨论的图4方式相类似的方式发射。同时，移动站211正在把其信号直接发送到基站200，并且移动站212正在把其信号经中继站206发送到基站200。
基站200在其四根天线201上接收，并且初始地进行空间多路复用处理。例如，它可以进行V-BLAST处理以求解在四个进来信号的每一个上的内容。已经进行空间多路复用处理时，从移动站211和经中继站206从移动站212接收的信号将直接恢复。为了恢复移动站208、210的发射，必须进行另外的MIMO处理，以从由两个中继站202、204联合发射的STBC信号抽取相应信号。
因而，可看到，对于最终源于移动站208、210的内容，基站200中采用顺序MIMO处理手段。首先进行空间多路复用处理以抽取与两个移动站相关的流。然后进行STBC处理以抽取移动站特定流。通常把在空间多路复用中的不同流称作“层”，并且把进行的MIMO处理称作层解构。以上情景下，假定整体空间多路复用等效于V-BLAST发射，但是其它空间多路复用手段可被替换地实施。
现在参照图9，表示的是由本发明实施例所提供的进行MIMO发射的方法的流程图。在步骤9-1处，N≥2个节点使用STBC发射。同时，在步骤9-2处，M≥1个其它节点正在发射。注意，其它节点也可以包括正在发射STBC的节点和/或使用空间多路复用正在发射的节点的组合、或仅单个其它节点。步骤9-3处，进行空间多路复用处理，以使用至少N+M根接收天线抽取与由N根天线发射的内容相关的分量和由M根天线发射的内容相关的分量。在这已经进行之后，然后在步骤9-4处使用STBC处理进一步处理空间多路复用处理符号的适当子集以恢复STBC。
把数值应用于图8的情景，正在使用STBC发射的N＝2个节点，即中继站202、204。正在发射相应流的M＝2个节点，即移动站211和中继站206，有效地相当于空间多路复用。然后，基站进行空间多路复用处理以抽取N+M＝4个层。关于从中继站202、204接收的信号抽取的层然后使用STBC处理而被处理，以恢复从两个移动站208、210的每一个发射的信号。
甚至进一步的概括中，图9的方法可应用在由单个节点发射的多个层的范围中。例如，在步骤9-1中，其中有发射STBC的N≥2个节点，更一般地N≥2根发射天线可能正在发射STBC，天线是一个或多个不同节点。类似地，在步骤9-2中，M≥1个节点假定正在发射，但更一般地，除在步骤9-1中提到的使用STBC正在发射的天线外，M≥1根天线正在发射。
现在参照图10，表示的是由本发明实施例所提供的进行MIMO发射的示范方法的流程图。在步骤10-1处，N≥2根天线使用STBC发射。同时，在步骤10-2处，M≥1根其它天线正在发射。注意，其它天线也可以包括正在发射STBC的天线和/或使用空间多路复用正在发射的天线的组合、或仅单根其它天线。在步骤10-3处，使用至少N+M根接收天线进行空间多路复用与由N根天线发射的内容相关的分量和由M根天线发射的内容相关的分量。在这已经进行之后，然后在步骤10-4处使用STBC处理进一步处理空间多路复用处理符号的适当子集以恢复STBC内容。
把数值应用于图8的情景，正在使用STBC发射的N＝2根天线，即中继站202、204。正在发射相应流的M＝2根天线，即移动站210和中继站206，有效地相当于空间多路复用。然后，基站进行空间多路复用处理以抽取N+M＝4个层。关于从中继站202、204接收的信号抽取的层然后使用STBC处理而被处理，以恢复从两个移动站208、210的每一个发射的信号。
在甚至进一步的概括中，图10的方法可应用在由单个节点发射的多个层的范围中。例如，在步骤10-1中，其中有发射STBC的N≥2根天线，更一般地N≥2根发射天线可能正在发射STBC，天线是一根的或多根不同天线。类似地，在步骤10-2中，M≥1根天线假定正在发射，但更一般地，除在步骤10-1中提到的使用STBC正在发射的天线外，M≥1根天线正在发射。
优选地，以上图9中提到的节点的至少一个是中继站，在该情况下，所述方法成为以前讨论的一种或多种方法中的特殊情形。
对于图9和10的方法，可看到这如何可概括成容纳多个STBC组，其在接收机处的空间多路复用处理之后可分离地处理。例如，两天线STBC发射可由四天线接收机接收，其中首先进行空间多路复用，并且然后进行两个分离的STBC处理。
此外，天线可适应地添加到给定组的N+M根发射天线和/或从其除去，例如由于移动节点运动、覆盖区域中另外移动节点的添加。另外，也可适应地选择对于STBC发射分配天线的方式。
在包容图2A和5A的实施例的概括中，提供具有MIMO处理节点的系统，该MIMO处理节点具有至少两根天线。这可以是基站或其它无线节点。有第一中继节点(如图2A的中继站86或图5A的中继站56)。MIMO处理节点对从第一中继节点和至少一个其它节点接收的信号进行MIMO处理。在图2A中，至少一个其它节点是移动站92，并且在图5A中，至少一个其它节点是移动站70。
在一些实施例中，第一中继节点正在中转除从至少一个其它节点直接接收的信号之外的其它接收的信号。这是例如图2A的情形，其中中继站正在中转从移动站94接收的内容。在其它实施例中，第一中继节点正在中转从至少一个其它节点接收的信号。这是图5A的情形，其中中继站56正在中转从是“至少一个其它节点”的移动站70接收的内容。
在一些实施例中，第一和第二中继节点交换所接收的用于中转的第一和第二内容，并且把基于第一和第二内容的相应信号发射到MIMO处理节点，相应信号集体构成STBC信号。STBC信号能是这里讨论的类型的任一种、或某种其它STBC格式。
另一个实施例提供MIMO处理节点，用作上述方法的任一种的接收节点。例如，适于实施图9和10的接收方面的MIMO处理节点在图11中被一般地描绘在300，能够是基站或某种其它无线节点。MIMO处理节点300具有适于从发射接收信号的至少N+M根天线301，该发射包括来自N＞＝2根天线的STBC发射和在M＞＝1额外天线上的发射。有用来对在至少N+M根天线上接收的信号进行空间多路复用处理的空间多路复用处理器302，以抽取与N根天线发射的内容相关的分量和与M根天线发射的内容相关的分量。也有用来对与N根天线发射的内容相关的分量进行处理的STBC处理器304，以使用STBC恢复发射的内容。尽管表示成物理上不同的实体，但SM处理器302和STBC处理器304可选择性地组合。硬件、固件及软件的任何一种或适当组合可用来实施处理器。
实施例的一些已经描述成其中多节点正在参与的方法或系统。本发明的另外实施例提供这里所述的方法或系统之一或组合中正在起作用的各个无线节点。
鉴于以上教导，本发明的多种修改和变更是可能的。因此要理解，在附属权利要求书的范围内，除这里明确描述的之外可以另外实施本发明。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
第一无线节点发射到第二无线节点；
第三无线节点发射到第二无线节点；
第二无线节点对从第一无线节点和第三无线节点接收的信号进行MIMO处理；
其中第一和第三无线节点的至少一个正在重新发射从第四无线节点接收的内容。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
第一无线节点是移动站；
第二无线节点是基站；
第三无线节点是中继站；
第四无线节点是移动站。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
其中第一和第三无线节点分别重新发射从第四和第五无线节点接收的信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
第一和第三无线节点是中继站；
第二无线节点是基站；
第四和第五无线节点是移动站。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
第一和第三无线节点分别从第四和第五无线节点接收信号；
第一节点把从第四无线节点接收的内容发射到第三无线节点，并且第三无线节点把从第五无线节点接收的内容发射到第一无线节点；
其中第一无线节点发射到第二无线节点包括，基于从第三无线节点接收的内容并且也基于从第四无线节点接收的内容发射信号；
其中第三无线节点发射到第二无线节点包括，基于从第一无线节点接收的内容并且也基于从第五无线节点接收的内容发射信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其中：
第一和第三无线节点是中继站；
第二无线节点是基站；
第四和第五无线节点是移动站。
7.根据权利要求5所述的方法，其中
第一和第三节点发射一起组成STTD(空时发射分集)发射。
8.根据权利要求7所述的方法，其中：
第一和第三无线节点是中继站；
第二无线节点是基站；
第四和第五无线节点是移动站。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括为第四节点提供其它的操作模式，包括：
第四节点向第二节点和向第三节点直接发射；
第三节点从第四节点接收并且重新发射到第二节点，第三和第四节点的发射组成合作性分集发射；
第二节点在多根天线上接收来自第四节点的直接发射和第三节点的重新发射，并且进行分集组合；
该方法还包括：
适应地选择另一MIMO模式和合作性分集之一。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括通过如下适应地选择多个MIMO模式之一：
对于每个MIMO模式，确定相应度量标准；
基于度量标准在多个MIMO模式之间选择。
11.一种方法，包括：
使用STBC，在N＞＝2根天线上发射内容；
在M＞＝1根额外天线上发射内容；
对在至少N+M根天线上接收的信号进行空间多路复用处理，以抽取与N根天线发射的内容相关的分量和与M根天线发射的内容相关的分量；
对与N根天线发射的内容相关的分量进行STBC处理，以使用STBC恢复发射的内容。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述N根天线在不同的无线节点上。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述天线的至少之一在中继站上，该中继站中转从另一个无线节点接收的内容。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：
适应地把天线添加到用来发射内容的N+M天线集上和/或从其除去天线。
15.一种系统，包括：
MIMO处理节点，具有至少两根天线；
第一中继节点；
MIMO处理节点，适于对从第一中继节点和至少一个其它节点接收的信号进行MIMO处理。
16.根据权利要求15所述的系统，其中第一中继节点正在中转从不同于从至少一个其它节点直接接收的节点所接收的信号。
17.根据权利要求15所述的系统，其中第一中继节点正在中转从至少一个其它节点接收的信号。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述至少一个其它节点包括第二中继节点。
19.根据权利要求18所述的系统，其中第一和第二中继节点交换所接收的用于中转的第一和第二内容，并且把基于第一和第二内容的相应信号发射到MIMO处理节点，所述相应信号集体组成STBC信号。
20.一种MIMO处理节点，包括：
至少N+M根天线，适于从发射接收信号，该发射包括来自N＞＝2根天线的STBC发射和在M＞＝1根额外天线上的发射；
空间多路复用处理器，用来对在至少N+M根天线上接收的信号进行空间多路复用处理，以抽取与N根天线发射的内容相关的分量和与M根天线发射的内容相关的分量；
STBC处理器，用来对与N根天线发射的内容相关的分量进行处理，以使用STBC恢复发射的内容。
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