專利名稱：：用于在基于無線中繼的網絡中兩個節(jié)點之間實現(xiàn)可靠數(shù)字通信的中繼站和方法
背景技術：
：發(fā)明領域本發(fā)明一般涉及電信領域，并且具體地說，涉及使可靠數(shù)字通信能夠在基于無線中繼的網絡中兩個節(jié)點之間進行的一種中繼站和一種方法。相關技術說明基于無線中繼的網絡的制造商和運營商在不斷嘗試研究新的方式，以提高兩個節(jié)點之間發(fā)射的數(shù)字通信的可靠性。下面描述的基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡各包括一個站臺(節(jié)點A)，該站臺將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經一個或更多中繼站(RS)發(fā)射到另一站臺(節(jié)點B)。中繼站可以是基站(BS)、移動臺(MS)的一部分或獨立的中繼站。節(jié)點A和B可以是BS、MS和/或中繼站。此外，數(shù)字通信可以是上行鏈路通信(從MS到BS的鏈路)、下行鏈路通信(從BS到MS的鏈路)、MS到MS通信或BS到BS通信。下面參照圖1到圖5概述基于無線中繼的不同傳統(tǒng)網絡的例子及其各自的一些缺陷。參照圖1(現(xiàn)有技術)，示出基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡100的方框圖。該基于無線中繼的網絡100包括第一節(jié)點102(節(jié)點A)，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經一個中繼站106發(fā)射到第二節(jié)點104(節(jié)點B)。如圖所示，第一節(jié)點102經具有復信道系數(shù)h0的第一鏈路108發(fā)射信道編碼和調制的信號S0(t)，這樣，在中繼站106接收S0(t)為R1(t)＝h0*S0(t)+n1(t)，其中，n1(t)是噪聲序列。中繼站106是生成信號S1(t)的中繼器，該信號是所接收序列的放大形式，并被示為S1(t)＝A*R1(t)。中繼站106然后經具有復信道系數(shù)h1的第二鏈路110發(fā)射所生成的信號S1(t)，這樣，在第二節(jié)點104接收S1(t)為R2(t)＝h1*S1(t)+n2(t)，其中，n2(t)是噪聲序列。存在與此類型的基于無線中繼的網絡100相關聯(lián)的若干缺陷。首先，在中繼站106放大R1(t)不但放大信號R1(t)，而且放大由第一鏈路108引起的噪聲n1(t)。其次，由于信道編碼原因而在S0(t)中存在大量的冗余，因此，當中繼站106放大R1(t)時，中繼站106并不很有效。參照圖2(現(xiàn)有技術)，示出另一基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡200的方框圖。該基于無線中繼的網絡200包括第一節(jié)點202(節(jié)點A)，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經一個中繼站206發(fā)射到第二節(jié)點204(節(jié)點B)。如圖所示，第一節(jié)點202經具有復信道系數(shù)h0的第一鏈路208發(fā)射信道編碼和調制的信號S0(t)，這樣，在中繼站206接收S0(t)為R1(t)＝h0*S0(t)+n1(t)，其中，n1(t)是噪聲序列。中繼站206然后解碼、重新編碼、重新調制并經具有復信道系數(shù)h1的第二鏈路210發(fā)射信號S1(t)＝Al*S0est(t)，在第二節(jié)點204接收該信號。只要中繼站206在估計和重新編碼S0(t)時作出正確的判決，這便是一個好的解決方案。然而，當中繼站206作出錯誤判決時，第二鏈路210還傳播信息錯誤，因而增大發(fā)射到第二節(jié)點204的信號S1(t)的比特差錯率。參照圖3(現(xiàn)有技術)，示出又一基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡300的方框圖。該基于無線中繼的網絡300包括第一節(jié)點302(節(jié)點A)，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經一個中繼站306發(fā)射到第二節(jié)點304(節(jié)點B)。如圖所示，第一節(jié)點302經具有復信道系數(shù)h0的第一鏈路308發(fā)射信道編碼和調制的信號S0(t)，這樣，在中繼站306接收S0(t)為R1(t)＝h0*S0(t)+n1(t)，其中，n1(t)是噪聲序列。中繼站306然后解碼、重新編碼、重新調制、放大并經具有復信道系數(shù)h1的第二鏈路310發(fā)射信號S1(t)，在第二節(jié)點304接收該信號。在此例中，中繼站306使用例如循環(huán)冗余校驗(CRC)檢查S0(t)解碼的正確性，并只在正確時重新生成、重新調制和發(fā)射S1(t)＝A1*S0(t)，在其它情況時，中繼站306只將所接收信號放大并作為S1(t)＝A2*R1(t)重新發(fā)射。由于中繼站306需要對S1(t)中的信息符號作出硬判決而不是讓第二節(jié)點304作出該硬判決，因此，此解決方案是有問題的。眾所周知，在通信鏈中盡可能在鏈末作出硬判決是有利的。如下面詳細所述，有一些已知方式可避免在中繼站中作出硬判決，這包括使用第二中繼路徑或使用自動請求重發(fā)(ARQ)協(xié)議。參照圖4(現(xiàn)有技術)，示出又一基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡400的方框圖。該基于無線中繼的網絡400包括第一節(jié)點402(節(jié)點A)，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經一個中繼站406發(fā)射到第二節(jié)點404(節(jié)點B)。如圖所示，第一節(jié)點402經具有復信道系數(shù)h0的第一鏈路408將信道編碼和調制的信號S0(t)發(fā)射到中繼站406。中繼站406然后經具有復信道系數(shù)h1的第二鏈路410，將作為R1(t)的量化基帶表示的S1(t)＝Q(R1(t))發(fā)射到第二節(jié)點404。在此解決方案中，第二鏈路410一般具有更大的帶寬，并使用與第一鏈路408不同的空中接口協(xié)議。此解決方案的問題在于該量化基帶信號S1(t)包含有關相位和噪聲的大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不一定需要發(fā)送到第二節(jié)點404。參照圖5(現(xiàn)有技術)，示出基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡500的方框圖。該基于無線中繼的網絡500包括第一節(jié)點502(節(jié)點A)，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經兩個中繼站506a和506b發(fā)射到第二節(jié)點504(節(jié)點B)。如圖所示，第一節(jié)點502經具有復信道系數(shù)h0的第一鏈路508a將信道編碼和調制的信號S0(t)發(fā)射到中繼站506a。同時，第一節(jié)點502還經具有復信道系數(shù)h′0的鏈路508b將S0(t)發(fā)射到中繼站506b。中繼站506a和506b知道或可以估計其各自在鏈路508a、508b、510a和510b上的信道系數(shù)h0、h′0，h1和h′1。這樣，中繼站506a可經鏈路510a將S1(t)＝A*conj(h0)*conj(h1)*R1(t)發(fā)射到第二節(jié)點504。此外，中繼站506b可經鏈路510b將S′1(t)＝A*conj(h′0)*conj(h′1)*R′1(t)發(fā)射到第二節(jié)點504。眾所周知，由于涉及的縮放和相移原因，當在第二節(jié)點504接收信號R1(t)和R′1(t)時，可在最大比率組合方面相關地添加它們。此方案可擴展到三個或更多個中繼路徑。即使用于多個中繼路徑，但由于每個中繼站506a和506b可能在將信號R1(t)和R′1(t)解碼方面作出不同的判決，從而使第二節(jié)點504難以相關地組合信號S1(t)和S′1(t)，因而仍存在可靠性問題。當存在多個中繼路徑時的一個可能的解決方案是每個中繼站506a和506b檢查信號R1(t)和R′1(t)中的檢錯外碼。如果R1(t)和/或R′1(t)檢查結果良好，則相應的中繼站506a和/或506b發(fā)射對應的S1(t)和/或S′1(t)，否則，相應的中繼站506a和/或506b不發(fā)送任何信號，或者它們可發(fā)送相應接收信號的放大形式。有關此解決方案的問題在于它依賴于以下假設(1)至少一個中繼站506a或506b具有正確解碼的信號R1(t)和R′1(t)，以及(2)此類中繼站506a或506b對應的第二鏈路510a或510b足夠好，能夠實現(xiàn)信號S1(t)或S′1(t)的解碼。因此，需要一種可在中繼站中實施的新的信號處理解決方案，解決基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡100、200、300、400和500的上述缺點和其它缺點。本發(fā)明的基于無線中繼的網絡和中繼站滿足此需要和其它需要。發(fā)明概述本發(fā)明包括使可靠數(shù)字通信能夠在基于無線中繼的網絡中兩個節(jié)點之間進行的一種中繼站和一種方法。該基于無線中繼的網絡包括第一節(jié)點，該節(jié)點將編碼/調制的數(shù)字通信中的信息經一個或更多中繼站發(fā)射到第二節(jié)點。此外，每個中繼站能夠(1)從第一節(jié)點接收編碼/調制的數(shù)字通信；(2)為所接收的編碼/調制的數(shù)字通信中多個信息符號或編碼符號計算多個可靠性值；以及(3)將嵌有計算所得的可靠性值的編碼/調制的數(shù)字通信發(fā)射到第二節(jié)點。附圖簡要說明當結合附圖考慮時，通過參照下面詳細的說明，可更完整地理解本發(fā)明，圖中圖1到圖5(現(xiàn)有技術)是5個基于無線中繼的不同傳統(tǒng)網絡的方框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、基于無線中繼的網絡和中繼站的方框圖；圖7A是流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明、用于使用圖6所示中繼站的優(yōu)選方法的步驟；圖7B是示出Log-APP濾波器可如何實施APP算法的圖，該算法是幫助實現(xiàn)圖7A所示方法的一種方式；圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例、基于無線中繼的網絡的方框圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例、基于無線中繼的網絡的方框圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的再一實施例、基于無線中繼的網絡的方框圖；以及圖11是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例、基于無線中繼的網絡的方框圖。附圖的詳細說明參照圖6和圖7A，公開了根據(jù)本發(fā)明、基于無線中繼的網絡600和方法700的優(yōu)選實施例。該基于無線中繼的網絡600包括第一節(jié)點602(節(jié)點A)，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經中繼站606發(fā)射到第二節(jié)點604(節(jié)點B)。像圖1到圖5中所示基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡100、200、300、400和500一樣，中繼站606可以是BS、MS的一部分或獨立的中繼站。第一節(jié)點602和第二節(jié)點604可以是BS、MS和/或中繼站。此外，數(shù)字通信可以是上行鏈路通信(從MS到BS的鏈路)、下行鏈路通信(從BS到MS的鏈路)、MS到MS通信或BS到BS通信。然而，本發(fā)明的中繼站606具有方法700中所示的功能，與上面關于基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡100、200、300、400和500所述的傳統(tǒng)中繼站106、206、306、406和506相比，這是個顯著的改進。通過經具有復信道系數(shù)h0的無線鏈路608接收(步驟702)從第一節(jié)點602發(fā)射的編碼和調制的數(shù)字通信607a，中繼站606基本上實現(xiàn)在第一節(jié)點602與第二節(jié)點604之間可靠地發(fā)射信息。中繼站606然后為所接收的數(shù)字通信607a(R1(t))中的多個符號計算(步驟704)多個可靠性值。有許多關于中繼站606可如何為所接收的數(shù)字通信607a中的符號計算可靠性值的方式，下面詳細地描述了其中的兩種方式。在第一種方式中，中繼站606利用最大后驗(MAP)濾波器612a來基于所接收的編碼數(shù)字通信607a的代碼結構為代碼符號計算可靠性值。有關MAP濾波器612a的更多細節(jié)，可參考以下文章，所有這些文章均通過引用結合于本文中·“用于乘積碼和鏈接碼解碼的可分離MAP“濾波器””(J.Lodge等人，“SeparableMAP“filters”fortheDecodingofProductandConcatenatedCodes”，ProceedingsofIEEEInternationalConferenceonCommunication，pp1740-1745，1993)。*·“關于APP算法作為LLR濾波器的解釋”(I.Land等人，“OntheInterpretationoftheAPPAlgorithmasanLLRFilter”，ISIT2000，Sorrento，Italy，2000年6月25日-30日)。**應注意的是，在文獻中，縮略詞MAP(最大后驗)可稱為APP(后驗概率)、Log-APP或Max-log-APP。圖7B是示出Log-APP濾波器612a可如何實施APP算法以幫助執(zhí)行方法700中步驟702、704和706的圖。應理解的是，本文使用的表示法與Land等人中使用的表示法相同，其中，代碼符號的對數(shù)似然值表示為L(X)，并且信息符號的對數(shù)似然值表示為L(U)，并根據(jù)對應的可靠性被視為在Log-APP濾波器612a之前(-)或之后(+)而帶有上標+或-。二進制代碼符號X的對數(shù)似然值L(X)為ln(P(X＝+1|接收的數(shù)據(jù))/P(X＝-1|接收的數(shù)據(jù)))(參閱Land等人)。這樣，由此得出同等可能的符號然后具有為零的對數(shù)似然值(L值)并且極為可能的“+1”具有大的正L值，并且與此相反，極為可能的“-1”具有大的負L值。大多數(shù)情況下，在處理前從接收器角度而言，信息符號是同等可能的，因此，經常假定L(U-)＝0，這進一步簡化Log-APP濾波器612a中的計算。在處理更新的L(X+)和/或L(U+)后，可將這些值嵌入發(fā)射的無線電信號中(參見圖7A中的步驟706)。在最基本和優(yōu)選的形式中，嵌入信息或代碼符號可靠性，但是當然還可將它們組合。如果將只使用代碼符號可靠性，則當然可靠性計算器(例中為Log-APP)無需計算信息可靠性，或反之亦然。圖7B示出的情況中所有信息以最常見的形式使用。Log-APP濾波器612a可理解為使用代碼結構來“放大”可靠性，并且放大越多，符號達到由代碼參數(shù)決定的限制的可靠性就越高。如果只使用L(X-)和L(X+)，則Log-APP濾波器612a可被視為真正的非線性對數(shù)似然濾波器，它在相同的域中輸出值，值和代碼符號的類型與輸出相同但改善了信噪比。應理解的是，由于輸入和輸出是同一形式(L(U)和/或L(X))，因而在一些情況下，在APP算法的第一次應用后，輸出L(X+)可連接到輸入L(X-)，并且APP算法可使用這些新值作為輸入而再次運行。對于L(U)-值進行同樣的處理。使用圖7B所示Log-APP濾波器612a的附加功能和優(yōu)點在于它利用所接收的數(shù)字通信607a中信道代碼的冗余和結構，以清除或過濾該數(shù)字通信607a，并將噪聲重新分配到發(fā)射至第二節(jié)點604的數(shù)字通信607b(S1(t))中的不可靠部分。應理解的是，Log-App濾波器612a不一定重新生成有效的代碼字，而是計算逐個代碼符號的可靠性值。在第二種方式中，中繼站606利用軟輸出信道解碼器612b來基于所接收的編碼數(shù)字通信607a的代碼結構為信息符號計算可靠性值。為實現(xiàn)此，軟輸出信道解碼器612b可采用例如(1)最大后驗(MAP)算法；(2)軟輸出維特比算法(SOVA)；(3)Log-MAP算法；或者(4)Max-LOG-MAP算法。有關軟輸出信道解碼器612b的更多細節(jié)，可參考以下文章，所有這些文章均通過引用結合于本文中·“適用于Turbo解碼的最優(yōu)和次最優(yōu)最大后驗算法”(P.Robertson等人，“OptimalandSub-OptimalMaximumaPosterioriAlgorithmsSuitableforTurboDecoding”，EuropeanTransactiononTelecommunications(ETT)，Vol.8，No.2，pp.1-16，1997)。·“具有軟判決輸出的維特比算法及其應用”(J.Hagenauer等人，“AViterbiAlgorithmwithSoft-DecisionOutputsanditsApplications”IEEEGlobecom，pp.1680-1686，1989)。為代碼符號或信息符號計算的可靠性值可具有多種格式中的任一格式。例如，如果存在“1”的100％確定性，則二進制“1”符號可具有可靠性值+1.0。此外，如果存在二進制“0”的100％確定性，則二進制“0”符號可具有可靠性值-1.0。另外，如果該比特完全不可靠，則可靠性值可為0.0(“1”和“0”同等可能)。在另一例中，+0.2的可靠性值可指示二進制“1”符號更可能是正確的，但+0.8會指示對二進制“1”符號甚至更強的確信。應理解，可存在比符號更可能的可靠性值以能夠利用“軟”信息。例如，{+1.0，0，-1.0}的可靠性值可表示兩個符號“0”和“1”的3個可能的可靠性。在另一例中，{+1.0，+0.5，+0.2，0，-0.2，-0.5，-1.0}的可靠性值可表示“0”和“1”符號的7個可能的可靠性值，并且還提供更佳的分辨率。7個可能的可靠性值可由3比特的代碼表示。在中繼站606為所接收的數(shù)字通信607a內的代碼符號或信息符號計算可靠性值后，中繼站606然后將嵌有計算所得的可靠性值的編碼和調制的數(shù)字通信607b經具有復信道系數(shù)h1的無線鏈路614發(fā)射(步驟706)到第二節(jié)點604。存在多種用于將可靠性值嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信607b(S1(t))中的方式。例如，通過實際上發(fā)射表示那些可靠性值的數(shù)據(jù)，可將可靠性值明確地嵌入所發(fā)射的編碼數(shù)字通信607b中。在另一例中，通過使用可靠性值來調制所發(fā)射的數(shù)字通信607b的幅度(和/或相位)，可將可靠性值隱含地嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信607b中。下面描述有關可如何將可靠性值嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信607b中的若干不同的例子。例1如果增加所發(fā)射的數(shù)字通信607b的帶寬或比特率，可實際上將可靠性值嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信607b中。此外，通過將比特率提高到3倍并為數(shù)字通信607b中每個符號發(fā)射表示7個可靠性值{+1.0，+0.5，+0.2，0，-0.2，-0.5，-1.0}之一的3比特而不是發(fā)射占用單比特的“0”或“1”的可靠性值，可獲得更佳的分辨率。在此例中，中繼站606會充當?shù)诙?jié)點604(例如，用戶終端)的支持處理單元。如果基于無線中繼的網絡具有像圖9所示的很高容量的第二鏈路610，此選擇特別有吸引力。例2如果將每個符號的多個可靠性值{+1.0，+0.5，+0.2，0，-0.2，-0.5，-1.0}嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信607b中，則必須在某些方面作出提高，像例1中所述的帶寬。另一種選擇是將信號星座的大小從2增加到8(例如)以嵌入與所發(fā)射的數(shù)字通信607b中每個符號相關聯(lián)的多個可靠性值。例如，當將每個符號的兩個可靠性值嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信607b中時，可使用二進制相移鍵控(BPSK)。如果存在如例1所述的7個可靠性值，則8-PSK是一種選擇。例3要隱含地發(fā)射可靠性值，可將不同的信號星座大小(調制方案)用于具有不同可靠性的符號，這樣，在所發(fā)射的數(shù)字通信607b中的可靠符號上每個符號消耗更多能量。例4可生成所發(fā)射的數(shù)字通信607b并使用數(shù)字通信607b中對應比特的可靠性值調制它。例如，可使用在時間t的符號可靠性REL(t)對所發(fā)射的數(shù)字通信607b進行幅度調制，并發(fā)射編碼的數(shù)字通信607b(例如，S2(t)＝REL(t)*S1(t))。這種情況下，以比數(shù)字通信607b的低可靠性部分更高的功率發(fā)射數(shù)字通信607b的可靠部分。此操作的原因是由于比特的可靠性在傳輸鏈中只會降低，因而無需在已經不可靠的比特上浪費能量。例5數(shù)字通信607b的可靠部分使用的信號時間占用信號可比不可靠部分使用的更長。這是確保以更高的總體能量發(fā)射可靠部分的另一方式。與例4相比，此例的優(yōu)點在于所發(fā)射的數(shù)字通信607b的幅度現(xiàn)在是恒定的，這是某些時候所需要的。應理解，任何調制方案(幅度調制、相位調制)暗示著到第二節(jié)點604的鏈路610上的帶寬擴展。同樣地，應理解存在已知的或可隨后被研究的其它方式，這些方式可用于根據(jù)本發(fā)明將可靠性值嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信607b中。參照圖8，示出根據(jù)本發(fā)明、基于無線中繼的網絡800的另一實施例的方框圖。該基于無線中繼的網絡800包括第一節(jié)點802，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經兩個中繼站806a和806b發(fā)射到第二節(jié)點804。如圖所示，第一節(jié)點802經具有復信道系數(shù)h0的鏈路808a將信道編碼和調制的信號807a(S0(t))發(fā)射到中繼站806a。同時，第一節(jié)點802還經具有復信道系數(shù)h′0的鏈路808a′將數(shù)字通信808a′(S0′(t))發(fā)射到中繼站806b。中繼站806a和806b分別執(zhí)行與方法700相關聯(lián)的信號處理，并將數(shù)字通信807b和807b′經鏈路810a和810a′發(fā)射到第二節(jié)點804。第二節(jié)點804然后將這兩個數(shù)字通信807b和807b′相關地組合，只具有很小的傳播錯誤風險。此方案可擴展到三個或更多個中繼路徑。在基于無線中繼的網絡800的一個實施例中，可像例4一樣配置中繼站806a和806b，并將數(shù)字通信807b和807b′中高可靠性符號以更高功率發(fā)射，低可靠性符號以更低功率發(fā)射，由于錯誤的符號可能具有小的可靠性，因此，這使得第二節(jié)點804能夠以風險更小的方式組合它們。此外，在此實施例中可能的是，從一個中繼站806a(例如)接收的數(shù)字通信807b的更不可靠的部分會由從另一中繼站806b(例如)的數(shù)字通信807b′中更可靠的符號匹配。在基于無線中繼的網絡800的另一實施例中，中繼站806a和806b知道或可以估計除至少在第二鏈路810b和810b′上的鏈路808a、808a′、810a和810a′中任何鏈路上的信道響應h0、h′0、h1或h′1。這樣，一個中繼站806a構建數(shù)字通信807b，可將該數(shù)字通信807b與由另一中繼站806b構建的類似數(shù)字通信807b′相關地組合。這像圖5所示基于無線中繼的傳統(tǒng)網絡500，但中繼站806a和806b使用本發(fā)明的高級信號處理而執(zhí)行得更好。應理解，如果將已知的導頻符號與數(shù)字通信807a中的數(shù)據(jù)一起發(fā)射到中繼站806a，則中繼站806a(例如)可估計第一鏈路808a上的信道系數(shù)h0。這種情況下，然后可通過比較接收的損壞導頻與已知的導頻信號而估計信道系數(shù)h0。然后對于數(shù)據(jù)，信道系數(shù)h0也相同。與此相比，中繼站806a(例如)必須在將數(shù)字通信807b傳輸?shù)降诙?jié)點804前事先知道信道系數(shù)h1。如果信道系數(shù)h1足夠慢地更改，并且在中繼站806a與第二節(jié)點804之間有某一形式的反饋，則這是可能的?？梢允堑诙?jié)點806a使用上述導頻方法測量信道系數(shù)h1，并然后將有關h1的信息送回中繼站806a，希望在要發(fā)射下一數(shù)字通信807b時它將是相同的(或接近)。另一個可能性是還存在從第二節(jié)點804到中繼站806a的鏈路(未示出)，并且兩條鏈路均使用在時間上分隔的相同頻帶(TDD＝時分雙工)。這種情況下，從第二節(jié)點804到中繼站806a方向上的所有業(yè)務與從中繼站806a到第二節(jié)點804方向的業(yè)務經歷相同或幾乎相同的信道系數(shù)h1。因此，中繼站806a可估計從第二節(jié)點804到中繼站806a方向上的信道系數(shù)h1，并假定它在另一方向上相同。參照圖9，示出根據(jù)本發(fā)明、基于無線中繼的網絡900的又一實施例的方框圖。該基于無線中繼的網絡900包括第一節(jié)點902，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經兩個中繼站906a和906b發(fā)射到第二節(jié)點904。如圖所示，第一節(jié)點902經兩條鏈路908a和908a′分別將兩個信道編碼和調制的信號907a和907a′(S0(t))發(fā)射到兩個中繼站906a和906b。中繼站906a和906b然后經兩條鏈路910a和910a′將編碼和調制的數(shù)字通信907b和907b′(S1(t)和S′1(t))發(fā)射到第二節(jié)點904?？梢钥吹剑诙溌?10a和910a′具有更大的帶寬(更高比特率)，并可使用與第一鏈路908a和908a′不同的空中接口協(xié)議，以將有關代碼或信息符號的量化可靠性信息和可能還有信道幅度和相位信息從中繼站906a和906b運送到第二節(jié)點904。如果第二節(jié)點904是MS，此配置特別有用，這是因為然后中繼站906a和906b可被視為無線連接的天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)增強在第二節(jié)點904的接收。此設定的另一優(yōu)點在于中繼站906a和906b的天線可進一步隔開，并仍可在第二節(jié)點904(MS904)實現(xiàn)虛擬天線分集。另外，中繼站906a和906b可以是多天線/MIMO系統(tǒng)，這樣，復雜性低的第二節(jié)點904(MS904)可利用本發(fā)明的方法700，在該方法中，部分信號處理可在中繼站906a和906b中進行，部分信號處理可在第二節(jié)點904(MS904)中進行。參照圖10，示出根據(jù)本發(fā)明、基于無線中繼的網絡1000的又一實施例的方框圖。該基于無線中繼的網絡1000包括第一節(jié)點1002，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信1007a和1007b中的信息經一個中繼站1006發(fā)射到第二節(jié)點1004。如果第二節(jié)點1004能夠將從中繼站1006生成并發(fā)射的數(shù)字通信1007b解碼，則它將確認消息(ACK)(未示出)發(fā)送到第一節(jié)點1002。此外，如果第二節(jié)點1004不能將數(shù)字通信1007b解碼，則它將否定確認消息(NAK)1009發(fā)送到第一節(jié)點1002。如果NAK1009被發(fā)射，則第一節(jié)點1002發(fā)射另一數(shù)字通信1007a′，該通信由中繼站1006處理并作為數(shù)字通信1007b′發(fā)射到第二節(jié)點1004。第二節(jié)點1004然后嘗試組合數(shù)字通信1007b和1007b′的這兩種形式。因此，如果在第一節(jié)點1002與第二節(jié)點1004之間只有一個中繼路徑可用，則通過假定自動請求重發(fā)(ARQ)協(xié)議、增量冗余ARQ協(xié)議或類似的協(xié)議在中繼站1006上運行，仍有用于組合數(shù)字通信1007b和1007b′的若干時間上區(qū)別的形式的方式。參照圖11，示出根據(jù)本發(fā)明、基于無線中繼的網絡1100的再一實施例的方框圖。該基于無線中繼的網絡1100包括第一節(jié)點1102，該節(jié)點將編碼和調制的數(shù)字通信中的信息經多個中繼站1106(示出4個)發(fā)射到第二節(jié)點1104，每個中繼站均實施方法700。第二節(jié)點1104然后組合不同的數(shù)字通信。應理解，此基于無線的中繼網絡1100中示出的中繼站1106的數(shù)量被選擇用于簡化說明，并且中繼站1106的數(shù)量及其配置不是本發(fā)明的限制。對于基于無線的中繼網絡600、700、800、900和1000的其他實施例，同樣是如此。應理解，本發(fā)明的上述實施例可以以各種方式組合以增強基于無線的中繼網絡的性能。雖然附圖中示出了且在上面的詳細說明中描述了本發(fā)明的若干實施例，但應理解，本發(fā)明并不限于公開的實施例，而是在不脫離由權利要求書陳述和限定的本發(fā)明的精神的情況下，能夠進行多種重新布置、修改和替代。權利要求1.一種基于無線中繼的網絡(600，800，900，1000和1100)，包括第一節(jié)點(602，802，902，1002和1102)；至少一個中繼站(606，806a，806b，906a，906b，1006和1106)；以及第二節(jié)點(604，804，904，1004和1104)，其特征在于所述第一節(jié)點與所述第二節(jié)點經所述至少一個中繼站進行通信，其中，每個中繼站能夠從所述第一節(jié)點接收(702)數(shù)字通信(607a，807a，807a′，907a，907a′，1007a和1007a′)；為所接收的數(shù)字通信中多個符號計算(704)多個可靠性值；以及將嵌有計算所得的可靠性值的數(shù)字通信(607b，807b，807b′，907b，907b′，1007b和1007b′)發(fā)射到所述第二節(jié)點。2.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中每個中繼站使用最大后驗(MAP)濾波器(612a)執(zhí)行所述計算步驟，所述最大后驗(MAP)濾波器基于所接收的數(shù)字通信的代碼結構為代碼符號計算可靠性值。3.如權利要求2所述的基于無線中繼的網絡，其中每個MAP濾波器還過濾所接收的數(shù)字通信并將噪聲重新分配到所發(fā)射的數(shù)字通信中的不可靠部分。4.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中每個中繼站使用軟輸出信道解碼器(612b)執(zhí)行所述計算步驟，所述軟輸出信道解碼器基于所接收的數(shù)字通信的代碼結構為信息符號計算可靠性值。5.如權利要求4所述的基于無線中繼的網絡，其中所述軟輸出信道解碼器采用最大后驗(MAP)算法；軟輸出維特比算法(SOVA)；Log-MAP算法；或Max-LOG-MAP算法。6.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中將計算所得的可靠性值嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信中，這樣，以更高的功率發(fā)射高可靠性符號并且以更低功率發(fā)射低可靠性符號到所述第二節(jié)點。7.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中將計算所得的可靠性值以一種方式嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信中，在該方式中，所述可靠性符號用于調制發(fā)射到所述第二節(jié)點的數(shù)字通信的幅度。8.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中將計算所得的可靠性值以一種方式嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信中，在該方式中，所述可靠性符號用于調制發(fā)射到所述第二節(jié)點的數(shù)字通信的相位。9.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中將計算所得的可靠性值以一種方式嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信中，在該方式中，所述可靠性符號用于改變發(fā)射到所述第二節(jié)點的數(shù)字通信的帶寬。10.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中將計算所得的可靠性值以一種方式嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信中，在該方式中，所述可靠性符號用于改變發(fā)射到所述第二節(jié)點的數(shù)字通信的信號時間占用。11.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中將計算所得的可靠性值以一種方式嵌入所發(fā)射的數(shù)字通信中，在該方式中，所述可靠性符號用于改變發(fā)射到所述第二節(jié)點的數(shù)字通信的信號星座大小。12.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中所述第一節(jié)點為基站；移動臺；或中繼站。13.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中所述第二節(jié)點為基站；移動臺；或中繼站。14.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中每個中繼站為基站；移動臺；或獨立的中繼站。15.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中所接收的數(shù)字通信為上行鏈路接收的數(shù)字通信；下行鏈路接收的數(shù)字通信；基站對等接收的數(shù)字通信；或移動臺對等接收的數(shù)字通信。16.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中所發(fā)射的數(shù)字通信為上行鏈路發(fā)射的數(shù)字通信；下行鏈路發(fā)射的數(shù)字通信；基站對等發(fā)射的數(shù)字通信；或移動臺對等發(fā)射的數(shù)字通信。17.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中當多個中繼站各發(fā)射所述數(shù)字通信時，然后所述第二節(jié)點組合所發(fā)射的數(shù)字通信。18.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中當一個中繼站在不同時間發(fā)射多個數(shù)字通信時，所述第二節(jié)點組合所發(fā)射的數(shù)字通信。19.如權利要求1所述的基于無線中繼的網絡，其中當一個中繼站知道該中繼站與所述第二節(jié)點之間鏈路的信道響應時，然后該中繼站能夠構建發(fā)射的數(shù)字通信，在所述第二節(jié)點將所述發(fā)射的數(shù)字通信與從另一中繼站接收的類似發(fā)射的數(shù)字通信相關地組合。20.一種通過執(zhí)行以下步驟而能夠在第一節(jié)點(602，802，902，1002和1102)與第二節(jié)點(604，804，904，1004和1104)之間實現(xiàn)通信的中繼站(606，806a，806b，906a，906b，1006和1106)，其特征在于從所述第一節(jié)點接收(702)編碼/調制的數(shù)字通信(607a，807a，807a′，907a，907a′，1007a和1007a′)；為所接收的編碼/調制的數(shù)字通信中多個符號計算(704)多個可靠性值；以及將嵌有計算所得的可靠性值的編碼/調制的數(shù)字通信(607b，807b，807b′，907b，907b′，1007b和1007b′)發(fā)射(706)到所述第二節(jié)點。21.如權利要求20所述的中繼站，還包括最大后驗(MAP)濾波器(612a)，所述最大后驗(MAP)濾波器基于所接收的編碼/調制的數(shù)字通信的代碼結構為代碼符號計算可靠性值。22.如權利要求20所述的中繼站，還包括軟輸出信道解碼器(612b)，所述軟輸出信道解碼器基于所接收的編碼/調制的數(shù)字通信的代碼結構為信息符號計算可靠性值。23.如權利要求20所述的中繼站，其中將計算所得的可靠性值明確地嵌入發(fā)射到所述第二節(jié)點的編碼/調制的數(shù)字通信中。24.如權利要求20所述的中繼站，其中將計算所得的可靠性值隱含地嵌入發(fā)射到所述第二節(jié)點的編碼/調制的數(shù)字通信中。25.如權利要求20所述的中繼站，其中所述中繼站在無線多跳網絡中使用。26.如權利要求20所述的中繼站，其中所述中繼站與所述第一節(jié)點之間的鏈路具有的帶寬小于所述中繼站與所述第二節(jié)點之間的鏈路所具有的帶寬。27.如權利要求20所述的中繼站，其中每個中繼站為基站；移動臺；或獨立的中繼站。28.一種用于允許中繼站(606，806a，806b，906a，906b，1006和1106)在第一節(jié)點(602，802，902，1002和1102)與第二節(jié)點(604，804，904，1004和1104)之間提供可靠數(shù)字通信的方法(700)，所述方法的特征在于以下步驟在所述中繼站從所述第一節(jié)點接收(702)數(shù)字通信(607a，807a，807a′，907a，907a′，1007a和1007a′)；在所述中繼站為所接收的數(shù)字通信中多個符號計算(704)多個可靠性值；以及在所述中繼站將嵌有計算所得的可靠性值的數(shù)字通信(607b，807b，807b′，907b，907b′，1007b和1007b′)發(fā)射(706)到所述第二節(jié)點。29.如權利要求28所述的方法，其中所述計算步驟由最大后驗(MAP)濾波器(612a)執(zhí)行，所述最大后驗(MAP)濾波器基于所接收的數(shù)字通信的代碼結構為代碼符號計算可靠性值。30.如權利要求28所述的方法，其中所述計算步驟由軟輸出信道解碼器(612b)執(zhí)行，所述軟輸出信道解碼器基于所接收的數(shù)字通信的代碼結構為信息符號計算可靠性值。31.如權利要求28所述的方法，其中將計算所得的可靠性值明確地嵌入發(fā)射到所述第二節(jié)點的數(shù)字通信中。32.如權利要求28所述的方法，其中將計算所得的可靠性值隱含地嵌入發(fā)射到所述第二節(jié)點的數(shù)字通信中。全文摘要本文描述使可靠數(shù)字通信能夠在基于無線中繼的網絡(600，800，900，1000和1100)中兩個節(jié)點之間進行的一種中繼站(606，806a，806b，906a，906b，1006和1106)和一種方法(700)。該基于無線中繼的網絡包括第一節(jié)點(602，802，902，1002和1102)，該節(jié)點將編碼/調制的數(shù)字通信中的信息經一個或更多中繼站發(fā)射到第二節(jié)點(604，804，904，1004和1104)。此外，每個中繼站能夠(1)從第一節(jié)點接收(702)編碼/調制的數(shù)字通信；(2)為所接收的編碼/調制的數(shù)字通信中多個信息符號或編碼符號計算(704)多個可靠性值；以及(3)將嵌有計算所得的可靠性值的編碼/調制的數(shù)字通信發(fā)射(706)到第二節(jié)點。文檔編號H04L1/00GK1879429SQ200380110824公開日2006年12月13日申請日期2003年12月19日優(yōu)先權日2003年12月19日發(fā)明者J·內斯特龍,P·弗倫格爾申請人:艾利森電話股份有限公司