KR20080041543A - Apparatus for cooperative diversity in mobile station of down link using relay station of ofdma system - Google Patents

Apparatus for cooperative diversity in mobile station of down link using relay station of ofdma system Download PDF

Info

Publication number
KR20080041543A
KR20080041543A KR1020070035148A KR20070035148A KR20080041543A KR 20080041543 A KR20080041543 A KR 20080041543A KR 1020070035148 A KR1020070035148 A KR 1020070035148A KR 20070035148 A KR20070035148 A KR 20070035148A KR 20080041543 A KR20080041543 A KR 20080041543A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
time
station
relay
space
Prior art date
Application number
KR1020070035148A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100878704B1 (en
Inventor
이규하
이충용
유병욱
Original Assignee
삼성탈레스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성탈레스 주식회사 filed Critical 삼성탈레스 주식회사
Publication of KR20080041543A publication Critical patent/KR20080041543A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100878704B1 publication Critical patent/KR100878704B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022Site diversity; Macro-diversity
    • H04B7/026Co-operative diversity, e.g. using fixed or mobile stations as relays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H04L1/0618Space-time coding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/20Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

An apparatus for cooperative diversity in a downlink MS by using an OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) system based RS is provided to transmit signals to the same time/frequency resource areas at the same time, thereby improving receiving performance through diversity effects. A BS(Base Station)(300-1) transmits a downlink signal. An RS(Relay Station)(310-1) transmits the downlink signal from the BS to an MS(Mobile Station)(330). The MS receives the downlink signal which is transmitted from the BS and the RS and has increased receiving power by multiple signal sources, and provides the received downlink signal to a user. The BS and the RSs transmit the same signal to the MS in an assigned time-frequency resource area.

Description

OFDMA 시스템 기반 중계국을 이용한 하향링크 단말에서의 협동 다이버시티 장치 {Apparatus for cooperative diversity in mobile station of down link using relay station of OFDMA system}Apparatus for cooperative diversity in mobile station of down link using relay station of OFDMA system}

도 1은 종래에 중계국을 사용하여 망확장 혹은 고품질로 통신이 가능하도록 구성한 도면이다.1 is a view configured to enable communication in a network expansion or high quality using a relay station in the prior art.

도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 구성에서 서로 다른 시간 혹은 주파수 리소스를 이용하는 기지국과 중계국 사이의 전송 구조의 일 예이다.2A and 2B are examples of a transmission structure between a base station and a relay station using different time or frequency resources in the configuration of FIG. 1, respectively.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따라 중계국을 이용하여 협동 신호원 다이버시티를 구성하는 예를 도시한 것이다.3A to 3C illustrate an example of configuring cooperative signal source diversity using a relay station according to the present invention.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따라 중계국을 이용하여 협동 전송 다이버시트를 구성하는 예를 도시한 것이다.4A to 4D illustrate an example of configuring a cooperative transmission diver seat using a relay station according to the present invention.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 중계국을 이용하여 협동 복합 다이버시티를 구성하는 예를 도시한 것이다.5A and 5B illustrate an example of configuring cooperative complex diversity using a relay station according to the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 2-홉망에서 중계국을 이용하여 협동 다이버시티를 위해 신호를 전송하는 구조의 예를 도시한 것이다.6A to 6D illustrate an example of a structure for transmitting a signal for cooperative diversity using a relay station in a 2-hop network.

도 7a 내지 도 7b는 3-홉망의 다중망에서 중계국을 이용하여 협동 다이버시티를 위해 신호를 전송하는 구조의 예를 도시한 것이다.7A to 7B show an example of a structure for transmitting a signal for cooperative diversity using a relay station in a multi-hop network of three-hop networks.

도 8은 본 발명에 따른 협동 신호원 다이버시티에 의한 BER 성능을 비교한 그래프이다.8 is a graph comparing BER performance by cooperative signal source diversity according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 협동 전송 다이버시티에 의한 BER 성능을 비교한 것이다.9 compares BER performance with cooperative transmission diversity according to the present invention.

본 발명은 통신망에 대한 것으로, 기지국과 이동국으로 구성된 OFDMA 기반의 통신망에 대한 것이다. The present invention relates to a communication network, and to an OFDMA based communication network composed of a base station and a mobile station.

특히, 본 발명은 기지국(Base Station, 이하 BS)과 이동국(Mobile Station, 이하 MS)으로 구성된 OFDMA(직교 주파수 다중 분할 접속, Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 통신망에서, 하향링크(Down Link, 이하 DL)의 BS 송신신호가 MS에 통달이 어려운 경우에 혹은 음영 지역, 혹은 저품질의 지역에서 통신이 가능하도록 중계국(Relay Station, 이하 RS)을 사용하여 망확장 혹은 고품질로 통신이 가능하도록 한다.In particular, the present invention provides a downlink (DL) link in an OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) based communication network including a base station (BS) and a mobile station (MS). In case that BS transmission signal is difficult to communicate with MS or in shadow area or low quality area, relay station (RS) is used to enable network expansion or high quality communication.

도 1은 종래에 중계국을 사용하여 망확장 혹은 고품질로 통신이 가능하도록 구성한 도면이다. BS와 MS로 구성된 종래의 OFDMA 기반 통신망에서 하향링크(Down Link 이하 DL)의 BS 송신신호가 MS에 통달이 어렵거나 음영 지역, 혹은 저품질의 지역에서 통신이 가능하도록 도 1과 같이 RS(110)을 사용하여 망확장 혹은 고품질로 통신이 가능하도록 구성한다.1 is a view configured to enable communication in a network expansion or high quality using a relay station in the prior art. In a conventional OFDMA-based communication network composed of a BS and an MS, a BS transmission signal of a downlink (DL) is difficult to communicate to the MS, or a communication area can be communicated in a shaded area or a low quality area as illustrated in FIG. 1. Use to configure network expansion or high quality communication.

도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 구성에서 서로 다른 시간 혹은 주파수 리소스를 이용하는 기지국과 중계국 사이의 전송 구조의 일 예이다.2A and 2B are examples of a transmission structure between a base station and a relay station using different time or frequency resources in the configuration of FIG. 1, respectively.

BS(100)와 RS(110) 사이의 전송 구조는 도 2a의 동일 프레임 내의 전송 구조 그리고 프레임 단위의 지연 전송 구조를 도시한 도2b와 같이 서로 다른 시간 혹은 주파수 리소스를 이용하여, BS-RS 전송 구간과 RS-MS 전송 구간 사이에 충돌이 발생하지 않도록 한다. The transmission structure between the BS 100 and the RS 110 is BS-RS transmission using different time or frequency resources as shown in FIG. 2B illustrating the transmission structure in the same frame and delay transmission structure in units of frames in FIG. 2A. Avoid collision between the interval and the RS-MS transmission interval.

IEEE 802.16j 등에서 다루고 있는 RS의 목적은 통신 영역 확장 및 전송량 증대에 있으므로 BS-RS 구간의 신호 및 RS-MS 구간의 신호가 서로 다를 수 있기 때문에 동일 리소스 사용 시 상호 간섭으로 인해 통신이 불가능하기 때문이다.The purpose of RS in IEEE 802.16j is to expand the communication area and increase the amount of transmission. Therefore, because the signal of BS-RS section and the signal of RS-MS section can be different, communication is impossible due to mutual interference when using the same resource. to be.

종래의 RS를 이용한 통신망에서는 RS 전송 신호만을 이용하여 MS가 수신 및 복조를 수행하므로, 수신 성능에 있어서 한계가 있고, RS-MS 전송 구간에서는 BS에서는 이 영역의 리소스를 이용하지 못하므로, BS는 유휴 영역 구간 및 자원이 되는 문제가 있다.In the conventional RS-based communication network, since the MS performs reception and demodulation using only RS transmission signals, there is a limitation in reception performance. In the RS-MS transmission interval, the BS cannot use resources in this area. There is a problem of an idle region section and a resource.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 상기의 문제점들을 해결하기 위해, 동일한 시간/주파수 리소스 영역에 동시에 신호를 전송함으로써 다이버시티 효과로 수신 성능 향상을 하게 할 수 있는 OFDMA 시스템 기반 중계국을 이용한 하향링크 단말에서의 협동 다이버시티 장치를 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention, to solve the above problems, downlink using an OFDMA system-based relay station that can improve the reception performance by the diversity effect by simultaneously transmitting a signal in the same time / frequency resource region The present invention provides a cooperative diversity apparatus at a terminal.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, OFDMA 시스템 기반 중계 국을 이용한 하향링크 단말에서의 협동 다이버시티 장치는, 하향 링크 신호를 전송하는 기지국; 상기 기지국으로부터의 하향 링크 신호를 이동국으로 전송하는 중계국; 및 상기 기지국과 중계국에서 전송되어 다중의 신호원으로 인한 증가된 수신 전력을 가지는 하향 링크 신호를 수신하여 사용자에게 제공하는 이동국;을 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a cooperative diversity apparatus in a downlink terminal using an OFDMA system-based relay station, including: a base station transmitting a downlink signal; A relay station for transmitting a downlink signal from the base station to a mobile station; And a mobile station transmitted from the base station and the relay station to receive and provide a downlink signal having an increased reception power due to multiple signal sources to the user.

이때에, 상기 기지국과 중계국은 할당된 시간-주파수 자원 영역에서 동일한 신호를 상기 이동국에 전송하거나, 상기 중계국은 복수로 존재하여, 각 복수의 중계국은 할당된 시간-주파수 자원 영역에서 동일한 신호를 상기 이동국에 전송하거나, 또는 상기 중계국은 복수로 존재하여, 상기 기지국 및 각 복수의 중계국은 할당된 시간-주파수 자원 영역에서 동일한 신호를 상기 이동국으로 전송한다.At this time, the base station and the relay station transmits the same signal to the mobile station in the allocated time-frequency resource region, or the plurality of relay stations exist, so that each of the plurality of relay stations transmit the same signal in the allocated time-frequency resource region. Or a plurality of relay stations exist so that the base station and each of the plurality of relay stations transmit the same signal to the mobile station in the allocated time-frequency resource region.

그리고 상기 중계국을 통해 재전송되는 시간-주파수 자원 영역에 기지국 혹은 하나 또는 다중의 중계국에서 신호원마다 서로 다른 시공간 부호화된 신호를 상기 이동국으로 동시에 전송한다.The base station or one or more relay stations simultaneously transmits different space-time encoded signals to the mobile station in the time-frequency resource region retransmitted through the relay station.

상기 기지국은 시공간 부호화를 수행하여 생성된 서로 다른 시공간 부호화된 신호를 상기 중계국 및 이동국으로 각각 전송하고, 상기 중계국은 상기 수신된 신호를 상기 이동국으로 재전송하거나, 상기 기지국은 원 신호를 상기 중계국으로 전송하고 상기 원 신호를 시공간 부호화하여 상기 이동국으로 전송하며, 상기 중계국은 기지국으로부터 전송된 신호를 시공간 부호화하여 상기 이동국으로 전송하거나, 상기 중계국은 복수로 존재하여, 상기 기지국은 시공간 부호화된 서로 다른 신호를 각 복수의 중계국으로 전송하며, 상기 복수의 중계국은 상기 기지국으로부터의 신 호를 상기 이동국으로 재전송하거나, 또는 상기 중계국은 복수로 존재하여, 상기 기지국은 원 신호를 상기 각 복수의 중계국으로 전송하며, 각 중계국은 상기 전송된 신호에 대해 서로 다른 시공간 부호화를 수행하여 시공간 부호화된 신호를 상기 이동국으로 재전송한다.The base station transmits different space-time encoded signals generated by performing space-time encoding to the relay station and the mobile station, respectively, and the relay station retransmits the received signal to the mobile station, or the base station transmits the original signal to the relay station. And the original signal is space-time encoded and transmitted to the mobile station, and the relay station is space-time encoded by the base station and transmitted to the mobile station, or the relay station exists in plural, and the base station transmits different signals space-time encoded. Each of the plurality of relay stations, wherein the plurality of relay stations retransmits signals from the base station to the mobile station, or the plurality of relay stations exist, and the base station transmits original signals to the plurality of relay stations, Each relay station is responsible for the transmitted signal Different space-time encoding is performed to retransmit the space-time encoded signal to the mobile station.

또는 상기 중계국을 통해 재전송되는 시간-주파수 리소스 영역에 기지국 혹은 다중의 중계국에서 시공간 부호별로 그룹화하여 그룹 내 신호원은 동일한 시공간 부호화된 신호를 전송하고, 그룹별로는 서로 다른 시공간 부호화된 신호를 전송한다.Alternatively, in the time-frequency resource region retransmitted through the relay station, base stations or multiple relay stations are grouped by space-time codes so that the signal sources in the group transmit the same space-time coded signals, and different space-time coded signals for each group.

이때에 상기 중계국은 복수로 존재하며,각 중계국은 상기 기지국으로부터 전송되는 신호를 시공간 부호화하여 서로 다른 시공간 부호화된 신호를 상기 이동국으로 전송하며, 상기 기지국은 상기 기지국들 중 어느 한 기지국에서 전송되는 시공간 부호화된 신호와 동일한 시공간 부호화된 신호를 동일 시간-주파수 영역으로 상기 이동국으로 전송하거나, 또는 상기 기지국은 시공간 부호화된 신호를, 상기 각 중계국들은 상기 기지국과는 다르며 각 중계국끼리는 동일한 시공간 부호화된 신호를 동일한 시간-주파수 영역으로 상기 기지국으로 전송한다.In this case, a plurality of relay stations exist, and each relay station performs time-space encoding of signals transmitted from the base station to transmit different space-time encoded signals to the mobile station, and the base station is space-time transmitted from any one of the base stations. The same space-time coded signal as the coded signal is transmitted to the mobile station in the same time-frequency domain, or the base station transmits a space-time coded signal, and each relay station is different from the base station, and each relay station receives the same space-time coded signal. Transmit to the base station in the same time-frequency domain.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

발명의 구성Composition of the Invention

본 발명은 동일 리소스에 대해 다중 신호원이 동일 신호를 동시에 전송하는 협동 리소스 다이버시티 (Cooperative Source Diversity, 이하 CSD), 다중 신호원 이 시공간 부호화에 의해 이종의 신호를 동시에 전송하는 협동 전송 다이버시티(Cooperative Transmit Diversity, 이하 CTD), 상기의 두 가지 방법을 혼용한 협동 혼합 다이버시티(Cooperative Hybrid Diversity, 이하 CHD)로 구현될 수 있다.The present invention relates to cooperative source diversity (CSD), in which multiple signal sources simultaneously transmit the same signal to the same resource, and cooperative transmission diversity in which multiple signal sources simultaneously transmit heterogeneous signals by space-time encoding. Cooperative Transmit Diversity (CTD), or Cooperative Hybrid Diversity (CHD) using a combination of the above two methods.

CSD는 BS뿐만 아니라 단일 혹은 다중 RS에서 동일 시간-주파수 자원에 대해 동일한 신호를 전송하여 다이버시티 효과를 얻는 방법으로, 도 3a 내지 도 3c와 같이 구성하여 이득을 얻게 된다.CSD is a method of obtaining a diversity effect by transmitting the same signal for the same time-frequency resources in a single or multiple RSs as well as a BS, and is configured as shown in FIGS. 3A to 3C to obtain a gain.

도 3a는 2-홉망에서 MS에 대해 할당된 시간-주파수 자원으로 동일한 값을 갖는 BS(300-1)에서 신호 s1(t)을 RS(310-1)에서는 신호 s0(t)를 MS(330)에 동시에 전송하는 경우를 도시한 것이다.3a shows a signal s 1 (t) at a BS 300-1 having the same value as a time-frequency resource allocated for an MS in a two-hop network and a signal s 0 (t) at a MS 310-1. The case of simultaneous transmission to 330 is shown.

도 3b는 다중홉망에서 BS(300-2)에서 전송된 신호를 MS(330)에 대해 다중의 RS 신호로 동시에 전송하는 경우를 도시한 것으로, 구성 예로써 2개의 다중 RS인 RS0(310-2)와 RS1(320-2)에 대해 할당된 시간-주파수 자원으로 다중 RS(310-2, 320-2)로부터 MS(330)으로 동일한 값을 갖는 s0(t), s1(t) 신호가 전송되는 것을 도시한 것이다.Figure 3b that illustrates a case in which multiple signals transmitted at the same time the RS for a signal transmitted from the BS (300-2) in a multi-hopmang the MS (330), 2 multiplets RS of RS 0 (310- as a configuration example 2) and s 0 (t), s 1 (t) with the same value from multiple RSs 310-2, 320-2 to MS 330 as the time-frequency resources allocated for RS 1 320-2. ) Shows that the signal is transmitted.

도 3c는 다중홉망에서 BS(300-3)에서 전송된 신호를 MS(330)에 대해 다중의 RS 신호로 동시에 전송하는 경우를 도시한 것으로, 구성 예로 BS(300-3)로부터의 신호 s1(t), 2개의 다중 RS에 대해 다중 RS 중 하나인 RS0(310-3)으로부터의 송신 신호 s0(t), 그리고 나머지 RS1(320-3)로부터의 송신 신호 s2(t)가 전송되어, 할당 된 동일 시간-주파수 자원으로 동일한 값을 송신하여 다이버시티 이득을 얻는다.FIG. 3C illustrates a case in which a signal transmitted from the BS 300-3 is simultaneously transmitted as multiple RS signals to the MS 330 in a multihop network. As a configuration example, the signal s 1 from the BS 300-3 is illustrated. (t), transmission signal s 0 (t) from RS 0 310-3, which is one of the multiple RSs for two multiple RSs, and transmission signal s 2 (t) from the remaining RS 1 320-3 Is transmitted, transmitting the same value with the same time-frequency resources allocated to obtain diversity gain.

도 3a 내지 도 3c에서 BS에서 전송되는 전체 시간-주파수 자원 중 일부에 해당하는 BS-RS간 전송된 신호에 대해 RS에서 수신, 복조하여 원신호 그대로 전송하거나 혹은 변조 차수의 변경, 채널 부호의 변경으로 신호를 변형하여 RS-MS간 전송이 수행될 때, 동시에 BS에서도 동일한 시간-주파수 자원 영역에 대해 동일한 신호 형태로 전송한다. 이때에 수신단 MS에서는 부가되는 잡음층은 일정하나 다중의 신호원에 의해 신호의 수신 전력이 증가하여 수신 성능이 향상되게 된다. 3a to 3c, signals received between the BS and the RS corresponding to some of the entire time-frequency resources transmitted from the BS are demodulated by the RS and transmitted as they are, or the modulation order is changed or the channel code is changed. When RS-MS transmission is performed by modifying the signal, the BS simultaneously transmits the same signal type for the same time-frequency resource region. At this time, in the receiver MS, the added noise layer is constant, but the reception power of the signal is increased by multiple signal sources, thereby improving reception performance.

이때, 다중 신호원간에 전송 시간차가 발생하더라도, 그 시간차가 OFDMA 시스템에서의 Cyclic prefix 구간 내에 있다면, MS의 OFDMA 채널추정 기능에 의해 보상하게 되므로 전송 시간 차이가 생기는 경우에도 문제없이 다이버시티 효과를 얻게 된다. At this time, even if a transmission time difference occurs between multiple signal sources, if the time difference is within the Cyclic prefix interval in the OFDMA system, the MS is compensated by the OFDMA channel estimation function, so that a diversity effect can be obtained without any problem even when a transmission time difference occurs. do.

상기 설명된 도 3a, 도 3b, 도 3c는 원 BS 데이터에 대해 RS에서 중계하여 전송 시 프레임 단위의 지연이 있는 경우를 도식한 것이며, RS에서 프레임 단위 지연없이 중계되는 동일 프레임 전송 시에도 위의 CSD는 동일하게 적용된다.3A, 3B, and 3C described above illustrate a case in which there is a frame-by-frame delay in transmission by relaying from the RS to the original BS data. CSD applies equally.

CTD는 BS뿐만 아니라 단일 혹은 다중 RS에서 동일 시간/주파수 리소스에 대해 각 신호원에 서로 다른 시공간 부호화를 거친 다른 신호를 전송하여 전송 다이버시티를 얻는 방법으로, 도 4a 내지 도 4d와 같이 구성될 수 있다.CTD is a method of obtaining transmit diversity by transmitting different signals through different space-time encoding to each signal source for the same time / frequency resource in a single or multiple RSs as well as a BS, and may be configured as shown in FIGS. 4A to 4D. have.

도 4a는 2-홉망에서 BS에서 전송 경로에 대해 시공간 부호화를 모두 수행하는 경우에 대한 것이며, 도 4b는 2-홉망에서 BS와 RS에서 각각 전송 경로별로 시공간부호화를 나누어 수행하는 경우에 대한 것이고, 도 4c는 다중홉망에서 BS에서 모 든 전송 경로에 대한 시공간부호화를 모두 수행하는 경우이며, 도 4d는 다중홉망에서 다중의 RS에서 각각 전송 경로별 시공간부호화를 나누어 수행하는 경우를 도시한 것이다.FIG. 4a illustrates a case where all space-time encoding is performed on a transmission path in a BS in a two-hop network, and FIG. 4b illustrates a case in which space-time encoding is performed separately by a transmission path in a BS and an RS in a two-hop network. FIG. 4c illustrates a case where all spatiotemporal coding for all transmission paths is performed in a BS in a multihop network, and FIG. 4d illustrates a case where spatiotemporal coding for each transmission path is performed separately in multiple RSs in a multihop network.

도 4a에서 BS(400-1)는 (Si +1, S* i)와 (Si, -S* i+1)로 시공간 부호화를 수행하여, RS(410-1)로는 (Si, -S* i+1)로 시공간 부호화된 신호를 MS(430)로는 (Si +1, S* i)로 부호화된 신호를 전송한다. 그리고, RS(410-1)는 수신된 (Si, -S* i+1) 신호를 다시 MS(430)로 중계 전송하여, MS(430)에서 동일한 시간-주파수 자원에 대해 (Si +1, S* i)와 (Si, -S* i+1)로 시공간 부호화된 신호를 동시에 수신하여 다이버시티를 얻게 된다. In FIG. 4A, BS 400-1 performs space-time encoding with (S i +1 , S * i ) and (S i , -S * i + 1 ), and RS (410-1) with (S i , -S * i + 1 ) transmits the space-time encoded signal to the MS 430 (S i +1 , S * i ). In addition, the RS 410-1 relays the received (S i , -S * i + 1 ) signal back to the MS 430, and transmits (S i + ) to the same time-frequency resource in the MS 430. Diversity is obtained by simultaneously receiving a space-time encoded signal with 1 , S * i ) and (S i , -S * i + 1 ).

이때, 수신단 MS(430)에서의 동일 시간-주파수 자원으로 서로 다른 시공간 부호로 전송 다이버시티를 얻기 위해 RS(410-1)에서의 중계는 도 6a와 같은 동일 프레임 내 전송과 도 6b와 같은 프레임 지연 전송으로 구성된다. 두 방법 모두 RS(410-1)에서 중계되는 시간-주파수 영역에 대해 BS(400-1)에서 동일 영역에 서로 다른 시공간 부호화 신호를 송신하는 방법을 사용한 것이다.In this case, in order to obtain transmit diversity with different space-time codes with the same time-frequency resource at the receiving MS 430, the relay in RS 410-1 may transmit in the same frame as shown in FIG. 6A and a frame as shown in FIG. 6B. It consists of delayed transmission. Both methods use a method of transmitting different space-time coded signals in the same area in the BS 400-1 for the time-frequency domain relayed in the RS 410-1.

도 4b는 BS(400-2)와 RS(410-2)에서 MS(430)로의 전송에서, 동일한 시간-주파수 영역에 대해 서로 다른 시공간 부호화를 수행하여 각각 (Si +1, S* i)와 (Si, -S* i+1) 신호를 MS(430)로 전송하여 전송 다이버시티를 얻는다.FIG. 4B shows different space-time encoding for the same time-frequency domain in transmission from BS 400-2 and RS 410-2 to MS 430, respectively (S i +1 , S * i ). And (S i , -S * i + 1 ) signals are transmitted to the MS 430 to obtain transmit diversity.

BS-RS간 전송 신호는 시공간 부호화되지 않은 원 데이터 신호로 RS(410-2)에 전송되어 RS(410-2)에서 (Si, -S* i+1)로 시공간 부호화되어 MS(430)로 전송되고, 이때 BS(400-2)에서도 다른 시공간 부호인 (Si +1, S* i)로 부호화된 신호를 동일 시간-주파수 영역으로 송신한다. BS(400-2)와 RS(410-2)에서 수행되는 시공간 부호화는 (Si+1, S* i)와 (Si, -S* i+1)중 어느 것으로도 각각 나뉘어질 수 있다. The BS-RS transmission signal is transmitted to RS 410-2 as an original data signal that is not space-time encoded, and is space-time encoded from RS 410-2 to (S i , -S * i + 1 ) to MS 430. In this case, the BS 400-2 also transmits a signal encoded by another space-time code (S i +1 , S * i ) to the same time-frequency domain. The space-time encoding performed by the BS 400-2 and the RS 410-2 may be divided into any one of (S i + 1 , S * i ) and (S i , -S * i + 1 ). .

도 4c는 BS(400-3)에서 (Si +1, S* i)와 (Si, -S* i+1)로 시공간 부호화를 수행하여 다중 중계 RS들(420-3, 410-3)로 각각의 시공간 부호화된 신호(Si +1, S* i)와 (Si, -S* i+1)를 각각 분리하여 전송하고, 다중 RS(420-3, 410-3)는 수신 후 동일한 시공간 부호화된 신호를 각각 MS(430)로 전송하여 MS(430)에서 전송 다이버시티를 얻도록 한다.FIG. 4C shows a multiple relay RSs 420-3 and 410-3 by performing space-time encoding with (S i +1 , S * i ) and (S i , -S * i + 1 ) in BS 400-3. ) Separates each space-time coded signal (S i +1 , S * i ) and (Si, -S * i + 1 ) and transmits them respectively, and receives multiple RSs (420-3, 410-3) The same space-time encoded signal is transmitted to the MS 430 so that the MS 430 obtains transmit diversity.

도 4d는 다중의 RS에서 각각의 시공간 부호화를 수행하는 구성을 도시한 것으로, BS(400-4)에서 원 데이터 신호 (Si, Si +1)를 다중 RS(410-4, 420-4)에 모두 전송하고, 다중 RS(410-4, 420-4)에서는 각각 서로 다른 시공간 부호화를 수행하여 RS0(410-4)에서는 (Si, -S* i+1)의 시공간부호화된 신호를, RS1(420-4)에서는 (Si +1, S* i) 시공간부호화된 신호를 동일한 시간-주파수 자원 영역으로 MS(430)에 송신하여 전송 다이버시티를 얻도록 한다. 이때 다중 RS(410-4, 420-4)에서의 시공간 부호화는 (Si +1, S* i)와 (Si, -S* i+1)의 어느 것으로도 각각 나뉘어질 수 있다.FIG. 4D illustrates a configuration for performing each space-time encoding in multiple RSs. In the BS 400-4, the original data signals S i and S i +1 are multiple RSs 410-4 and 420-4. ), And the multiple RSs 410-4 and 420-4 perform different space-time encoding, respectively, and in RS 0 410-4, the space-time encoded signals of (S i , -S * i + 1 ) RS 1 420-4 transmits the (S i +1 , S * i ) space-time encoded signal to the MS 430 in the same time-frequency resource region to obtain transmit diversity. In this case, the space-time coding in the multiple RSs 410-4 and 420-4 may be divided into any of (S i +1 , S * i ) and (S i , -S * i + 1 ).

즉, 도 4a 내지 도 4d에서, BS에서 전송되는 전체 시간-주파수 자원 중 일부에 해당하는 BS-RS간 전송된 신호에 대해 어떤 RS에서 시공간 부호화 과정을 거쳐 전송하고, 다른 RS 혹은 BS에서 또 다른 시공간 부호화 과정을 거쳐 동시에 전송함으로써 MS에서는 다중 RS 혹은 BS 전송 신호를 이용하여 전송 다이버시티 이득을 얻게 된다. 이때의 MS는 전송 다이버시티를 지원하여야 하며, BS는 종래의 전송 다이버시티와 다르게 시공간 부호화의 전체나 일부를 수행하거나 부호화되지 않은 원 데이터를 송신하는 다른 모드로 동작한다. That is, in FIGS. 4A to 4D, a signal transmitted between BSs-RSs corresponding to a part of total time-frequency resources transmitted from a BS is transmitted through a space-time encoding process at a certain RS and another at another RS or BS. By simultaneously transmitting through a space-time encoding process, a transmission diversity gain is obtained in a MS using multiple RS or BS transmission signals. In this case, the MS must support transmit diversity, and the BS operates in a different mode that performs all or part of space-time encoding or transmits unencoded original data, unlike conventional transmit diversity.

또한 도 4에서는 시공간 부호화가 이루지는 위치에 따라 구분을 하였다. 중앙 집중식으로 BS에서 모든 시공간 부호화를 수행하는 방법(도 4a, 도 4c)과 신호원에 따라 서로 다른 시공간 부호화를 나누어 수행하는 방법(도 4b, 도4d)이 가능하다. 시공한 부호화가 나뉘어 수행되기 위해서는 RS내에 시공간 부호화기가 내장될 필요가 있다.In addition, in FIG. 4, classification is performed according to a position at which space-time encoding is performed. A method of performing all spatio-temporal coding in the BS centrally (FIGS. 4A and 4C) and a method of dividing different spatio-temporal coding according to signal sources (FIGS. 4B and 4D) are possible. In order for the constructed encoding to be performed separately, a space-time encoder needs to be built in the RS.

CHD는 위에서 언급된 두가지 다이버시티 방안을 혼합한 형태로, 전송 다이버시티에서 일반적으로 널리 사용되는 시공간부호는 신호원에 대해 제한이 있다. 2개 의 전송로에 적용되는 Alamouti 기법의 경우에는 본 발명의 협동 다이버시티에 적용할 경우, 2종의 그룹으로 나뉘어 각 그룹별로 동일한 시공간 부호화된 신호를 전송하는 방법으로 구성하여 협동 다이버시티를 구성할 수 있다. 동일한 시공간 부호화된 전송 신호들을 통해 채널 추정에서 CSD에 의한 다이버시티 효과를 얻게 되고, CSD로 증가된 SNR을 갖는 수신 신호는 시공간 복호화 과정으로 다시 CTD의 다이버시티 효과를 얻게 된다. 2개의 송신 안테나 기반 Alamouti 기법을 RS를 이용한 CHD에 적용한 경우를 도 5a 및 도 5b에 도시하였다.CHD is a mixture of the two diversity schemes mentioned above, and the space-time code, which is widely used in transmit diversity, is limited to a signal source. In the case of the Alamouti technique applied to two transmission paths, when applied to the cooperative diversity of the present invention, the cooperative diversity is configured by dividing into two groups and transmitting the same space-time encoded signal for each group. can do. Diversity effect by CSD is obtained in channel estimation through the same space-time coded transmission signals, and the received signal having SNR increased by CSD is obtained by CTD diversity effect by space-time decoding. 5A and 5B show a case where two transmitting antenna based Alamouti techniques are applied to CHD using RS.

도 5a에서 다중 RS(510-1, 520-1)는 CTD를 적용한 것으로 각 RS(510-1, 520-1)로부터의 전송 신호가 서로 다르고, BS(500-1)에서의 전송 신호는 CSD를 위해 일부의 RS에서의 전송 신호와 동일한 경우를 도시한 것이며, 도 5b는 다중 RS(510-2, 520-2)에서의 전송 신호는 CSD를 위해 서로 동일하고, BS(500-2)는 CTD로 그 전송 신호가 다중 RS(510-2, 520-2)에서의 전송 신호와 다른 경우를 도시한 것이다.In FIG. 5A, multiple RSs 510-1 and 520-1 apply CTD, and transmission signals from each of the RSs 510-1 and 520-1 are different from each other. For example, the transmission signals of some RSs are shown in FIG. 5B, and the transmission signals of the multiple RSs 510-2 and 520-2 are the same for the CSD, and the BS 500-2 is the same. In the CTD, the transmission signal is different from the transmission signal in the multiple RSs 510-2 and 520-2.

도 5a에서는 중계를 담당하는 다중 RS(520-1,510-1)에서 MS(530)로의 송신 신호가 각각 (Si +1, S* i)와 (Si, -S* i+1)로 서로 다른 시공간 부호화된 신호들이 각각 송신되어 CTD를 구성하고, BS(500-1)는 다중의 RS(510-1,520-1)에서 MS(530)로 신호를 송신할 때, 다중 RS(510-1,520-1)의 송신 신호 중 일부 RS의 송신 신호와 동일한 시공간 부호화된 신호를 송신한다. 이때에 BS(500-1)가 RS0(510-1)와 동일한 시공간 부호화된 신호를 동일 시간-주파수 영역으로 MS(530)로 송신하여 MS(530)에서 CSD를 구성하도록 한다. In FIG. 5A, the transmission signals from the multiple RSs 520-1 and 510-1 to the MS 530 in charge of relaying are (S i +1 , S * i ) and (S i , -S * i + 1 ), respectively. Different space-time encoded signals are transmitted to form a CTD, and when the BS 500-1 transmits a signal from the multiple RSs 510-1 and 520-1 to the MS 530, the multiple RSs 510-1 and 520- The same space-time coded signal as that of some RS of the transmission signal of 1) is transmitted. At this time, the BS 500-1 transmits the same space-time coded signal as the RS 0 510-1 to the MS 530 in the same time-frequency domain to configure the CSD in the MS 530.

도 5b는 도 5a와 전송 구성은 유사하나, 다중 RS(510-2, 520-2)는 동일한 시공간 부호화된 신호를 동일한 시간-주파수 영역으로 전송하여 MS(530)의 수신단에서 CSD를 구성하고, BS(500-2)는 다중 RS(510-2, 520-2)에서의 전송 신호와는 다른 시공간 부호화된 신호를 동시에 동일한 시간-주파수 영역으로 MS(530)로 전송하여 CTD를 얻는 구성에 대한 것이다.5B is similar in configuration to that of FIG. 5A, but the multiple RSs 510-2 and 520-2 transmit the same space-time coded signals to the same time-frequency domain to configure a CSD at the receiving end of the MS 530. The BS 500-2 transmits a space-time encoded signal different from the transmission signals of the multiple RSs 510-2 and 520-2 to the MS 530 simultaneously in the same time-frequency domain to obtain a CTD. will be.

CSD, CTD, CHD를 위한 신호 전송 구조로, 2-홉망에서 RS를 이용한 협동 다이버시티를 위한 신호 전송 구조가 도 6a 내지 도 6d에 도시되어 있고, 다중홉망에서 RS를 이용한 협동 다이버시티를 위한 신호 전송 구조가 3홉의 예로 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있다. As a signal transmission structure for CSD, CTD, and CHD, a signal transmission structure for cooperative diversity using RS in a 2-hop network is shown in FIGS. 6A to 6D, and a signal for cooperative diversity using RS in a multihop network is shown in FIGS. The transmission structure is shown in Figs. 7A and 7B as an example of three hops.

전송 구조에서는 동일 시간/주파수 리소스에 대해 동시에 여러 신호원에서 전송하도록 구성되며, 동시에 전송되는 신호의 형태에 따라 CSD, CTD 혹은 두 가지 방안이 융합된 CHD에 의한 다이버시티 효과를 얻게 된다.In the transmission structure, the same time / frequency resource is configured to be transmitted from multiple signal sources at the same time, and according to the type of signal transmitted simultaneously, the diversity effect by the CSD, CTD, or the CHD fused with two methods is obtained.

발명의 동작설명Description of operation of the invention

CSD는 BS-RS로 전송된 데이터에 대해 RS에서 단순 중계 혹은 재처리되어 신호가 MS로 전송될 때, 2홉 이상의 다중홉 망에서 BS 또는 다중의 RS에서 동일한 신호를 동시에 전송하여 MS에서 다중 신호원의 신호를 수신하도록 한다. CSD is simply relayed or reprocessed at RS for data transmitted to BS-RS, and when signal is transmitted to MS, multi-signal at MS by simultaneously transmitting same signal at BS or multiple RS in multi-hop network over 2 hops Receive the original signal.

CTD는 BS-RS로 전송된 데이터에 대해 RS에서 하나의 시공간 부호화된 신호를 전송하고, 동일한 시간-주파수 리소스 영역에 BS 혹은 또 다른 RS 등의 신호원에서 동시에 서로 다른 시공간 부호화 되어 전송하면, 전송 다이버시티를 지원하는 MS에서는 서로 다른 시공간 부호화된 다중 신호원을 수신하여 전송 다이버시티에 의한 이득을 얻게 된다.The CTD transmits one space-time coded signal from the RS to data transmitted to the BS-RS, and transmits another space-time coded signal from a signal source such as BS or another RS simultaneously in the same time-frequency resource region. In an MS that supports diversity, multiple space-time coded multiple signal sources are received to obtain a gain due to transmit diversity.

CHD는 BS, 다중 RS에 대해서 동일한 시간/주파수 리소스에 대해 동일한 시공간 부호화된 신호를 전송하는 그룹으로 나뉘어 그룹 내에서의 CSD에 의한 다이버시티 효과와 부호화된 그룹간의 CTD에 의한 다이버시티 효과를 함께 얻을 수있다.The CHD is divided into groups that transmit the same spatiotemporal coded signal for the same time / frequency resource for the BS and multiple RSs to obtain the diversity effect by the CSD in the group and the CTD between the coded groups. Can be.

위의 세 가지 협동 다이버시티 방안은 도 6, 도 7과 같은 전송 구조로 수행되어 목적 MS 수신에서 다이버시티 효과를 얻는다.The above three cooperative diversity schemes are performed in the transmission schemes of FIGS. 6 and 7 to obtain diversity effects in the target MS reception.

도 6a는 MS의 수신에서 RS 전송 신호와 BS 전송 신호를 이용하는 경우로 동일 프레임 내의 전송 구조를 도시한 것이며, 중계되는 RS-MS 신호가 전송될 때, BS에서 동일 시간-주파수 영역으로 동시에 동일한 신호를 전송하는 방안으로, 도 3a, 도 4a 및 도 4b와 같은 경우에 적용된다.FIG. 6A illustrates a transmission structure in the same frame when the RS transmission signal and the BS transmission signal are used in reception of an MS, and when the relayed RS-MS signal is transmitted, the same signal is simultaneously transmitted from the BS to the same time-frequency domain. A method of transmitting the present invention is applied to the case of FIGS. 3A, 4A, and 4B.

도 6b는 RS 전송 신호와 BS 전송 신호를 이용하는 경우로 프레임 지연 전송 구조를 도시한 것이며, 도 6a와 달리 프레임 단위의 지연으로 중계되는 RS-MS 신호가 전송될 때, BS에서 동일 시간-주파수 영역으로 동시에 동일한 신호를 전송하는 방안으로, 도 3a, 도 4a 및 도 4b와 같은 경우에 적용된다.FIG. 6B illustrates a frame delay transmission structure using an RS transmission signal and a BS transmission signal. Unlike FIG. 6A, when the RS-MS signal relayed with a frame-by-frame delay is transmitted, the same time-frequency domain is used in the BS. A method of transmitting the same signal at the same time as in FIG. 3A, 4A and 4B is applied.

도 6c는 MS의 수신에서 다중의 RS 전송 신호만을 이용하는 경우를 도시한 것이며, 도 3b, 도 4c 및 도 4d와 같이 MS에 다중 RS들의 신호만을 이용하는 경우이며, 다중의 RS에서 MS로의 전송 시, 동일 시간-주파수 영역에 대해 동일 신호 혹은 서로 다른 부호화된 신호 전송으로 구성된다.FIG. 6C illustrates a case where only multiple RS transmission signals are used for reception of an MS, and when only signals of multiple RSs are used for an MS as shown in FIGS. 3B, 4C, and 4D, when transmitting from multiple RSs to an MS, FIG. It consists of the same signal or different coded signal transmissions for the same time-frequency domain.

도 6d는 위의 다중의 RS 전송 신호와 함께 동시에 동일한 시간-주파수 영역으로 동시에 BS 신호를 이용하는 경우의 전송 구조를 도시한 것으로, 도 3c, 도 5a, 도 5b에서 MS에 다중 RS 신호와 BS 신호가 함께 이용되는 경우에 적용된다.FIG. 6D illustrates a transmission structure when a BS signal is simultaneously used in the same time-frequency domain simultaneously with the multiple RS transmission signals. In FIG. 3C, FIG. 5A, and FIG. 5B, FIG. Applies when used together.

도 7a는 다중홉 망의 경우에 대해 다중의 RS 전송 신호를 이용하는 경우의 전송 구조를 도시한 것으로, 첫 번째 홉은 BS-RS0, 두 번째 홉은 RS0-RS1, 마지막 홉은 RS1-MS로 3-홉망으로 예시되었다. 이는 목적 MS의 수신에서 RS1-MS 전송 시에 동일 시간-주파수 영역으로 RS0에서도 MS로 동시에 송신하는 구조이다. 목적 MS의 수신에는 다중 RS의 신호를 이용한 경우와 동일하며, 도 3b, 도 4c, 도 4d 의 구성에서 RS-MS 구간에 대한 협동다이버시티를 다중홉으로 확장한 구성이다. FIG. 7A illustrates a transmission structure using multiple RS transmission signals in case of a multihop network, in which a first hop is BS-RS 0 , a second hop is RS 0 -RS 1 , and a last hop is RS 1 Illustrated as a 3-hop network with -MS. This is a structure in which RS 0 is simultaneously transmitted to the MS even in RS 0 in the same time-frequency domain when RS 1 -MS is transmitted at the reception of the target MS. The reception of the target MS is the same as the case of using multiple RS signals, and in the configuration of FIGS. 3B, 4C, and 4D, the cooperative diversity for the RS-MS interval is extended to multiple hops.

도 7b는 MS의 수신단에서 다중의 RS 전송 신호와 BS 신호를 이용하는 경우에 다중홉으로 확장한 전송 구조를 도시한 것이다. 목적 MS까지 RS0과 RS1을 경유하는 다중홉으로 확장되었으나, MS 수신에서는 다중 RS 신호들과 BS 신호를 모두 이용하는 경우로 도 3c, 도 5a 및 도 5b에서 목표 MS에 다중 RS와 BS 신호를 함께 이용하는 경우를 다중홉에 대해 적용한 것이다.FIG. 7B illustrates a transmission structure extended to multiple hops when multiple RS transmission signals and BS signals are used at a receiving end of an MS. Although extended to multiple hops through RS 0 and RS 1 to the target MS, the MS reception uses both multiple RS signals and BS signals, and multiple RS and BS signals are applied to the target MS in FIGS. 3C, 5A, and 5B. When used together, it applies to multiple hops.

도 8은 2-홉 BS-RS-MS간 전송에 대해 CSD, CTD, CHD 적용시 신호원에 대해 동일 출력으로 전송될 때의 BER 성능을 나타낸 것이다. FIG. 8 shows BER performance when the CSD, CTD, and CHD are applied at the same output for the signal source for the 2-hop BS-RS-MS transmission.

CSD는 다중 신호원이 존재하게 되므로, 부가되는 잡음층은 일정하나 신호원의 전력이 증가되므로 이로 인한 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. MS에서는 이를 위해 부가적인 기능이 필요하지 않으며 기존의 OFDMA 모뎀의 채널 추정 기능에 의해 여러 신호원의 시간차 문제도 함께 해결된다. 시뮬레이션 결과, BER=10-5에서 단일 신호원으로 BS-RS-MS로 전송된 경우보다 BS 및 RS의 신호를 모두 이용할 경우 3dB의 성능 향상이 있음을 확인할 수 있다. 이와 같은 시뮬레이션은 상기의 설명을 참조하면 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이므로 별도의 설명은 생략한다.Since the CSD has multiple signal sources, the added noise layer is constant but the power of the signal source is increased, thereby obtaining the diversity gain. In the MS, no additional function is required for this, and the channel estimation function of the existing OFDMA modem also solves the time difference problem of several signal sources. Simulation results show that there is a 3dB improvement in performance when both signals of BS and RS are used as compared to BS-RS-MS as a single signal source at BER = 10-5. Such a simulation will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

CTD는 다중 신호원에 대해 개별적으로 시공간 부호화를 적용하여 수신할 경우, 다중 송신안테나 시스템에서와 동일한 전송 다이버시티 효과를 얻게 되어 수신 성능이 향상된다. 도 8은 2종의 신호원에 대해 대표적인 전송 다이버시티 기법인 Alalouti 기법을 적용하여 시뮬레이션을 수행한 결과로, BER=10-5에서 단일 신호원으로 BS-RS-MS로 전송된 경우보다 6~7dB의 성능 향상이 있음을 확인할 수 있다. 마찬가지로 이와 같은 시뮬레이션에 대한 설명 역시 당업자에게는 자명한 것이므로 별도의 설명은 생략한다.When the CTD is received by applying space-time coding to multiple signal sources individually, the CTD obtains the same transmit diversity effect as that of the multiple transmit antenna system, thereby improving reception performance. FIG. 8 shows simulation results of Alalouti, which is a typical transmission diversity scheme, for two types of signals. As shown in FIG. 8, the signal is transmitted to BS-RS-MS as a single signal source at BER = 10-5. It can be seen that there is a 7dB performance improvement. Likewise, the description of such a simulation will be apparent to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

CHD는 다중 신호원에서 적용되는 시공간 부호의 종류가 제한적이므로, 동일한 시공간 부호화된 신호의 그룹화를 통해 그룹내에서는 CSD에 의한 다이버시티 효과와 그룹간에는 CTD를 함께 적용하여 두 가지 다이버시티 효과를 함께 얻게 되는 경우로, 도 5와 같은 경우에 대해, 도 8에서 3종의 신호원에 대해 시뮬레이션을 수행한 결과, BER=10-5에서 단일 신호원으로 BS-RS-MS로 전송된 경우보다 7.7~9dB의 성능 향상이 있음을 확인할 수 있다. Since CHD has a limited number of space-time codes applied to multiple signal sources, grouping of the same space-time coded signals enables diversity between CSD and CTD between groups to achieve two diversity effects. In the case of FIG. 5, the simulation is performed on three kinds of signal sources in FIG. 8, and as a result, when the signal is transmitted to the BS-RS-MS as a single signal source at BER = 10-5, 7.7 to It can be seen that there is a 9dB performance improvement.

도 9는 2종의 신호원에 대해 대표적인 전송 다이버시티 기법인 Alalouti 기법을 적용하여 시뮬레이션을 수행한 결과로, BER=10-5에서 BS-MS만으로 전송된 경우보다 13dB 정도의 성능 향상이 있었고, 단일 신호원으로 BS-RS-MS로 전송된 경우보다 10dB의 성능 향상이 있음을 확인할 수 있다.FIG. 9 shows a simulation result using Alalouti, which is a typical transmission diversity scheme, for the two signal sources. As a result, there is an improvement of about 13 dB compared with the BS-MS transmission at BER = 10-5. It can be seen that there is a performance improvement of 10dB over the case of a single signal source transmitted to BS-RS-MS.

결국 본 발명은 동일한 시간/주파수 리소스 영역에 동시에 신호를 전송함으로써 다이버시티 효과로 수신 성능 향상을 하게 하며, BS-RS-MS 통신망 구조에서는 RS-MS 전송 구간에서 BS에서도 동시에 동일 리소스를 사용하여 전송하고, 2 홉이상의 다중홉에서 BS-다중RS-MS 통신망 구조에서는 BS뿐만 아니라 다중의 RS에서도 동시에 동일 리소스를 사용하여 동일한 신호나 시공간 부호화된 신호를 전송 혹은 혼합하여 전송함으로써 다이버시티 이득을 얻도록 하는 이점을 제공한다. 즉, 부가되는 잡음층은 일정하나 신호원의 전력이 증가되므로 이로 인한 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 것이다.As a result, the present invention improves the reception performance by the diversity effect by simultaneously transmitting signals in the same time / frequency resource region. In the BS-RS-MS network structure, the BS simultaneously transmits the same resources in the BS in the RS-MS transmission interval. In the multi-hop multi-hop network structure, the BS-multi RS-MS network structure can obtain diversity gain by transmitting or mixing the same signal or space-time coded signal using the same resource simultaneously in not only BS but also multiple RSs. To provide an advantage. That is, the added noise layer is constant, but the power of the signal source is increased, thereby obtaining the diversity gain.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 본 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 상기의 설명에 포함된 예들은 본 발명에 대한 이해를 위해 도입된 것이며, 이 예들은 본 발명의 사상과 범위를 한정하지 않는다. 상기의 예들 외에도 본 발명에 따른 다양한 실시 태양이 가능하다는 것은, 본 발명이 속한 기술 분야에 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. Examples included in the above description are introduced for the understanding of the present invention, and these examples do not limit the spirit and scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various embodiments in accordance with the present invention in addition to the above examples are possible. The scope of the present invention is shown not in the above description but in the claims, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

또한 본 발명에 따른 상기의 각 단계는 일반적인 프로그래밍 기법을 이용하여 소프트웨어적으로 또는 하드웨어적으로 다양하게 구현할 수 있다는 것은 이 분야에 통상의 기술을 가진 자라면 용이하게 알 수 있는 것이다.In addition, it can be easily understood by those skilled in the art that each of the above steps according to the present invention can be variously implemented in software or hardware using a general programming technique.

그리고 본 발명의 일부 단계들은, 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, CD-RW, 자기 테이프, 플로피디스크, HDD, 광 디스크, 광자기 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.And some steps of the invention may also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, CD-RW, magnetic tape, floppy disks, HDDs, optical disks, magneto-optical storage devices, and carrier wave (eg, Internet It also includes the implementation in the form of). The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

본 발명에 의하면, OFDMA 시스템 하향링크의 다이버시티 장치에 있어서, 하향 링크 신호를 전송하는 기지국, 기지국으로부터의 하향 링크 신호를 이동국으로 전송하는 중계국 및 기지국과 중계국에서 전송되어 다중의 신호원으로 인한 증가된 수신 전력을 가지는 하향 링크 신호를 수신하여 사용자에게 제공하는 이동국을 포함하여, 부가되는 잡음층은 일정하나 신호원의 전력이 증가되므로 이로 인한 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 이점을 제공한다.According to the present invention, an OFDMA system downlink diversity apparatus includes: a base station transmitting a downlink signal, a relay station transmitting a downlink signal from the base station to a mobile station, and an increase due to multiple signal sources transmitted from the base station and the relay station. Including a mobile station that receives and provides a downlink signal having a received reception power to a user, the added noise layer is constant, but the power of the signal source is increased, thereby providing a diversity gain.

이동국에서는 본 발명을 적용하기 위한 부가적인 기능이 필요하지 않으며 기존의 OFDMA 모뎀의 채널 추정 기능에 의해 여러 신호원의 시간차 문제도 함께 해결된다. CTD는 다중 신호원에 대해 개별적으로 시공간 부호화를 적용하여 수신할 경우, 다중 송신안테나 시스템에서와 동일한 전송 다이버시티 효과를 얻게 되어 수신 성능이 향상된다. CHD는 다중 신호원에서 적용되는 시공간 부호의 종류가 제한적이므로, 동일한 시공간 부호화된 신호의 그룹화를 통해 그룹 내에서는 CSD에 의한 다이버시티 효과와 그룹간에는 CTD를 함께 적용하여 두가지 다이버시티 효과를 함께 얻게 되는 기능을 제공하여 이동 통신에 있어 사용자에게 제공하는 서비스의 질을 쉽게 높일 수 있다.The mobile station does not need additional functions to apply the present invention, and the time difference problem of various signal sources is solved together by the channel estimation function of the existing OFDMA modem. When the CTD is received by applying space-time coding to multiple signal sources individually, the CTD obtains the same transmit diversity effect as that of the multiple transmit antenna system, thereby improving reception performance. Since CHD has a limited type of space-time code applied to multiple signal sources, it is possible to obtain both diversity effects by applying the diversity effect by CSD and CTD between groups through grouping the same space-time coded signals. By providing a function, the quality of service provided to a user in mobile communication can be easily improved.

Claims (6)

OFDMA 시스템 하향링크의 다이버시티 장치에 있어서,A diversity apparatus for downlink in an OFDMA system, 하향 링크 신호를 전송하는 기지국;A base station transmitting a downlink signal; 상기 기지국으로부터의 하향 링크 신호를 이동국으로 전송하는 중계국; 및A relay station for transmitting a downlink signal from the base station to a mobile station; And 상기 기지국과 중계국에서 전송되어 다중의 신호원으로 인한 증가된 수신 전력을 가지는 하향 링크 신호를 수신하여 사용자에게 제공하는 이동국;을 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 시스템 기반 중계국을 이용한 하향링크 단말에서의 협동 다이버시티 장치.A mobile station transmitted from the base station and the relay station to receive and provide a downlink signal having an increased reception power due to multiple signal sources to a user; and cooperative with the downlink terminal using an OFDMA system-based relay station. Diversity Device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기지국과 중계국은 할당된 시간-주파수 자원 영역에서 동일한 신호를 상기 이동국에 전송하거나,The base station and the relay station transmits the same signal to the mobile station in the allocated time-frequency resource region, 상기 중계국은 복수로 존재하여, 각 복수의 중계국은 할당된 시간-주파수 자원 영역에서 동일한 신호를 상기 이동국에 전송하거나, 또는The plurality of relay stations exist such that each of the plurality of relay stations transmits the same signal to the mobile station in the allocated time-frequency resource region, or 상기 중계국은 복수로 존재하여, 상기 기지국 및 각 복수의 중계국은 할당된 시간-주파수 자원 영역에서 동일한 신호를 상기 이동국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 시스템 기반 중계국을 이용한 하향링크 단말에서의 협동 다이버시티 장치.Cooperative diversity in a downlink terminal using an OFDMA system-based relay station, characterized in that there are a plurality of relay stations, so that the base station and each of the plurality of relay stations transmit the same signal to the mobile station in the allocated time-frequency resource region. Device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중계국을 통해 재전송되는 시간-주파수 자원 영역에 기지국 혹은 하나 또는 다중의 중계국에서 신호원마다 서로 다른 시공간 부호화된 신호를 상기 이동국으로 동시에 전송하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 시스템 기반 중계국을 이용한 하향링크 단말에서의 협동 다이버시티 장치.In a downlink terminal using an OFDMA system-based relay station, the base station or one or multiple relay stations simultaneously transmits different space-time coded signals for each signal source to the mobile station in a time-frequency resource region retransmitted through the relay station. Cooperative diversity device. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 기지국은 시공간 부호화를 수행하여 생성된 서로 다른 시공간 부호화된 신호를 상기 중계국 및 이동국으로 각각 전송하고, 상기 중계국은 상기 수신된 신호를 상기 이동국으로 재전송하거나,The base station transmits different space-time encoded signals generated by performing space-time encoding to the relay station and the mobile station, respectively, and the relay station retransmits the received signal to the mobile station, 상기 기지국은 원 신호를 상기 중계국으로 전송하고 상기 원 신호를 시공간 부호화하여 상기 이동국으로 전송하며, 상기 중계국은 기지국으로부터 전송된 신호를 시공간 부호화하여 상기 이동국으로 전송하거나,The base station transmits the original signal to the relay station and transmits the original signal to the mobile station by space-time encoding, and the relay station transmits the signal transmitted from the base station to the mobile station by space-time encoding, 상기 중계국은 복수로 존재하여, 상기 기지국은 시공간 부호화된 서로 다른 신호를 각 복수의 중계국으로 전송하며, 상기 복수의 중계국은 상기 기지국으로부터의 신호를 상기 이동국으로 재전송하거나, 또는 The relay station is provided in plural, the base station transmits a time-space encoded different signal to each of the plurality of relay stations, the plurality of relay stations retransmit the signal from the base station to the mobile station, or 상기 중계국은 복수로 존재하여, 상기 기지국은 원 신호를 상기 각 복수의 중계국으로 전송하며, 각 중계국은 상기 전송된 신호에 대해 서로 다른 시공간 부호화를 수행하여 시공간 부호화된 신호를 상기 이동국으로 재전송하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 시스템 기반 중계국을 이용한 하향링크 단말에서의 협동 다이버시티 장치.The plurality of relay stations exist, the base station transmits the original signal to each of the plurality of relay stations, and each relay station performs different space-time encoding on the transmitted signal to retransmit the space-time encoded signal to the mobile station. Cooperative diversity apparatus in a downlink terminal using an OFDMA system-based relay station. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중계국을 통해 재전송되는 시간-주파수 리소스 영역에 기지국 혹은 다중의 중계국에서 시공간 부호별로 그룹화하여 그룹 내 신호원은 동일한 시공간 부호화된 신호를 전송하고, 그룹별로는 서로 다른 시공간 부호화된 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 시스템 기반 중계국을 이용한 하향링크 단말에서의 협동 다이버시티 장치.In the time-frequency resource region retransmitted through the relay station, base stations or multiple relay stations are grouped by space-time codes so that signal sources in the group transmit the same space-time coded signals, and groups transmit different space-time coded signals. Cooperative diversity apparatus in a downlink terminal using an OFDMA system-based relay station. 제1항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 1 or 5, 상기 중계국은 복수로 존재하며,There are a plurality of relay stations, 각 중계국은 상기 기지국으로부터 전송되는 신호를 시공간 부호화하여 서로 다른 시공간 부호화된 신호를 상기 이동국으로 전송하며, 상기 기지국은 상기 기지국들 중 어느 한 기지국에서 전송되는 시공간 부호화된 신호와 동일한 시공간 부호화된 신호를 동일 시간-주파수 영역으로 상기 이동국으로 전송하거나, 또는Each relay station performs space-time encoding of signals transmitted from the base station to transmit different space-time encoded signals to the mobile station, and the base station receives the same space-time encoded signals as those transmitted from any one of the base stations. To the mobile station in the same time-frequency domain, or 상기 기지국은 시공간 부호화된 신호를, 상기 각 중계국들은 상기 기지국과는 다르며 각 중계국끼리는 동일한 시공간 부호화된 신호를 동일한 시간-주파수 영역으로 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 시스템 기반 중계국을 이용한 하향링크 단말에서의 협동 다이버시티 장치.The base station transmits a space-time coded signal, and each of the relay stations is different from the base station, and each relay station transmits the same space-time coded signal to the base station in the same time-frequency domain. Cooperative diversity device at the terminal.
KR1020070035148A 2006-11-07 2007-04-10 Apparatus for cooperative diversity in mobile station of down link using relay station of OFDMA system KR100878704B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20060109501 2006-11-07
KR1020060109501 2006-11-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080041543A true KR20080041543A (en) 2008-05-13
KR100878704B1 KR100878704B1 (en) 2009-01-14

Family

ID=39648684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070035148A KR100878704B1 (en) 2006-11-07 2007-04-10 Apparatus for cooperative diversity in mobile station of down link using relay station of OFDMA system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100878704B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013022166A1 (en) * 2011-08-09 2013-02-14 주식회사 케이티 Uplink signal processing method, downlink signal processing method, and wireless unit for executing the methods
US8862170B2 (en) 2010-12-22 2014-10-14 Kt Corporation Cloud communication center system and method for processing data in a cloud communication system
US8868086B2 (en) 2011-11-30 2014-10-21 Kt Corporation Selectively providing system information in a heterogeneous network environment
US8964643B2 (en) 2011-10-26 2015-02-24 Kt Corporation Redirection in heterogeneous overlay networks
US9014146B2 (en) 2011-10-27 2015-04-21 Kt Corporation Network redirection in heterogeneous overlay networks
US9565606B2 (en) 2011-08-16 2017-02-07 Kt Corporation Controlling signal transmission in radio units

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100396025B1 (en) * 2000-11-13 2003-08-27 주식회사 케이티프리텔 Radio relay system and method for radio relay
KR100909529B1 (en) * 2005-04-20 2009-07-27 삼성전자주식회사 Cooperative Diversity Method in MIO Wireless Network

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8862170B2 (en) 2010-12-22 2014-10-14 Kt Corporation Cloud communication center system and method for processing data in a cloud communication system
US10548024B2 (en) 2010-12-22 2020-01-28 Kt Corporation Cloud communication center system and method for processing data in a cloud communication system
US10548023B2 (en) 2010-12-22 2020-01-28 Kt Corporation Cloud communication center system and method for processing data in a cloud communication system
WO2013022166A1 (en) * 2011-08-09 2013-02-14 주식회사 케이티 Uplink signal processing method, downlink signal processing method, and wireless unit for executing the methods
US8867432B2 (en) 2011-08-09 2014-10-21 Kt Corporation Processing uplink signal and downlink signal in radio unit
US9369194B2 (en) 2011-08-09 2016-06-14 Kt Corporation Processing uplink signal and downlink signal in radio unit
US9565606B2 (en) 2011-08-16 2017-02-07 Kt Corporation Controlling signal transmission in radio units
US8964643B2 (en) 2011-10-26 2015-02-24 Kt Corporation Redirection in heterogeneous overlay networks
US9014146B2 (en) 2011-10-27 2015-04-21 Kt Corporation Network redirection in heterogeneous overlay networks
US8868086B2 (en) 2011-11-30 2014-10-21 Kt Corporation Selectively providing system information in a heterogeneous network environment
US9699695B2 (en) 2011-11-30 2017-07-04 Kt Corporation Selectively providing system information in a heterogeneous network environment

Also Published As

Publication number Publication date
KR100878704B1 (en) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8792367B2 (en) CoopMAX: a cooperative MAC with randomized distributed space time coding for an IEEE 802.16 network
US7639639B2 (en) Method for relaying information received via a first channel to a second channel and relay apparatus
US7970347B2 (en) Communication systems
KR101392553B1 (en) Frame structure for a multi-hop wireless system
US8594009B2 (en) Communication systems
JP4543059B2 (en) Method and system for estimating a radio channel in a radio communication system, relay station and receiver
JP5186229B2 (en) Wireless communication system, wireless communication apparatus, and wireless communication method
US8644208B2 (en) Multi-antenna relay station with two-way channel
Shen et al. Multi-hop relay for next-generation wireless access networks
KR20130025956A (en) Coverage improvement in wireless systems with fixed infrastructure based relays
KR100878705B1 (en) Apparatus for cooperative diversity in relay station of down link using relay station of OFDMA
KR100878704B1 (en) Apparatus for cooperative diversity in mobile station of down link using relay station of OFDMA system
JP2007049696A (en) Relay method and apparatus for relaying information received via first channel to second channel
KR101402239B1 (en) Method and apparratus for transmitting signals in a multi hop wireless communication system
Wang et al. Superposition-coded concurrent decode-and-forward relaying
Doppler et al. On the integration of cooperative relaying into the winner system concept
Bhute et al. A survey on relay selection strategies in cooperative wireless network for capacity enhancement
Gui et al. OFDM for cooperative networking with limited channel state information
Nie et al. Coopmax: A cooperative mac with randomized distributed space-time coding for an ieee 802.16 network
KR101420726B1 (en) A system and method for interfernece cancellation between relays in multi-hop realy broadband wireless access communication system
Osseiran et al. Relay cyclic delay diversity: Modeling & system performance
Yomo et al. Spectral efficiency enhancement with interference cancellation for wireless relay network
Osseiran et al. A new full rate relaying method for 4G OFDM systems
Yilmaz A half-duplex two-way relay station assisted cellular uplink and downlink communications
Lee et al. Application of network coding to IEEE 802.16 j mobile multi-hop relay network for throughput enhancement

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130102

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131231

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151230

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190108

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 12