KR101075687B1 - Cooperative communication system based on code division miltiple access and method thereof - Google Patents

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유영환
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Abstract

본 발명은 부호분할다중접속에 기반한 협력 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 부호분할다중접속에 기반한 협력 방법은, 제1 단말이 제2 단말 및 목적단말과 협력통신을 수행하는 방법에 있어서, 전송하고자 하는 신호에 할당된 제1 부호 및 제2 부호를 교대로 곱하여 제2 단말 및 목적단말로 각각 단계적으로 전달하는 단계, 이전 단계에서 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 추정된 신호에 제2 단말에 할당된 제3 부호 및 제4 부호를 교대로 곱한 것을 더해서 단계적으로 전송하는 단계를 포함한다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 통신 단말마다 두 개의 부호를 할당하여 교대로 신호에 결합하여 전송함으로써, 종래의 협력통신 방법과 동일한 다이버시티 이득을 유지하면서도 브로드캐스트 단계를 한 번만 요구하게 되어 전송률의 저하를 방지할 수 있다. 또한 채널상황이 열악한 협력통신 시스템에서 저전력, 저비용으로도 신뢰도 높은 초고속 통신을 가능하게 한다.The present invention relates to a cooperative communication system and method thereof based on code division multiple access. In a method of cooperative communication based on code division multiple access according to the present invention, in a method in which a first terminal performs cooperative communication with a second terminal and a target terminal, a first code and a second code assigned to a signal to be transmitted are alternated. Multiplying by the second terminal and transmitting to the target terminal step by step, estimating the signal received from the second terminal in the previous step, and alternately the third code and the fourth code assigned to the second terminal to the estimated signal; And multiplying and multiplying them. As described above, according to the present invention, two codes are assigned to each communication terminal, and then alternately combined and transmitted to a signal, thereby requiring the broadcast step only once while maintaining the same diversity gain as in the conventional cooperative communication method, thereby reducing the transmission rate. Can be prevented. In addition, it enables reliable high-speed communication at low power and low cost in cooperative communication systems with poor channel conditions.

CDMA, 협력 통신, 다이버시티, 전송률 CDMA, Cooperative Communications, Diversity, Bit Rate

Description

부호분할다중접속에 기반한 협력 통신 시스템 및 그 방법{COOPERATIVE COMMUNICATION SYSTEM BASED ON CODE DIVISION MILTIPLE ACCESS AND METHOD THEREOF}Cooperative communication system based on code division multiple access and its method {COOPERATIVE COMMUNICATION SYSTEM BASED ON CODE DIVISION MILTIPLE ACCESS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 중계 단말을 통해 통신 신뢰도를 높이고자 하는 부호분할다중접속 기반 협력통신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양방향 통신이 가능한 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a code division multiple access based cooperative communication system and method for improving communication reliability through a relay terminal, and more particularly, to a cooperative communication system based on code division multiple access capable of bidirectional communication and a method thereof. will be.

무선 환경에서 중계기의 도움을 통해 협력 다이버시티 이득을 얻는 협력 통신은 거리 및 장애물에 의한 경로 손실을 극복할 수 있어 낮은 비용으로도 신뢰도 높은 통신을 가능하게 하는 기술이다. Cooperative communication, which achieves cooperative diversity gain with the help of repeaters in a wireless environment, is a technology that enables reliable communication at low cost by overcoming path loss caused by distance and obstacles.

협력 통신은 송신기와 중계기 및 수신기로 구성되며, 수신기는 일정 거리 떨어져있는 송신기와 중계기로부터 각각 독립적인 특성을 갖는 신호를 수신함으로써 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. The cooperative communication is composed of a transmitter, a repeater, and a receiver, and the receiver can obtain diversity gain by receiving signals having independent characteristics from the transmitter and the repeater, which are separated by a certain distance.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 부호분할다중접속 기반 협력통신 시스템의 협력통신 단계를 나타낸 도면이다. 도 1a 및 도 1b에 나타낸 부호분할다중접속 기반 협력통신 시스템은 양방향 통신이 가능한 제1 단말(10), 제2 단말(20) 및 목 적단말(30)로 구성된다. 여기서 제1 단말(10) 및 제2 단말(20)은 신호를 전송하는 송신기이자 제2 단말(20) 및 제1 단말(10)의 신호를 수신하여 목적단말로 전달하는 중계기의 역할을 한다. 여기서 제1 단말(10)에는 부호

Figure 112009053888465-pat00001
가 할당되어 있으며, 제2 단말(20)에는 부호
Figure 112009053888465-pat00002
가 할당되어 있다. 1A and 1B are diagrams illustrating a cooperative communication step of a code division multiple access based cooperative communication system according to the prior art. The code division multiple access based cooperative communication system illustrated in FIGS. 1A and 1B includes a first terminal 10, a second terminal 20, and a target terminal 30 capable of bidirectional communication. Here, the first terminal 10 and the second terminal 20 serve as a transmitter for transmitting a signal and a relay for receiving signals from the second terminal 20 and the first terminal 10 and transmitting the signals to the target terminal. Here, the first terminal 10 has a sign
Figure 112009053888465-pat00001
Is assigned, the second terminal 20 has a sign
Figure 112009053888465-pat00002
Is assigned.

제1 단말(10)과 제2 단말(20)이 상호 간에 협력을 하여 목적단말(30)로 통신을 하는 절차는 다음과 같다. The first terminal 10 and the second terminal 20 in cooperation with each other to communicate to the target terminal 30 is as follows.

도 1a에 나타낸 1단계(브로드캐스트 단계)에서 제1 단말(10)은 자신의 첫 번째 전송 신호

Figure 112009053888465-pat00003
에 자신에게 할당된 부호
Figure 112009053888465-pat00004
을 곱하여 생성된 신호
Figure 112009053888465-pat00005
Figure 112009053888465-pat00006
을 제2 단말(20)와 목적단말(30)에 전송한다. 그리고, 제2 단말(20) 역시 자신의 첫 번째 신호
Figure 112009053888465-pat00007
에 자신에게 할당된 부호
Figure 112009053888465-pat00008
을 곱하여 생성된 신호
Figure 112009053888465-pat00009
Figure 112009053888465-pat00010
를 제1 단말(10)과 목적단말(30)에 전송한다. In step 1 (broadcast step) illustrated in FIG. 1A, the first terminal 10 transmits its first transmission signal.
Figure 112009053888465-pat00003
Code assigned to myself
Figure 112009053888465-pat00004
Signal generated by multiplying
Figure 112009053888465-pat00005
Figure 112009053888465-pat00006
It transmits to the second terminal 20 and the target terminal 30. And, the second terminal 20 also its first signal
Figure 112009053888465-pat00007
Code assigned to myself
Figure 112009053888465-pat00008
Signal generated by multiplying
Figure 112009053888465-pat00009
Figure 112009053888465-pat00010
It transmits to the first terminal 10 and the target terminal (30).

도 1b에 나타낸 제 2단계(협력 전송 단계)에는 각 단말이 추정한 상대 단말의 첫 번째 신호에 상대 단말에 할당된 부호를 곱한 후 전송을 하게 된다. 즉, 제1 단말(10)은 제2 단말(20)의 추정된 신호

Figure 112009053888465-pat00011
에 제2 단말(20)에 할당된 부호
Figure 112009053888465-pat00012
을 곱하여 생성된 신호
Figure 112009053888465-pat00013
Figure 112009053888465-pat00014
를 목적단말(30)에 전송한다. 또한, 제2 단말(20)는 제1 단말(10)의 추정된 신호
Figure 112009053888465-pat00015
에 제1 단말(10)에 할당된 부호
Figure 112009053888465-pat00016
을 곱하여 생성된 신호
Figure 112009053888465-pat00017
Figure 112009053888465-pat00018
을 목적단말(30)에 전송한다. In the second step (cooperative transmission step) shown in FIG. 1B, the first signal of the counterpart terminal estimated by each terminal is multiplied by a code assigned to the counterpart terminal and then transmitted. That is, the first terminal 10 is the estimated signal of the second terminal 20
Figure 112009053888465-pat00011
Code assigned to the second terminal 20 to
Figure 112009053888465-pat00012
Signal generated by multiplying
Figure 112009053888465-pat00013
Figure 112009053888465-pat00014
To the destination terminal (30). In addition, the second terminal 20 is an estimated signal of the first terminal 10.
Figure 112009053888465-pat00015
Code assigned to the first terminal 10 to
Figure 112009053888465-pat00016
Signal generated by multiplying
Figure 112009053888465-pat00017
Figure 112009053888465-pat00018
Is transmitted to the target terminal (30).

이로써 목적단말(30)은 제1 단말(10)과 제2 단말(20)의 첫 번째 신호인

Figure 112009053888465-pat00019
와
Figure 112009053888465-pat00020
를 각각 2개의 단말(제1 단말(10)과 제2 단말(20))로부터 모두 수신하게 되므로 다이버시티 이득을 얻어 신뢰도 높은 신호를 추정할 수 있게 된다. Thus, the target terminal 30 is the first signal of the first terminal 10 and the second terminal 20
Figure 112009053888465-pat00019
Wow
Figure 112009053888465-pat00020
Are received from two terminals (the first terminal 10 and the second terminal 20), respectively, so that a diversity gain can be obtained to estimate a reliable signal.

그러나, 제2 단계(협력 전송 단계)에서 제1 단말(10)이 두 번째 전송 신호

Figure 112009053888465-pat00021
Figure 112009053888465-pat00022
를 목적단말(30)로 전달하면, 목적단말(30)은 제2 단말(20)로부터 제2 단계에서
Figure 112009053888465-pat00023
Figure 112009053888465-pat00024
를 동시에 수신하게 되므로,
Figure 112009053888465-pat00025
Figure 112009053888465-pat00026
와
Figure 112009053888465-pat00027
Figure 112009053888465-pat00028
신호가 서로 섞이게 된다. 여기서 두 가지 신호는 모두
Figure 112009053888465-pat00029
부호가 결합된 신호이므로 목적단말(30)은 두 가지 신호를 분리할 수 없다. However, in the second step (cooperative transmission step), the first terminal 10 transmits the second transmission signal.
Figure 112009053888465-pat00021
Figure 112009053888465-pat00022
When the transfer to the destination terminal 30, the destination terminal 30 in the second step from the second terminal 20
Figure 112009053888465-pat00023
Figure 112009053888465-pat00024
Receive simultaneously,
Figure 112009053888465-pat00025
Figure 112009053888465-pat00026
Wow
Figure 112009053888465-pat00027
Figure 112009053888465-pat00028
The signals are mixed together. Where both signals are
Figure 112009053888465-pat00029
Since the code is a combined signal, the target terminal 30 cannot separate the two signals.

따라서, 종래 기술에 따르면, 협력 전송 절차는 매번 두 단계, 즉, 브로드캐스트 단계와 협력전송 단계마다 반복되는데, 이 경우 각 단말은 두 단계 동안 독립적인 신호를 한 개 밖에 보내지 못하기에 비협력통신 대비 전송률이 1/2로 저하되는 단점이 있다. 즉, 목적단말은 2단계 동안 제1 단말(10)과 제2 단말(20)의 첫 번째 신호만 수신하게 되므로 전송률이 1/2에 불과하게 되어, 주파수 효율을 낮추는 결과를 초래하여 협력통신의 이점이 줄어들게 된다. Therefore, according to the prior art, the cooperative transmission procedure is repeated every two stages, i.e., the broadcast stage and the cooperative transmission stage each time, in which case each terminal transmits only one independent signal during the two stages. There is a disadvantage in that the transmission rate is reduced to 1/2. That is, since the target terminal receives only the first signal of the first terminal 10 and the second terminal 20 during the two stages, the transmission rate is only 1/2, resulting in lowering the frequency efficiency. This will be reduced.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다이버시티 이득을 유지하면서 전송률 저하를 방지할 수 있는 부호분할다중접속 기반 협력통신 시스템의 통신 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a communication system and method for a code division multiple access-based cooperative communication system capable of preventing a drop in data rate while maintaining diversity gain.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 방법은, 제1 단말이 제2 단말 및 목적단말과 협력통신을 수행하는 방법에 있어서, 전송하고자 하는 신호에 할당된 제1 부호 및 제2 부호를 교대로 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 단계적으로 전달하는 단계, 이전 단계에서 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제2 단말에 할당된 제3 부호 및 제4 부호를 교대로 곱한 것을 더해서 단계적으로 전송하는 단계를 포함한다. In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a cooperative communication method based on code division multiple access, in which a first terminal performs cooperative communication with a second terminal and a target terminal. Multiplying the allocated first code and the second code and transferring them step by step to the second terminal and the target terminal, respectively, estimating a signal received from the second terminal in a previous step, and adding the estimated signal to the estimated signal And multiplying the third code and the fourth code assigned to the second terminal by alternating transmission.

상기 제1 단말은 제1 단계에서, 첫 번째 전송 신호에 상기 제1 부호를 곱하여 생성한 신호를 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, 상기 제2 단말의 첫 번째 전송 신호에 상기 제3 부호가 곱해진 신호를 수신할 수 있다.In a first step, the first terminal transmits a signal generated by multiplying the first transmission signal by the first code to the second terminal and the target terminal, respectively, and transmits the first transmission signal to the first transmission signal of the second terminal. A signal multiplied by three codes can be received.

상기 제1 단말은 제2 단계에서, 두 번째 전송 신호에 상기 제2 부호를 곱하여 생성한 신호를 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, 상기 제1 단계에서 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제3 부호를 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달할 수 있다. The first terminal transmits a signal generated by multiplying a second transmission signal by the second code to the second terminal and the target terminal in a second step, and received from the second terminal in the first step. The signal may be estimated and multiplied by the third code to the second terminal and the target terminal, respectively.

상기 제1 단말은 제m+1 (m은 1이상인 자연수)단계에서, 상기 제m+1 번째 전송 신호에 상기 제1 부호 또는 제2 부호를 곱하여 생성한 신호를 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, 제m 단계에서 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제4부호 또는 제3 부호를 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달할 수 있다.In the step m +1 ( m is a natural number of 1 or more), the first terminal generates a signal generated by multiplying the m + 1 th transmission signal by the first code or the second code, and the second terminal and the target terminal. Each signal may be transmitted to the second terminal and the target terminal by estimating a signal received from the second terminal in step m , and multiplying the estimated signal by the fourth code or the third code.

상기 목적단말은 다음의 수학식을 통하여 수신하는 신호를 추정할 수 있다.The target terminal can estimate the received signal through the following equation.

Figure 112009053888465-pat00030
Figure 112009053888465-pat00030

여기서,

Figure 112009053888465-pat00031
는 상기 제1 단말이 전달하는 k번째 전송 신호를 추정하여 생성된 신호이고,
Figure 112009053888465-pat00032
는 상기 목적단말이 추정하는 상기 제1 단말과의 채널 응답의 켤레복소수를 나타내며,
Figure 112009053888465-pat00033
는 상기 목적단말이 추정하는 상기 제2 단말과의 채널 응답의 켤레복소수를 나타낸다. here,
Figure 112009053888465-pat00031
Is a signal generated by estimating a k- th transmission signal transmitted by the first terminal,
Figure 112009053888465-pat00032
Denotes the complex conjugate of the channel response with the first terminal estimated by the target terminal,
Figure 112009053888465-pat00033
Denotes the complex conjugate of the channel response with the second terminal estimated by the target terminal.

본 발명의 다른 실시예에 따른 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 시스템은, 제1 단말, 제2 단말 및 목적단말을 포함하는 협력통신 시스템에 있어서,In a cooperative communication system based on code division multiple access according to another embodiment of the present invention, in a cooperative communication system including a first terminal, a second terminal, and a destination terminal,

제1 부호 및 제2 부호가 할당된 제1 단말, 제3 부호 및 제4 부호가 할당된 제2 단말, 그리고 상기 제1 단말 및 제2 단말로부터 수신된 신호에 상기 제1 단말 또는 제2 단말에 할당된 부호를 곱하여 단말별 송신된 신호를 추정하는 목적단말을 포함하며, 상기 제1 단말은, 전송하고자 하는 신호에 상기 제1 부호 및 제2 부호를 교대로 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, 이전 단계에서 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제3 부호 및 제4 부호를 교대로 곱한 것을 더해서 단계적으로 전송한다. A first terminal assigned a first code and a second code, a second terminal assigned a third code and a fourth code, and the first terminal or the second terminal in a signal received from the first terminal and the second terminal And an objective terminal for estimating a signal transmitted for each terminal by multiplying a code assigned to the terminal, wherein the first terminal alternately multiplies the signal to be transmitted by the first code and the second code. Each signal is transmitted to the terminal, and the signal received from the second terminal in the previous step is estimated, and the estimated signal is alternately multiplied by the third code and the fourth code to be transmitted step by step.

이와 같이 본 발명에 따르면, 통신 단말마다 두 개의 부호를 할당하여 교대로 신호에 결합하여 전송함으로써, 종래의 협력통신 방법과 동일한 다이버시티 이 득을 유지하면서도 브로드캐스트 단계를 한 번만 요구하게 되어 전송률의 저하를 방지할 수 있다. 또한 채널상황이 열악한 협력통신 시스템에서 저전력, 저비용으로도 신뢰도 높은 초고속 통신을 가능하게 한다. As described above, according to the present invention, two codes are assigned to each communication terminal, and then alternately combined and transmitted to a signal, thereby requiring only one broadcast step while maintaining the same diversity gain as in the conventional cooperative communication method. The fall can be prevented. In addition, it enables reliable high-speed communication at low power and low cost in cooperative communication systems with poor channel conditions.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 기반 협력 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a code division multiple access based cooperative communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 나타낸 부호분할다중접속(CODE DIVISION MILTIPLE ACCESS, CDMA)에 기반한 협력통신 시스템은 양방향 통신이 가능한 제1 단말(100), 제2 단말(200) 및 목적단말(300)로 구성된다. 여기서 제1 단말(100)은 신호를 전송하는 송신기이자 제2 단말(200)의 신호를 수신하여 목적단말(300)로 전달하는 중계기의 역할을 한다. 마찬가지로 제2 단말(200)은 신호를 전송하는 송신기이자 제1 단말(100)의 신호를 수신하여 목적단말(300)로 전달하는 중계기의 역할을 한다.The cooperative communication system based on CODE DIVISION MILTIPLE ACCESS (CDMA) illustrated in FIG. 2 includes a first terminal 100, a second terminal 200, and a destination terminal 300 capable of bidirectional communication. Here, the first terminal 100 serves as a transmitter for transmitting a signal and a relay for receiving a signal from the second terminal 200 and transmitting the signal to the target terminal 300. Similarly, the second terminal 200 serves as a transmitter for transmitting a signal and a repeater for receiving a signal from the first terminal 100 and transmitting the signal to the target terminal 300.

본 발명에 따른 협력통신 시스템에 따르면, 제1 단말(100)과 제2 단말(200)은 각각 2개의 부호를 할당 받으며, 할당된 2개의 부호를 교대로 사용하여 신호를 전송한다. 즉, 제1 단말(100)에는 2개의 부호(

Figure 112009053888465-pat00034
,
Figure 112009053888465-pat00035
)가 할당되고, 제2 단말(200)에 2개의 부호(
Figure 112009053888465-pat00036
,
Figure 112009053888465-pat00037
)가 할당된다. According to the cooperative communication system according to the present invention, the first terminal 100 and the second terminal 200 are each assigned two codes, and alternately use the two assigned codes to transmit a signal. That is, the first terminal 100 has two codes (
Figure 112009053888465-pat00034
,
Figure 112009053888465-pat00035
) Is assigned to the second terminal 200 and two codes (
Figure 112009053888465-pat00036
,
Figure 112009053888465-pat00037
) Is assigned.

그리고, 제1 단말(100)과 제2 단말(200)은 상대 단말로부터 수신한 신호를 추정하여 재 부호화하며, 자신의 새로운 신호를 전 단계와 다른 부호에 곱하여 더한 후 함께 중계 전송한다. 목적 단말(300)은 제1 단말(100)과 제2 단말(200)들에서 전송되는 신호를 수신하며, 그 수신된 신호로부터 원래의 신호를 추정한다.The first terminal 100 and the second terminal 200 estimate and re-encode the signal received from the other terminal, multiply their new signal by a different code from the previous step, and relay the transmission together. The destination terminal 300 receives a signal transmitted from the first terminal 100 and the second terminal 200, and estimates an original signal from the received signal.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 기반 협력통신 시스템의 협력통신 단계를 나타낸 도면이다. 특히, 도 3a는 1단계에 해당하는 브로드캐스트 단계를 나타낸 것이며, 도 3b는 1단계 이후의 단계인 m단계에 해당하는 협력전송 단계를 나타낸 것이다. 3A and 3B are diagrams illustrating a cooperative communication step of a code division multiple access based cooperative communication system according to an exemplary embodiment of the present invention. In particular, Figure 3a shows a broadcast step corresponding to step 1, Figure 3b shows a cooperative transmission step corresponding to step m , which is a step after step 1.

이하에서는 표 1을 통하여 협력통신 시스템을 구성하는 제1 단말(100), 제2 단말(200) 및 목적단말(300)의 동작에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the operations of the first terminal 100, the second terminal 200, and the target terminal 300 constituting the cooperative communication system will be described in detail with reference to Table 1.

Figure 112009053888465-pat00038
Figure 112009053888465-pat00038

표 1은 목적단말(300)이 제1 단말(100)과 제2 단말(200)을 통해 받는 신호의 구성 성분을 단계에 따라 시계열적으로 나타낸 도면이다. 각 채널은 단말들이 협력하여 전송하는 동안 고정되어있다고 가정한다. 제1 단말(100)과 목적단말(300) 사이의 채널을

Figure 112009053888465-pat00039
, 제2 단말(200)과 목적단말(300) 사이의 채널을
Figure 112009053888465-pat00040
, 목적단말에서의 m단계의 가산잡음을
Figure 112009053888465-pat00041
이라 정의한다. 또한 제1 단말(100)이 보내는 k번째 신호를
Figure 112009053888465-pat00042
, 제2 단말(200)이 보내는 k번째 신호를
Figure 112009053888465-pat00043
라 가정한다. 또한,
Figure 112009053888465-pat00044
는 제2 단말(200)이 제1 단말(100)로부터 수신한 k번째 신호(
Figure 112009053888465-pat00045
)를 추정한 것이고,
Figure 112009053888465-pat00046
는 제1 단말(100)이 제2 단말(200)로부터 수신한 k번째 신호(
Figure 112009053888465-pat00047
)를 추정한 것이다.Table 1 is a time-series diagram of the components of the signal received by the target terminal 300 through the first terminal 100 and the second terminal 200 in step by step. It is assumed that each channel is fixed while the terminals cooperatively transmit. The channel between the first terminal 100 and the target terminal 300
Figure 112009053888465-pat00039
, The channel between the second terminal 200 and the target terminal 300
Figure 112009053888465-pat00040
M added noise at the target terminal
Figure 112009053888465-pat00041
This is defined as. In addition, the k- th signal sent by the first terminal 100
Figure 112009053888465-pat00042
, The k- th signal sent by the second terminal 200
Figure 112009053888465-pat00043
Assume Also,
Figure 112009053888465-pat00044
The k- th signal received by the second terminal 200 from the first terminal 100 (
Figure 112009053888465-pat00045
) Is estimated,
Figure 112009053888465-pat00046
The k- th signal received by the first terminal 100 from the second terminal 200 (
Figure 112009053888465-pat00047
) Is estimated.

본 발명에서는 표 1에 명시된 것처럼 단말 별 부호를 기존과는 달리 두 개씩 번갈아 사용하는데, 이는 동시에 여러 가지 신호를 수신해도 각 단말이 신호들을 분리할 수 있도록 하여 협력 통신에서 브로드캐스트 단계를 첫 시작 시 한 번만 요구되도록 하는 역할을 한다.In the present invention, as shown in Table 1, the symbols for each terminal are alternately used two times, which is different from each other. This allows each terminal to separate signals even when receiving various signals at the same time. It only serves to be required once.

표 1 및 도 3a를 통하여 1 단계인 브로드캐스트 단계에 대해 자세히 설명하면, 1단계에서 각 단말은 자신의 첫 번째 신호에 각자에게 할당된 첫 번째 부호를 곱하여 상대단말과 목적단말로 브로드캐스팅을 하는데, 그 신호는 각각

Figure 112009053888465-pat00048
과
Figure 112009053888465-pat00049
이다. Referring to Table 1 and Figure 3a in detail with respect to the broadcast step 1, in step 1, each terminal multiplies its first signal by the first code assigned to each of them to broadcast to the other terminal and the target terminal , The signal is respectively
Figure 112009053888465-pat00048
and
Figure 112009053888465-pat00049
to be.

즉, 1단계(브로드캐스트 단계)에서 제1 단말(100)은 첫 번째 신호

Figure 112009053888465-pat00050
에 제1 단말(100)에게 할당된 첫 번째 부호
Figure 112009053888465-pat00051
을 곱하여 생성된 신호
Figure 112009053888465-pat00052
를
Figure 112009053888465-pat00053
채널을 통하여 목적단말(300)로 전송한다. 또한, 제2 단말(200)은 첫 번째 신호
Figure 112009053888465-pat00054
에 제2 단말(200)에게 할당된 첫 번째 부호
Figure 112009053888465-pat00055
을 곱하여 생성된 신호
Figure 112009053888465-pat00056
를
Figure 112009053888465-pat00057
채널을 통하여 목적단말(300)로 전송한다. 따라서, 1 단계에서 목적단말(300)이 수신하는 신호 r(t)는
Figure 112009053888465-pat00058
Figure 112009053888465-pat00059
+
Figure 112009053888465-pat00060
Figure 112009053888465-pat00061
+
Figure 112009053888465-pat00062
로 표현할 수 있다. That is, in the first stage (broadcast stage), the first terminal 100 is the first signal
Figure 112009053888465-pat00050
The first sign assigned to the first terminal 100 to
Figure 112009053888465-pat00051
Signal generated by multiplying
Figure 112009053888465-pat00052
To
Figure 112009053888465-pat00053
It transmits to the target terminal 300 through the channel. In addition, the second terminal 200 is the first signal
Figure 112009053888465-pat00054
The first sign assigned to the second terminal 200 to
Figure 112009053888465-pat00055
Signal generated by multiplying
Figure 112009053888465-pat00056
To
Figure 112009053888465-pat00057
It transmits to the target terminal 300 through the channel. Therefore, in step 1, the signal r (t) received by the target terminal 300 is
Figure 112009053888465-pat00058
Figure 112009053888465-pat00059
+
Figure 112009053888465-pat00060
Figure 112009053888465-pat00061
+
Figure 112009053888465-pat00062
.

표 1 및 도 3b를 통하여 1단계 이후의 단계인 협력전송 단계에 대해 자세히 설명한다. 설명의 편의상 도 3b에서는 m단계로 표시한다. 2단계에서, 각 단말은 자신의 두 번째 신호에 각자에게 할당된 두 번째 부호를 곱한 값과 전 단계에서 상대단말로부터 받은 신호를 추정하여 상대단말에 할당된 첫 번째 부호를 곱한 값을 더하여 목적단말에 직접 및 중계 전송하는데, 그 신호는 각각

Figure 112009053888465-pat00063
과
Figure 112009053888465-pat00064
이다. Table 1 and Figure 3b will be described in detail for the cooperative transmission step after step 1. For convenience of description, m steps are shown in FIG. 3B. In step 2, each terminal multiplies its second signal by the second sign assigned to each of them and estimates the signal received from the other terminal in the previous step and adds the value obtained by multiplying the first sign assigned to the other terminal by the target terminal. Directly and relay to the signal,
Figure 112009053888465-pat00063
and
Figure 112009053888465-pat00064
to be.

즉, 2단계(협력전송단계)에서 제1 단말(100)은 두 번째 신호

Figure 112009053888465-pat00065
에 두 번째 부호
Figure 112009053888465-pat00066
를 곱하여 신호
Figure 112009053888465-pat00067
Figure 112009053888465-pat00068
를 생성하고, 1단계에서 제2 단말(200)로부터 수신한 신호를 추정(
Figure 112009053888465-pat00069
)하여 제2 단말(200)에 할당된 첫 번째 부호(
Figure 112009053888465-pat00070
)를 곱하여 신호
Figure 112009053888465-pat00071
Figure 112009053888465-pat00072
를 생성한다. 그리고 제1 단말(100)은 두 신호를 합한 신호
Figure 112009053888465-pat00073
를 목적단말(300)로 전송한다. That is, in the second step (cooperative transmission step), the first terminal 100 is the second signal
Figure 112009053888465-pat00065
Second sign on
Figure 112009053888465-pat00066
Multiply by
Figure 112009053888465-pat00067
Figure 112009053888465-pat00068
Generates a signal and estimates the signal received from the second terminal 200 in step 1
Figure 112009053888465-pat00069
The first sign assigned to the second terminal 200
Figure 112009053888465-pat00070
Multiply by)
Figure 112009053888465-pat00071
Figure 112009053888465-pat00072
. And the first terminal 100 is a signal of the sum of the two signals
Figure 112009053888465-pat00073
To transmit to the destination terminal (300).

마찬가지로 제2 단말(200)은 두 번째 신호

Figure 112009053888465-pat00074
에 두 번째 부호
Figure 112009053888465-pat00075
를 곱하여 신호
Figure 112009053888465-pat00076
Figure 112009053888465-pat00077
를 생성하고, 1단계에서 제1 단말(200)로부터 수신한 신호(
Figure 112009053888465-pat00078
)를 추정(
Figure 112009053888465-pat00079
)하여 제1 단말(100)에 할당된 첫 번째 부호(
Figure 112009053888465-pat00080
)를 곱하여 신호
Figure 112009053888465-pat00081
Figure 112009053888465-pat00082
를 생성한다. 그리고 제2 단말(200)은 두 신호를 합한 신호
Figure 112009053888465-pat00083
를 목적단말(300)로 전송한다. 따라서, 2 단계에서 목적단말(300)이 수신하는 신호 r(t+T)는
Figure 112009053888465-pat00084
(
Figure 112009053888465-pat00085
) +
Figure 112009053888465-pat00086
(
Figure 112009053888465-pat00087
)+
Figure 112009053888465-pat00088
로 표현할 수 있다. Similarly, the second terminal 200 is the second signal
Figure 112009053888465-pat00074
Second sign on
Figure 112009053888465-pat00075
Multiply by
Figure 112009053888465-pat00076
Figure 112009053888465-pat00077
And a signal received from the first terminal 200 in step 1
Figure 112009053888465-pat00078
)
Figure 112009053888465-pat00079
The first sign assigned to the first terminal 100
Figure 112009053888465-pat00080
Multiply by)
Figure 112009053888465-pat00081
Figure 112009053888465-pat00082
. And the second terminal 200 is a signal of the sum of the two signals
Figure 112009053888465-pat00083
To transmit to the destination terminal (300). Therefore, in step 2, the signal r (t + T) received by the target terminal 300 is
Figure 112009053888465-pat00084
(
Figure 112009053888465-pat00085
) +
Figure 112009053888465-pat00086
(
Figure 112009053888465-pat00087
) +
Figure 112009053888465-pat00088
.

3 단계(협력전송단계)에서, 각 단말은 자신의 세 번째 신호에 각자에게 할당된 첫 번째 부호를 곱한 값과 전 단계에서 상대단말로부터 받은 신호를 추정하여 상대단말에 할당된 두 번째 부호를 곱한 값을 더하여 목적단말에 직접 및 중계 전송하는데, 그 신호는 각각

Figure 112009053888465-pat00089
과
Figure 112009053888465-pat00090
이다. In step 3 (cooperative transmission), each terminal multiplies its third signal by the first code assigned to each of them and multiplies the second code assigned to the other terminal by estimating the signal received from the other terminal in the previous step. The values are added directly and relayed to the target terminal.
Figure 112009053888465-pat00089
and
Figure 112009053888465-pat00090
to be.

즉, 3단계(협력전송단계)에서 제1 단말(100)은 세 번째 신호

Figure 112009053888465-pat00091
에 첫 번째 부호
Figure 112009053888465-pat00092
를 곱하여 신호
Figure 112009053888465-pat00093
Figure 112009053888465-pat00094
를 생성하고, 2단계에서 제2 단말(200)로부터 수신한 신호를 추정(
Figure 112009053888465-pat00095
)하여 제2 단말(200)에 할당된 두 번째 부호(
Figure 112009053888465-pat00096
)를 곱하여 신호
Figure 112009053888465-pat00097
Figure 112009053888465-pat00098
를 생성한다. 그리고 제1 단말(100)은 두 신호를 합한 신호
Figure 112009053888465-pat00099
를 목적단말(300)로 전송한다. That is, in the third step (cooperative transmission step), the first terminal 100 is the third signal
Figure 112009053888465-pat00091
First sign on
Figure 112009053888465-pat00092
Multiply by
Figure 112009053888465-pat00093
Figure 112009053888465-pat00094
And estimate the signal received from the second terminal 200 in step 2 (
Figure 112009053888465-pat00095
The second sign assigned to the second terminal 200
Figure 112009053888465-pat00096
Multiply by)
Figure 112009053888465-pat00097
Figure 112009053888465-pat00098
. And the first terminal 100 is a signal of the sum of the two signals
Figure 112009053888465-pat00099
To transmit to the destination terminal (300).

마찬가지로 제2 단말(200)은 세 번째 신호

Figure 112009053888465-pat00100
에 첫 번째 부호
Figure 112009053888465-pat00101
를 곱하여 신호
Figure 112009053888465-pat00102
Figure 112009053888465-pat00103
를 생성하고, 2단계에서 제1 단말(200)로부터 수신한 신호(
Figure 112009053888465-pat00104
)를 추정(
Figure 112009053888465-pat00105
)하여 제1 단말(100)에 할당된 두 번째 부호(
Figure 112009053888465-pat00106
)를 곱하여 신호
Figure 112009053888465-pat00107
Figure 112009053888465-pat00108
를 생성한다. 그리고 제2 단말(200)은 두 신호를 합한 신호
Figure 112009053888465-pat00109
를 목적단말(300)로 전송한다. 따라서, 3 단계에서 목적단말(300)이 수신하는 신호 r(t+2T)는
Figure 112009053888465-pat00110
(
Figure 112009053888465-pat00111
) +
Figure 112009053888465-pat00112
(
Figure 112009053888465-pat00113
) +
Figure 112009053888465-pat00114
로 표현할 수 있다. Similarly, the second terminal 200 is the third signal
Figure 112009053888465-pat00100
First sign on
Figure 112009053888465-pat00101
Multiply by
Figure 112009053888465-pat00102
Figure 112009053888465-pat00103
And a signal received from the first terminal 200 in step 2
Figure 112009053888465-pat00104
)
Figure 112009053888465-pat00105
) And the second code assigned to the first terminal 100 (
Figure 112009053888465-pat00106
Multiply by)
Figure 112009053888465-pat00107
Figure 112009053888465-pat00108
. And the second terminal 200 is a signal of the sum of the two signals
Figure 112009053888465-pat00109
To transmit to the destination terminal (300). Therefore, in step 3, the signal r (t + 2T) received by the target terminal 300 is
Figure 112009053888465-pat00110
(
Figure 112009053888465-pat00111
) +
Figure 112009053888465-pat00112
(
Figure 112009053888465-pat00113
) +
Figure 112009053888465-pat00114
.

이와 같이 제1 단말(100)과 제2 단말(200)은 각 단계마다 부호를 순차적으로 변환하면서 목적단말(300)로 신호를 전송한다. 즉, 홀수번째 단계에서는 제1 단말(100)과 제2 단말(200)은 각각 부호

Figure 112009053888465-pat00115
과
Figure 112009053888465-pat00116
를 적용하고, 짝수번째 단계에서는 제1 단말(100)과 제2 단말(200)은 각각 부호
Figure 112009053888465-pat00117
과
Figure 112009053888465-pat00118
를 적용하도록 한다. In this way, the first terminal 100 and the second terminal 200 transmits a signal to the target terminal 300 while sequentially converting the code in each step. That is, in the odd-numbered step, the first terminal 100 and the second terminal 200 each have a sign.
Figure 112009053888465-pat00115
and
Figure 112009053888465-pat00116
In the even step, the first terminal 100 and the second terminal 200 are respectively signed
Figure 112009053888465-pat00117
and
Figure 112009053888465-pat00118
To apply.

이런 방식으로 m 단계에서 제1 단말(100)은

Figure 112009053888465-pat00119
Figure 112009053888465-pat00120
+
Figure 112009053888465-pat00121
Figure 112009053888465-pat00122
의 신호를 목적단말(300)로 전송하게 되고, 제2 단말(200)은
Figure 112009053888465-pat00123
의 신호를 목적단말(300)로 전송하게 된다. 여기서 x는 m이 홀수라면 2, 짝수라면 1이고 y는 그 반대이다.In this manner, in step m , the first terminal 100
Figure 112009053888465-pat00119
Figure 112009053888465-pat00120
+
Figure 112009053888465-pat00121
Figure 112009053888465-pat00122
Is transmitted to the target terminal 300, the second terminal 200
Figure 112009053888465-pat00123
Is transmitted to the target terminal (300). Where x is 2 if m is odd, 1 if even and y is the opposite.

여기서 제1 단말(100)과 제2 단말(200)이 사용하고 있는 부호(

Figure 112009053888465-pat00124
,
Figure 112009053888465-pat00125
,
Figure 112009053888465-pat00126
,
Figure 112009053888465-pat00127
)가 상호 간에 직교한다면, 목적단말(300)에서는 동시에 들어오는 네 개의 신호를 분리할 수 있게 된다. 또한 각 신호들은 두 단계에 걸쳐 제1 단말(100)과 제2 단말(200)로부터 목적단말(300)로 전송되므로 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이는 본 발명으로 인해 브로드캐스트 단계는 처음 시작 시 한번만 요구되므로 전송률이 1에 수렴하면서도 종래 기술과 동일한 다이버시티 이득을 얻을 수 있어 주파수 효율을 대폭 향상 시킬 수 있음을 의미한다.Here, the code used by the first terminal 100 and the second terminal 200 (
Figure 112009053888465-pat00124
,
Figure 112009053888465-pat00125
,
Figure 112009053888465-pat00126
,
Figure 112009053888465-pat00127
) Are orthogonal to each other, the target terminal 300 can separate the four signals coming in at the same time. In addition, since the signals are transmitted from the first terminal 100 and the second terminal 200 to the target terminal 300 in two steps, a diversity gain can be obtained. This means that the broadcast step is required only once at the first start, and therefore, the data rate converges to 1 and the same diversity gain as in the prior art can be obtained, thereby significantly improving frequency efficiency.

목적단말(300)이 제1 단말(100)의 k번째 신호를 추정하는 신호

Figure 112009053888465-pat00128
는 다음의 수학식 1과 같다. Signal for the target terminal 300 to estimate the k- th signal of the first terminal 100
Figure 112009053888465-pat00128
Is the same as Equation 1 below.

Figure 112009053888465-pat00129
Figure 112009053888465-pat00129

여기서,

Figure 112009053888465-pat00130
는 목적단말(300)이 추정하는 제1 단말(100)과 목적단말(300) 사이의 채널 응답의 켤레복소수를 나타내며,
Figure 112009053888465-pat00131
는 목적단말(300)이 추정하는 제2 단말(200)과 목적단말(300) 사이의 채널 응답의 켤레복소수를 나타낸다. 수신 신호에서 채널 응답은 채널 응답의 켤레복소수와 곱해져서 상쇄되고, 부호는 직교하므로, 동일한 부호가 곱해진 신호만 남게 되어 원하는 신호의 추출이 가능함을 할 수 있다.here,
Figure 112009053888465-pat00130
Denotes the complex conjugate of the channel response between the first terminal 100 and the target terminal 300 estimated by the target terminal 300,
Figure 112009053888465-pat00131
Denotes the complex conjugate of the channel response between the second terminal 200 and the target terminal 300 estimated by the target terminal 300. In the received signal, the channel response is canceled by multiplying by the complex conjugate of the channel response, and since the sign is orthogonal, only the signal multiplied by the same sign remains, so that a desired signal can be extracted.

마찬가지로, 목적단말(300)이 제2 단말(200)의 k번째 신호를 추정하는 신호

Figure 112009053888465-pat00132
는 다음의 수학식 2와 같다.Likewise, the target terminal 300 estimates the k- th signal of the second terminal 200.
Figure 112009053888465-pat00132
Is the same as Equation 2 below.

Figure 112009053888465-pat00133
Figure 112009053888465-pat00133

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 제1 단말(100)과 제2 단말(200)이 매 단계마다 자신의 새로운 신호를 전송하더라도, 각각 할당된 2개의 부호를 서로 교대로 이용하여 신호를 전송하므로 목적단말(300)은 수신된 신호를 정확하게 분리할 수 있으므로 높은 신뢰성으로 신호를 수신할 수 있다. As described above, even if the first terminal 100 and the second terminal 200 transmit their new signals at every step, the signals are transmitted by alternately using the two assigned codes. Since the terminal 300 can accurately separate the received signal can receive the signal with high reliability.

이하에서는 도 4 및 도 5를 통하여 본 발명의 실시예를 사용할 경우에 성능 향상을 설명한다. Hereinafter, the performance improvement when using the embodiment of the present invention through FIGS. 4 and 5 will be described.

도 4는 레일레이 채널 모델에서 채널 부호를 사용하지 않았을 때의 비협력통신 방식과 본 발명의 실시예에 따른 협력통신 방식의 비트 오율을 비교한 그래프이고, 도 5는 레일레이 채널 모델에서 채널 부호를 사용했을 때의 비협력통신 방식과 본 발명의 실시예에 따른 협력통신 방식의 비트 오율을 비교한 그래프이다.4 is a graph comparing bit error rates of a non-cooperative communication method and a cooperative communication method according to an embodiment of the present invention when a channel code is not used in a Rayleigh channel model. FIG. 5 is a channel code of a Rayleigh channel model. Is a graph comparing bit error rates of the non-cooperative communication method and the cooperative communication method according to the embodiment of the present invention.

도 4와 도 5에서 세로축은 비트 오율(BER), 가로축은 단말1-목적단말 채널의 신호 대 잡음비(SNR)를 나타낸다. 모의 실험에서 시간 및 주파수 동기와 채널 추정은 완벽하다고 가정하였으며, 제1 단말(100)-목적단말(300) 채널의 신호 대 잡음비와 제2 단말(200)-목적단말(300) 채널의 신호 대 잡음비는 동일하다고 가정하였다. 그리고, 공정한 비교를 위하여, 각 단말이 자신의 신호와 상대방의 신호를 중계 전송하는데 사용하는 파워는 동일하고 그 합이 비협력통신인 경우와 같도록 가정하였다. 4 and 5, the vertical axis represents the bit error rate (BER), and the horizontal axis represents the signal-to-noise ratio (SNR) of the terminal 1-target terminal channel. In the simulation, it is assumed that time and frequency synchronization and channel estimation are perfect, and the signal-to-noise ratio of the first terminal 100-target terminal 300 channel and the signal-to-noise ratio of the second terminal 200-target terminal 300 channel The noise ratio is assumed to be the same. And, for a fair comparison, it is assumed that the power used by each terminal to relay its own signal and the signal of the other party is the same and the sum is the same as that of non-cooperative communication.

도 4에 나타낸 그래프는, 단일 안테나를 사용하는 비협력통신인 경우(Standard 1X1), 2개의 안테나로 알라무티(Alamouti)의 시공간 블록 부호(STBC, Space-Time Block Code)를 사용하는 비협력통신인 경우, 그리고 본 발명에서 단말 사이의 채널 신호 대 잡음비(SNR)를 각각 10dB, 20dB, 30dB인 경우의 비트 오율을 보여준다. 또한 도 5에 나타낸 그래프는, 도 4와 같은 조건에서 채널 부호를 사용했을 때의 성능을 평가한 것이다. In the graph shown in FIG. 4, in the case of non-cooperative communication using a single antenna (Standard 1X1), non-cooperative communication using Alamouti's space-time block code (STBC) with two antennas In the present invention, the channel signal-to-noise ratio (SNR) between the terminals is 10 dB, 20 dB, and 30 dB, respectively. In addition, the graph shown in FIG. 5 evaluates the performance at the time of using a channel code on the conditions similar to FIG.

도 4 및 도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따르면 단말기 사이의 채널 신호 대 잡음비(SNR)가 클수록 비트 오율은 감소하며, 알라무티의 시공간 블 록 부호(STBC)를 사용하는 비협력통신과 비교하더라도 성능이 우수한 것을 알 수 있다. As can be seen in Figures 4 and 5, according to an embodiment of the present invention, as the channel signal-to-noise ratio (SNR) between terminals increases, the bit error rate decreases, and the non-cooperation using Alamouti's space-time block code (STBC) Compared with the communication, it can be seen that the performance is excellent.

도 4 및 도 5에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 협력 전송 방식은 제1 단말(100)-제2 단말(200)의 채널 신호 대 잡음비(SNR)만 충분히 확보가 된다면(이상적 중계기의 경우), 브로드캐스트 단계의 빈도수를 줄임으로써 주파수 효율을 높일 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예를 사용하는 경우 협력 다이버시티를 그대로 유지할 수 있으므로, 실제 두 개의 안테나를 사용하는 것과 유사한 신뢰성을 획득함을 확인할 수 있다.4 and 5, in the cooperative transmission scheme according to the embodiment of the present invention, if only the channel signal-to-noise ratio (SNR) of the first terminal 100-the second terminal 200 is sufficiently secured (ideal repeater case) It can be seen that the frequency efficiency can be improved by reducing the frequency of the broadcast stage. In addition, when using the embodiment of the present invention, since it is possible to maintain the cooperative diversity, it can be confirmed that similar reliability is obtained by using two antennas.

이와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 통신 단말마다 복수의 부호를 할당하여 교대로 신호에 결합하여 전송함으로써, 종래의 협력통신 방법과 동일한 다이버시티 이득을 유지하면서도 브로드캐스트 단계를 한 번만 요구하게 되어 전송률의 저하를 방지할 수 있다. 또한 채널상황이 열학한 협력통신 시스템에서 저전력, 저비용으로도 신뢰성 높은 초고속 통신을 가능하게 한다. As described above, according to the embodiment of the present invention, a plurality of codes are assigned to each communication terminal, and then alternately combined and transmitted to a signal, thereby requiring only one broadcast step while maintaining the same diversity gain as in the conventional cooperative communication method. The lowering of the transmission rate can be prevented. In addition, it enables reliable high speed communication at low power and low cost in the cooperative communication system with poor channel status.

한편, 상술한 부호분할다중접속 기반 협력 통신 시스템에서의 전송률 저하 방지 방법은, 컴퓨터에서 읽을 수 있는 코드/명령들(instructions)/프로그램으로 구현된다. 예를 들면, 상기의 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 코드/명령들/프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(ex, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 마그네틱 테이프 등), 광학적 판독 매체(ex, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(ex, 인터넷을 통한 전송) 등의 저장 매체를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예는 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드를 내장하는 매체(들)로서 구현되어, 네트워크를 통해 연결된 다수 개의 컴퓨터 시스템들이 분배되어 처리 동작하도록 할 수 있다. 본 발명의 방법이 실현하는 기능적인 프로그램들, 코드들 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 쉽게 추론될 수 있음은 자명하다. On the other hand, in the above-described code division multiple access-based cooperative communication system, a method of preventing a drop in rate is implemented by computer-readable codes / instructions / programs. For example, the method may be implemented in a general-purpose digital computer operating the code / instructions / program using a computer readable recording medium. The computer-readable recording media may include magnetic storage media (ex, ROM, floppy disk, hard disk, magnetic tape, etc.), optical reading media (ex, CD-ROM, DVD, etc.) and carrier waves (ex, transmission via the Internet). Storage media, and the like. In addition, embodiments of the present invention may be implemented as a medium (s) containing computer readable code, such that a plurality of computer systems connected via a network can be distributed and processing operations. It is obvious that the functional programs, codes and code segments realized by the method of the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention belongs.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 부호분할다중접속 기반 협력통신 시스템의 협력통신 단계를 나타낸 도면이다. 1A and 1B are diagrams illustrating a cooperative communication step of a code division multiple access based cooperative communication system according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 기반 협력 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a code division multiple access based cooperative communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 기반 협력통신 시스템의 협력통신 단계를 나타낸 도면이다. 3A and 3B are diagrams illustrating a cooperative communication step of a code division multiple access based cooperative communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 레일레이 채널 모델에서 채널 부호를 사용하지 않았을 때의 비협력통신 방식과 본 발명의 실시예에 따른 협력통신 방식의 비트 오율을 비교한 그래프이다. 4 is a graph comparing bit error rates of a non-cooperative communication method and a cooperative communication method according to an embodiment of the present invention when a channel code is not used in a Rayleigh channel model.

도 5는 레일레이 채널 모델에서 채널 부호를 사용했을 때의 비협력통신 방식과 본 발명의 실시예에 따른 협력통신 방식의 비트 오율을 비교한 그래프이다.5 is a graph comparing bit error rates of a non-cooperative communication method and a cooperative communication method according to an embodiment of the present invention when a channel code is used in a Rayleigh channel model.

Claims (10)

제1 단말이 제2 단말 및 목적단말과 협력통신을 수행하는 방법에 있어서, In the method in which the first terminal performs the cooperative communication with the second terminal and the target terminal, 전송하고자 하는 신호에 할당된 제1 부호 및 제2 부호를 교대로 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 단계적으로 전달하는 단계, 그리고Multiplying the first code and the second code assigned to the signal to be transmitted and transferring them step by step to the second terminal and the target terminal, respectively; and 상기 전달 단계에서 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제2 단말에 할당된 제3 부호 및 제4 부호를 교대로 곱한 것을 더해서 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 단계적으로 전달하는 단계를 포함하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 방법. Estimating a signal received from the second terminal in the transferring step, and multiplying the estimated signal by a third code and a fourth code allocated to the second terminal to the second terminal and the target terminal. Cooperative communication method based on code division multiple access comprising the step of transmitting each step. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 단말은 제1 단계에서, In the first step, the first terminal, 첫 번째 전송 신호에 상기 제1 부호를 곱하여 생성한 신호를 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, Transmitting a signal generated by multiplying the first transmission signal by the first code, to the second terminal and the target terminal, respectively, 상기 제2 단말의 첫 번째 전송 신호에 상기 제3 부호가 곱해진 신호를 수신하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 방법. And a code division multiple access method for receiving a signal obtained by multiplying the first transmission signal of the second terminal by the third code. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제1 단말은 제2 단계에서, In the second step, the first terminal, 두 번째 전송 신호에 상기 제2 부호를 곱하여 생성한 신호를 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, Transmitting a signal generated by multiplying a second transmission signal by the second code to the second terminal and the target terminal, respectively; 상기 제1 단계에서 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제3 부호를 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 방법. Estimating a signal received from the second terminal in the first step, multiplying the estimated signal by the third code, and transmitting the multiplied signal to the second terminal and the target terminal, respectively. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 제1 단말은 제m+1 (m은 1이상인 자연수)단계에서, In the first terminal step m + 1 ( m is a natural number of 1 or more), 상기 제 m+1 번째 전송 신호에 상기 제1 부호 또는 제2 부호를 곱하여 생성한 신호를 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, Transmitting a signal generated by multiplying the m + 1th transmission signal by the first code or the second code to the second terminal and the target terminal, respectively 제m 단계에서 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제4부호 또는 제3 부호를 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 방법. Estimating a signal received from the second terminal in step m , and multiplying the estimated signal by the fourth code or the third code to transmit the multiplied signal to the second terminal and the target terminal, respectively. Communication method. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 목적단말은 다음의 수학식을 통하여 수신하는 신호를 추정하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 방법: The target terminal is a cooperative communication method based on code division multiple access for estimating a received signal through the following equation:
Figure 112009053888465-pat00134
Figure 112009053888465-pat00134
 여기서,
Figure 112009053888465-pat00135
는 상기 제1 단말이 전달하는 k번째 전송 신호를 추정하여 생성된 신호이고,
Figure 112009053888465-pat00136
는 상기 목적단말이 추정하는 상기 제1 단말과의 채널 응답의 켤레 복소수를 나타내며,
Figure 112009053888465-pat00137
는 상기 목적단말이 추정하는 상기 제2 단말과의 채널 응답의 켤레복소수를 나타낸다. here,
Figure 112009053888465-pat00135
Is a signal generated by estimating a k- th transmission signal transmitted by the first terminal,
Figure 112009053888465-pat00136
Denotes a complex conjugate of the channel response with the first terminal estimated by the target terminal,
Figure 112009053888465-pat00137
Denotes the complex conjugate of the channel response with the second terminal estimated by the target terminal. 제1 단말, 제2 단말 및 목적단말을 포함하는 협력통신 시스템에 있어서,In the cooperative communication system comprising a first terminal, a second terminal and the target terminal, 제1 부호 및 제2 부호가 할당된 제1 단말,A first terminal to which a first code and a second code are assigned; 제3 부호 및 제4 부호가 할당된 제2 단말, 그리고, A second terminal to which a third code and a fourth code are assigned, and 상기 제1 단말 및 제2 단말로부터 수신된 신호에 상기 제1 단말 또는 제2 단말에 할당된 부호를 곱하여 단말별 송신된 신호를 추정하는 목적단말을 포함하며, And a target terminal for estimating a signal transmitted for each terminal by multiplying a signal assigned to the first terminal or the second terminal by a signal received from the first terminal and the second terminal, 상기 제1 단말은, The first terminal, 전송하고자 하는 신호에 상기 제1 부호 및 제2 부호를 교대로 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, Alternately multiplying the first code and the second code by a signal to be transmitted and transmitting the signals to the second terminal and the target terminal, respectively; 상기 전달 과정을 수행하는 동안 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제3 부호 및 제4 부호를 교대로 곱한 것을 더해서 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 단계적으로 전달하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 시스템. Estimating the signal received from the second terminal while performing the transmission process, and multiplying the estimated signal by the third code and the fourth code alternately to the second terminal and the target terminal, respectively. Cooperative communication system based on code division multiple access. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 제1 단말은 제1 단계에서, In the first step, the first terminal, 첫 번째 전송 신호에 상기 제1 부호를 곱하여 생성한 신호를 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, Transmitting a signal generated by multiplying the first transmission signal by the first code, to the second terminal and the target terminal, respectively, 상기 제2 단말의 첫 번째 전송 신호에 상기 제3 부호가 곱해진 신호를 수신하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 시스템. And a code division multiple access system for receiving a signal obtained by multiplying the first coded signal of the second terminal by the third code. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 제1 단말은 제2 단계에서, In the second step, the first terminal, 두 번째 전송 신호에 상기 제2 부호를 곱하여 생성한 신호를 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, Transmitting a signal generated by multiplying a second transmission signal by the second code to the second terminal and the target terminal, respectively; 상기 제1 단계에서 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제3 부호를 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 시스템. And a code division multiple access system for estimating a signal received from the second terminal in the first step, multiplying the estimated signal by the third code, and transmitting the multiplied signal to the second terminal and the target terminal, respectively. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 제1 단말은 제m+1 (m은 1이상인 자연수)단계에서, In the first terminal step m + 1 ( m is a natural number of 1 or more), 상기 제m+1 번째 전송 신호에 상기 제1 부호 또는 제2 부호를 곱하여 생성한 신호를 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하고, Transmitting a signal generated by multiplying the m + 1th transmission signal by the first code or the second code to the second terminal and the target terminal, respectively 제m 단계에서 상기 제2 단말로부터 수신한 신호를 추정하고, 상기 추정된 신호에 상기 제4부호 또는 제3 부호를 곱하여 상기 제2 단말 및 상기 목적단말로 각각 전달하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 시스템. Estimating a signal received from the second terminal in step m , and multiplying the estimated signal by the fourth code or the third code to transmit the multiplied signal to the second terminal and the target terminal, respectively. Communication system. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9, 상기 목적단말은 다음의 수학식을 통하여 수신하는 신호를 추정하는 부호분할다중접속에 기반한 협력통신 시스템:The target terminal is a cooperative communication system based on a code division multiple access for estimating a received signal through the following equation:
Figure 112009053888465-pat00138
Figure 112009053888465-pat00138
 여기서,
Figure 112009053888465-pat00139
는 상기 제1 단말이 전달하는 k번째 전송 신호를 추정하여 생성된 신호이고,
Figure 112009053888465-pat00140
는 상기 목적단말이 추정하는 상기 제1 단말과의 채널 응답의 켤레복소수를 나타내며,
Figure 112009053888465-pat00141
는 상기 목적단말이 추정하는 상기 제2 단말과의 채널 응답의 켤레복소수를 나타낸다. here,
Figure 112009053888465-pat00139
Is a signal generated by estimating a k- th transmission signal transmitted by the first terminal,
Figure 112009053888465-pat00140
Denotes the complex conjugate of the channel response with the first terminal estimated by the target terminal,
Figure 112009053888465-pat00141
Denotes the complex conjugate of the channel response with the second terminal estimated by the target terminal.
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