KR101114701B1 - 협력 통신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

소스 노드와 목적지 노드를 연결하는 소스-목적지 링크 또는 상기 소스 노드와 릴레이 노드를 연결하는 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 하나 이상의 RAT(Radio Access Technology) 중에서 RAT 정보를 고려하여 제1 RAT을 선택하는 제1 노드 관리부, 상기 제1 RAT을 통하여 제1 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드 및 상기 릴레이 노드로 각각 전송하는 제1 정보 전송부를 포함하는 협력 통신 장치를 제공한다.
협력 통신, RAT, 노드, 다이버시티

Description

협력 통신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COOPERATIVE TERMINALS}
본 발명의 실시예들은 높은 차수의 다이버시티 이득을 얻기 위하여 멀티 RAT(Radio Access Technology)을 지원하는 소스 및 릴레이를 이용한 협력 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-001-01, 과제명: 이동통신 무선접속방식의 환경 적응형 자율제어 기술 연구 개발].
협력 다이버시티 이득은 릴레이(relay)들이나 소스(source)로부터 수신한 신호들을 목적지 노드(destination node)에서 다이버시티 결합을 수행함으로써 이루어진다.
이러한 다이버시티 결합을 위해서 소스-목적지 링크(source-to-destination link, S-D link) 및 릴레이-목적지 링크(relay-to-destination link, R-D link)들은 시분할 다중 접속 기법이나 주파수 분할 다중 접속 기법과 같은 방법들을 통하여 직교 채널(orthogonal channel)들을 할당받는 것이 보편적이다.
다이버시티 경로(diversity branch)들에 직교 채널을 할당하지 않고 분산 시 공간 부호화(distributed space time coding)를 통하여 협력 다이버시티를 제공할 수도 있지만, 이 경우 소스 및 릴레이들 간에 복잡한 형태의 협력 제어 신호를 수반하게 되고 동기 오차로 인하여 성능이 저하 될 수도 있다.
본 발명의 일실시예는 다중의 RAT(Radio Access Technology)을 지원하는 릴레이 협력 통신에서 저복잡도의 다이버시티 결합 이득(diversity combining gain)을 최대화하기 위한 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예에서 다이버시티 차수는 각 노드에서 선택 가능한 RAT의 개수와 참여 릴레이의 수에 비례하게 되어 다수의 릴레이 참여에 수반되는 복잡도를 해결함과 동시에 높은 통신 신뢰도를 얻을 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 협력 통신 장치는 소스 노드와 목적지 노드를 연결하는 소스-목적지 링크 또는 상기 소스 노드와 릴레이 노드를 연결하는 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 하나 이상의 RAT(Radio Access Technology) 중에서 RAT 정보를 고려하여 제1 RAT을 선택하는 제1 노드 관리부, 상기 제1 RAT을 통하여 제1 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드 및 상기 릴레이 노드로 각각 전송하는 제1 정보 전송부를 포함한다.
이때, 상기 릴레이 노드는 상기 제1 소스 노드 정보를 디코딩(decoding)하는 디코딩부, 상기 릴레이 노드와 상기 목적지 노드를 연결하는 릴레이-목적지 링크에서 사용 가능한 상기 하나 이상의 RAT 중에서 상기 RAT 정보를 고려하여 제2 RAT을 선택하는 제2 노드 관리부, 상기 디코딩된 제1 소스 노드 정보를 상기 제2 RAT 경로의 인코딩(encoding) 방식에 따라 제2 소스 노드 정보로 인코딩하는 인코딩부 및 상기 제2 소스 노드 정보를 상기 제2 RAT을 통하여 상기 목적지 노드로 전송하는 제2 정보 전송부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는, 상기 하나 이상의 RAT을 통한 소스-목적지 링크의 통신에 대한 안정 여부를 판단하는 판단부, 상기 판단부의 판단 결과, 상기 소스-목적지 링크의 통신이 상기 하나 이상의 RAT 모두에 대해 불안정할 경우, 상기 소스-목적지 링크 및 상기 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 상기 하나 이상의 RAT에 대한 채널 이득, 이용 가격, 대역폭 또는 사용자 선호도 중 어느 하나 이상을 포함하는 연결 정보를 수집하는 정보 수집부, 상기 연결 정보를 기반으로 상기 하나 이상의 RAT에 대한 이용 선호도를 계산하는 선호도 연산부 및 상기 이용 선호도와 기설정된 임계치(threshold)를 비교하는 선호도 비교부를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 방법은, 소스 노드와 목적지 노드를 연결하는 소스-목적지 링크 또는 상기 소스 노드와 릴레이 노드를 연결하는 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 하나 이상의 RAT(Radio Access Technology) 중에서 RAT 정보를 고려하여 제1 RAT 을 선택하는 단계, 상기 제1 RAT을 통하여 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드 및 상기 릴레이 노드로 각각 전송하는 단계, 상기 하나 이상의 RAT을 통한 상기 소스-목적지 링크의 통신에 대한 안정 여부를 판단하는 단계, 상기 판단 결과, 상기 소스-목적지 링크의 통신이 상기 하나 이상의 RAT 모두에 대해 불안정할 경우, 상기 소스-목적지 링크 및 상기 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 상기 하나 이상의 RAT에 대한 채널 이득, 이용 가격, 대역폭 또는 사 용자 선호도 중 어느 하나 이상을 포함하는 연결 정보를 수집하는 단계, 상기 연결 정보를 기반으로 상기 하나 이상의 RAT에 대한 이용 선호도를 계산하는 선호도를 계산하는 단계, 상기 이용 선호도와 기설정된 임계치(threshold)를 비교하는 선호도를 비교하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 방법은, 상기 비교 결과, 상기 소스-릴레이 링크와 상기 소스-목적지 링크에 대한 상기 하나 이상의 RAT 모두의 상기 채널 이득이 상기 임계치 중 디코딩 임계치(decoding threshold)를 초과하지 못 한 경우, 상기 소스 노드-목적지 링크의 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도 값이 가장 높은 RAT을 선택하여 상기 목적지 노드로 두 번 연속 동일한 상기 제1 소스 노드 정보를 전송하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 방법은, 상기 소스-릴레이 링크에서 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도 값이 상기 임계치를 초과한 RAT이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 소스 노드는 상기 임계치를 초과한 RAT 중에서 상기 소스-목적지 링크의 상기 이용 선호도 값이 가장 높은 RAT을 선택하여 상기 릴레이 노드와 상기 목적지 노드로 상기 소스 노드 정보를 전송하는 단계 및 상기 이용 선호도가 상기 임계치를 초과한 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도가 가장 높은 상기 제2 RAT 경로를 통하여 상기 제2 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드로 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 다중의 RAT(Radio Access Technology)을 지원 하는 릴레이 협력 통신에서 저복잡도의 다이버시티 결합 이득(diversity combining gain)을 최대화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 다이버시티 차수는 각 노드에서 선택 가능한 RAT의 개수와 참여 릴레이의 수에 비례하게 되어 다수의 릴레이 참여에 수반되는 복잡도를 해결함과 동시에 높은 통신 신뢰도를 얻을 수 있다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 협력 다이버시티 기법은 다음과 같은 구성을 수반할 수 있다.
릴레이 노드를 이용한 협력 다이버시티 기법은 소스-목적지 링크, 릴레이-목적지 링크들이 다이버시티 경로로 동작하게 되고 ? 본 발명에서도 상기와 같은 내 용을 기초로 상기 링크들이 다이버시티 경로로 동작될 수 있음 -, 목적지 노드에서는 MRC를 통한 다이버시티 결합으로 다이버시티 이득을 구현할 수 있다.
시분할 기법의 직교채널들이 할당되는 방식의 경우 첫 번째 시간 슬롯 및 프레임(slot/frame)에서는 소스 노드로부터 목적지 노드 및 릴레이 노드로 신호를 전송하고, 이 후 릴레이 노드가 소스 노드로부터 수신한 신호를 목적지 노드로 전달하는 프로토콜을 따를 수 있다. 이때, 사용되는 릴레이 노드들은 신호 중계 방식에 따라 다음과 같은 다양한 방식으로 신호를 처리 할 수 있다.
예를 들어, 상기 신호 처리 방식은 릴레이 노드에서 소스 노드로부터 수신한 신호의 디코딩(decoding) 없이 수신한 신호를 바로 증폭하여 목적지 노드에 전송하는 AF(amplify-and-forward) 방식, 릴레이 노드에서 소스 노드로부터 수신한 신호를 디코딩(decoding) 한 후 목적지 노드에 신호 전달을 위해 다시 인코딩(encoding) 해서 전송하는 DF(decode-and-forward) 방식 및 릴레이 노드에서의 오류 검출 능력을 이용하여 디코딩에 성공한 릴레이 노드들만이 목적지 노드에 신호 전달을 수행하는 선택적 DF(selective DF) 방식 등이 있다.
한편, 다이버시티 경로 신호에 대한 MRC를 수행하는 경우, 다이버시티 성능은 독립적으로 확보가 가능한 다이버시티 경로의 수에 비례하게 되기 때문에 1개의 소스 노드와 1개의 릴레이 노드가 존재하는 경우, 목적지 노드로의 독립적인 2개의 경로로 인해 다이버시티 차수(diversity order)는 2가 되는 것이 일반적이다. 이러한, 다이버시티 차수의 증가는 목적지 노드에서의 수신 SNR을 증가시키는 효과를 주어 통신 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 협력 통신 기술과 더불어 SDR 기술이란 주파수 범위나 변조방식, 무선 출력 등 주요 무선 특성을 소프트웨어적으로 변경할 수 있는 기능을 말하는 것으로써 디지털 신호처리 기술과 고성능 소자를 이용하여 하드웨어의 수정 없이 모듈화된 소프트웨어 변경만으로 하나의 송수신 시스템이 다수의 무선 통신 규격을 통합 수용하는 무선접속 기반 기술을 의미한다. 이와 같은 특징들을 이용하여 단 하나의 단말만으로도 이용자의 요구에 따라 여러 다양한 무선 서비스를 이용할 수 있다.
전술한 협력 통신 기술 및 다이버시티 기법을 기초로, 본 발명의 일실시예는 다수의 RAT(multi-RAT)을 포함하는 노드를 이용한 협력 통신을 함으로써 공간 다이버시티 외에 추가적인 다이버시티 차수를 달성할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 바, 아래에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 RAT을 사용하는 협력 다이버시티 구조를 도시한 예이다.
본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 도1 에 도시된 바와 같이, 소스 노드(100)와 목적지 노드(300)와의 통신에서 릴레이 노드(200)가 소스 노드 정보를 전달하는 협력 통신 환경에서, 각각의 노드가 다수개의 RAT을 지원하는 경우, 소스 노드(100) 및 릴레이 노드(200)에서 최적의 RAT을 선택하는 방법을 제안함으로써, 통신 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
아래에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치를 발명의 이해를 돕기 위하여 소스 노드(100)의 관점에서 설명하도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 제1 노드 관리부(110)를 이용하여 소스 노드(100)와 목적지 노드(300)를 연결하는 소스-목적지 링크 또는 상기 소스 노드와 릴레이 노드를 연결하는 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 하나 이상의 RAT 중에서 기설정된 RAT 정보를 고려하여 최적의 제1 RAT을 선택한다.
예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 소스 노드(100)와 목적지 노드(300)를 연결하는 소스-목적지 링크의 3가지 RAT 중 상기 RAT 정보를 고려하여 이용 선호도가 가장 높은 최적의 RAT을 선택할 수 있다.
이때, 상기 RAT 정보는 기설정된 상기 하나 이상의 RAT에 대한 채널 이득, 이용 가격, 대역폭 또는 사용자 선호도 중 최적의 값을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 제1 정보 전송부(120)를 이용하여 상기 제1 RAT을 통하여 제1 소스 노드 정보를 목적지 노드(300) 및 릴레이 노드(200)로 각각 전송한다.
본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드(200)는 소스 노드(100)로부터 수신된 상기 제1 소스 노드 정보를 전술한 협력 통신 기법을 응용하여 목적지 노드(300)로 전송하는 바, 도 3을 참조하여 다음과 같이 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드(200)는 소스 노드(100)로부터 수신된 상기 제1 소스 노드 정보를 디코딩부(210)를 이용하여 디코딩(decoding)한다.
본 발명의 일실시예에 따른 제2 노드 관리부(220)는 릴레이 노드(200)와 목적지 노드(300)를 연결하는 릴레이-목적지 링크에서 사용 가능한 상기 하나 이상의 RAT 중에서 상기 RAT 정보를 고려하여 최적의 제2 RAT을 선택한다.
본 발명의 일실시예에 따른 인코딩부(230)는 상기 디코딩된 제1 소스 노드 정보를 상기 제2 RAT의 인코딩(encoding) 방식에 따라 제2 소스 노드 정보로 인코딩한다.
본 발명의 일실시예에 따른 제2 정보 전송부(240)는 상기 제2 소스 노드 정보를 상기 제2 RAT을 통하여 목적지 노드(300)로 전송한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 다른 목적지 노드의 구성을 도시한 블록도이다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 목적지 노드(300)는 정보 조합부(310)을 이용하여 소스 노드(100) 및 릴레이 노드(200)로부터 수신된 신호를 심볼 레벨 (symbol level)에서 정보를 조합하고, 상기 조합된 신호를 콤바이닝(combining) 한 후에 디코딩한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전술한 바와 같이 각 노드에서 최적의 RAT을 선택하여 선택된 RAT을 통하여 상기 제1 소스 노드 정보 및 상기 제2 소스 노드 정보를 전송함으로써, 통신 신뢰도를 향상 시킬 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 하나 이상의 RAT을 통한 소스-목적지 링크간의 통신이 모두 불안정할 경우, 전술한 협력 다이버시티 통신 시스템의 선택적 DF(selective DF) 방식을 적용하여 보다 안정된 다이버시티 차수를 얻어 낼 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 판단부(130)를 이용하여 상기 하나 이상의 RAT을 통한 상기 소스-목적지 링크간의 통신에 대한 안정 여부를 판단하고, 모든 RAT을 통한 통신이 안정하지 못 한 경우, 다음과 같은 구성을 통하여 안정된 다이버시티 차수를 얻어 냄과 동시에 통신 신뢰도를 높일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 정보 수집부(140)는 판단부(130)의 판단 결과, 상기 소스-목적지 링크의 통신이 상기 하나 이상의 RAT 모두에 대하여 불안정한 경우, 상기 소스-목적지 링크 및 상기 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 상기 하나 이상의 RAT에 대한 채널 이득, 이용 가격, 대역폭 또는 사용자 선호도 중 어느 하나 이상을 포함하는 연결 정보를 수집한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 선호도 연산부(150)는 상기 연결 정보를 기반으로 상기 하나 이상의 RAT에 대한 이용 선호도를 계산하고, 선호도 비교부(160)를 이용하여 상기 이용 선호도와 기설정된 임계치(threshold)를 비교한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 상기 수집된 연결 정보와 상기 하나 이상의 RAT의 특성들을 입력 값으로 받아 도출되는 상기 이용 선호도를 임계치(threshold) 값과 비교한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 이용 선호도는 계산 결과가 클수록 이용이 선호됨을 뜻하며, 상기 이용 선호도와 상기 임계치와의 비교 결과에 따라 소스 노드 정보를 전송하는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있는 바, 아래에서 상세히 설명하도록 한다.
첫 번째 예로, 본 발명의 일실시예에 따르면 소스-릴레이 링크와 소스-목적지 링크의 모든 RAT의 채널 이득들이 디코딩 임계치(decoding threshold)를 넘지 못한다면, 릴레이 노드(200)를 이용한 통신을 하지 않고 단순히 소스 노드-목적지 노드 간의 경로의 이용 선호도 값이 가장 좋은 RAT을 선택하여 목적지 노드를 향해 두 번 연속 같은 신호를 전송한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 정보 전송부(120)는, 상기 소스-릴레이 링크와 상기 소스-목적지 링크에 대한 상기 하나 이상의 RAT 모두의 상기 채널 이득이 상기 임계치 중 디코딩 임계치(decoding threshold)를 초과하지 못 한 경우, 상기 소스-목적지 링크의 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도 값이 가장 높은 RAT을 선택하여 상기 목적지 노드로 두 번 연속 동일한 상기 제1 소스 노드 정보를 전송한다.
두 번째 예로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 소스 릴레이 링크에서 상기 이용 선호도 값이 임계치를 넘긴 RAT이 하나라도 존재한다면, 소스 노드(100)는 임계치를 넘긴 RAT 중에서 소스 노드-목적지 노드 경로의 이용 선호도 값이 가장 좋은 RAT을 선택하여 릴레이 노드(200)와 목적지 노드(300)로 신호를 전송한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 정보 전송부(120)는, 상기 소스-릴레이 링크에서 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도 값이 상기 임계치를 초과한 RAT이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 임계치를 초과한 RAT 중에서 상기 소스-목적지 링크의 상기 이용 선호도 값이 가장 높은 RAT을 선택하여 릴레이 노드(200)와 목적지 노드(300)로 상기 제1 소스 노드 정보를 전송한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 제2 정보 전송부(240)는, 상기 이용 선호도가 상기 임계치를 초과한 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도가 가장 높은 상기 제2 RAT 경로를 통하여 상기 제2 소스 노드 정보를 목적지 노드(300)로 전송한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 목적지 노드(300)는 소스 노드(100) 및 릴레이 노드(200)로부터 수신된 신호를 심볼 레벨 (symbol level)에서 정보를 조합하여 콤바이닝(combining) 한 후에 디코딩한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 소스 노드(100), 단일 릴레이 노드(200) 및 목적지 노드(300)로 구성된 협력 다이버시티 통신 시스템을 기반으로 고안되었지만 이는 일례에 불과하며, 다수의 릴레이 노드를 사용하는 시스템으로의 확장이 가능하다.
이렇듯, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 다이버시티 기법을 적용하는 협력 통신 시스템에 있어서, 높은 다이버시티 차수를 제공할 수 있는 협력 통신 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 방법을 협력 통신 장치(100)를 이용하여 수행하는 과정을 도 5 내지 도 6을 참조하여 설명하도록 하며, 전술한 내용에 중복되는 내용은 생략하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
최초, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 소스-목적지 링크 및 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 하나 이상의 RAT 중에서 기설정된 RAT 정보를 고려하여 최적의 제1 RAT을 선택한다(501).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 상기 최적의 제1 RAT을 통하여 제1 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드 및 상기 릴레이 노드로 각각 전송한다(502).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 상기 소스-목적지 링크의 안정 여부를 판단한다(503).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 상기 판단 결과, 상기 소스-목적지 링크의 통신이 상기 하나 이상의 RAT 모두에 대해 불안정할 경우,, 상기 하나 이상의 RAT에 대한 채널 이득, 이용 가격, 대역폭 또는 사용자 선호도 중 어느 하나 이상을 포함하는 연결 정보를 수집한다(504).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 상기 연결 정보를 기반으로 상기 하나 이상의 RAT에 대한 이용 선호도를 계산한다(505).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 상기 채널 이득과 기설정된 임계치(threshold)를 비교한다(506).
본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 만약 소스-릴레이 링크와 소스-목적지 링크의 모든 RAT의 채널 이득들이 디코딩 임계치(decoding threshold)를 넘지 못한다면, 릴레이 노드(200)를 이용한 통신을 하지 않고 단순히 소스 노드-목 적지 노드 간의 경로의 이용 선호도 값이 가장 좋은 RAT을 선택하여 목적지 노드를 향해 두 번 연속 같은 신호를 전송한다(507, 508).
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 목적지 노드(300)는 소스 노드(100) 및 릴레이 노드(200)로부터 수신된 신호를 심볼 레벨 (symbol level)에서 정보를 조합하여 콤바이닝(combining) 한 후에 디코딩한다(509).
본 발명의 일실시예에 따르면, 만약 소스 노드-릴레이 노드 경로에서 상기 이용 선호도 값이 임계치를 넘긴 RAT이 하나라도 존재한다면, 소스 노드(100)는 임계치를 넘긴 RAT 중에서 소스 노드-목적지 노드 경로의 이용 선호도 값이 가장 좋은 RAT을 선택하여 릴레이 노드(200)와 목적지 노드(300)를 향해 정보를 전송한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 상기 소스-릴레이 링크에서 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도 값이 상기 임계치를 초과한 RAT이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 소스 노드는 상기 임계치를 초과한 RAT 중에서 상기 소스-목적지 링크의 상기 이용 선호도 값이 가장 높은 RAT을 선택하여 상기 릴레이 노드와 상기 목적지 노드로 상기 제1 소스 노드 정보를 전송한다(510~512).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치는 상기 이용 선호도가 상기 임계치를 초과한 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도가 가장 높은 상기 제2 RAT 경로를 통하여 상기 제2 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드로 전송한다(513~514).
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 목적지 노드(300)는 소스 노드(100) 및 릴레이 노드(200)로부터 수신된 신호를 심볼 레벨 (symbol level)에서 정보를 조합하 여 콤바이닝(combining) 한 후에 디코딩한다(515).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드의 신호 처리 과정을 도시한 예이다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드는, 상기 소스 노드로 부터 수신한 제1 소스 노드 정보를 디코딩(decoding)한다(610).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드는, 상기 릴레이 노드와 상기 목적지 노드를 연결하는 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 RAT 정보를 고려하여 최적의 제2 RAT을 선택한다(620).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드는, 상기 디코딩된 제1 소스 노드 정보를 상기 제2 RAT의 인코딩(encoding) 방식에 따라 제2 소스 노드 정보로 인코딩한다(630).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드는, 상기 제2 소스 노드 정보를 상기 제2 RAT을 통하여 상기 목적지 노드로 전송한다(640).
마지막으로, 본 발명의 일실시예에 따른 목적지 노드(300)는 소스 노드 및 릴레이 노드로부터 수신된 신호를 심볼 레벨 (symbol level)에서 정보를 조합하여 콤바이닝(combining) 한 후에 디코딩한다.
본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 RAT을 사용하는 협력 다이버시티 구조를 도시한 예이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 다른 목적지 노드의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 협력 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 노드의 신호 처리 과정을 도시한 예이다.

Claims (10)

  1. 소스 노드와 목적지 노드를 연결하는 소스-목적지 링크 또는 상기 소스 노드와 릴레이 노드를 연결하는 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 하나 이상의 RAT(Radio Access Technology) 중에서 RAT 정보를 고려하여 제1 RAT을 선택하는 제1 노드 관리부; 및
    상기 제1 RAT을 통하여 제1 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드 및 상기 릴레이 노드로 각각 전송하는 제1 정보 전송부
    를 포함하고,
    상기 릴레이 노드는,
    상기 릴레이 노드와 상기 목적지 노드를 연결하는 릴레이-목적지 링크에서 사용 가능한 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 RAT 정보를 고려하여 제2 RAT을 선택하는 제2 노드 관리부
    를 포함하는 협력 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는,
    상기 제1 소스 노드 정보를 디코딩(decoding)하는 디코딩부;
    상기 디코딩된 제1 소스 노드 정보를 상기 제2 RAT의 인코딩(encoding) 방식에 따라 제2 소스 노드 정보로 인코딩하는 인코딩부; 및
    상기 제2 소스 노드 정보를 상기 제2 RAT을 통하여 상기 목적지 노드로 전송하는 제2 정보 전송부
    를 더 포함하는 협력 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RAT 정보는,
    상기 하나 이상의 RAT에 대한 채널 이득, 이용 가격, 대역폭 또는 사용자 선호도 중 어느 하나 이상을 포함하는 협력 통신 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 목적지 노드는,
    상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신되어 심볼 레벨(symbol level)에서 조합된 신호를 콤바이닝(combining)하여 디코딩하는 정보 조합부
    를 포함하는 협력 통신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 RAT을 통한 상기 소스-목적지 링크의 통신에 대한 안정 여부를 판단하는 판단부;
    상기 판단부의 판단 결과, 상기 소스-목적지 링크의 통신이 상기 하나 이상의 RAT 모두에 대해 불안정할 경우, 상기 소스-목적지 링크 및 상기 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 상기 하나 이상의 RAT에 대한 채널 이득, 이용 가격, 대역폭 또는 사용자 선호도 중 어느 하나 이상을 포함하는 연결 정보를 수집하는 정보 수 집부;
    상기 연결 정보를 기반으로 상기 하나 이상의 RAT에 대한 이용 선호도를 계산하는 선호도 연산부; 및
    상기 이용 선호도와 기설정된 임계치(threshold)를 비교하는 선호도 비교부
    를 더 포함하는 협력 통신 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 정보 전송부는,
    상기 소스-릴레이 링크와 상기 소스-목적지 링크에 대한 상기 하나 이상의 RAT 모두의 상기 채널 이득이 상기 임계치 중 디코딩 임계치(decoding threshold)를 초과하지 못 한 경우, 상기 소스-목적지 링크의 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도 값이 가장 높은 RAT을 선택하여 상기 목적지 노드로 두 번 연속 동일한 상기 제1 소스 노드 정보를 전송하는 협력 통신 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 정보 전송부는,
    상기 소스-릴레이 링크에서 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도 값이 상기 임계치를 초과한 RAT이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 임계치를 초과한 RAT 중에서 상기 소스-목적지 링크의 상기 이용 선호도 값이 가장 높은 RAT을 선택하여 상기 릴레이 노드와 상기 목적지 노드로 상기 제1 소스 노드 정보를 전송하는 협력 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이용 선호도가 상기 임계치를 초과한 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도가 가장 높은 상기 제2 RAT 경로를 통하여 상기 제2 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드로 전송하는 제2 정보 전송부
    를 더 포함하는 협력 통신 장치.
  9. 소스 노드와 목적지 노드를 연결하는 소스-목적지 링크 또는 상기 소스 노드와 릴레이 노드를 연결하는 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 하나 이상의 RAT(Radio Access Technology) 중에서 RAT 정보를 고려하여 제1 RAT을 선택하는 단계;
    상기 제1 RAT을 통하여 제1 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드 및 상기 릴레이 노드로 각각 전송하는 단계;
    상기 하나 이상의 RAT을 통한 상기 소스-목적지 링크의 통신에 대한 안정 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 소스-목적지 링크의 통신이 상기 하나 이상의 RAT 모두에 대해 불안정할 경우, 상기 소스-목적지 링크 및 상기 소스-릴레이 링크에서 사용 가능한 상기 하나 이상의 RAT에 대한 채널 이득, 이용 가격, 대역폭 또는 사용자 선호도 중 어느 하나 이상을 포함하는 연결 정보를 수집하는 단계;
    상기 연결 정보를 기반으로 상기 하나 이상의 RAT에 대한 이용 선호도를 계산하는 단계;
    상기 이용 선호도와 기설정된 임계치(threshold)를 비교하는 단계; 및
    상기 소스-릴레이 링크와 상기 소스-목적지 링크에 대한 상기 하나 이상의 RAT 모두의 상기 채널 이득이 상기 임계치 중 디코딩 임계치(decoding threshold)를 초과하지 못 한 경우, 상기 소스 노드-목적지 링크의 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도 값이 가장 높은 RAT을 선택하여 상기 목적지 노드로 두 번 연속 동일한 상기 제1 소스 노드 정보를 전송하는 단계
    를 포함하는 협력 통신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소스-릴레이 링크에서 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도 값이 상기 임계치를 초과한 RAT이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 소스 노드는 상기 임계치를 초과한 RAT 중에서 상기 소스-목적지 링크의 상기 이용 선호도 값이 가장 높은 RAT을 선택하여 상기 릴레이 노드와 상기 목적지 노드로 상기 제1 소스 노드 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 이용 선호도가 상기 임계치를 초과한 상기 하나 이상의 RAT 중 상기 이용 선호도가 가장 높은 제2 RAT 경로를 통하여 제2 소스 노드 정보를 상기 목적지 노드로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 협력 통신 방법.
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