KR101143956B1 - 협력 통신 시스템 및 그의 ｏｆｄｍ 심볼 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 협력 통신 시스템 및 그의 OFDM 심볼 전송 방법에 관한 것으로, 소스 노드에서의 심볼 조합과 릴레이 노드에서의 간단한 부호 반전 및 허수곱 연산을 이용하여 시간 전환 및 이동 연산을 사용하지 않아도 목적지 노드에서 알라무티 부호 구조를 생성하여 협력 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 릴레이 노드에서 순환 전치를 추가 연산하여 릴레이 노드의 시간 동기화 오류 문제를 극복할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

협력 통신 시스템 및 그의 ＯＦＤＭ 심볼 전송 방법{cooperative communication system and method for transmitting OFDM symbols in it}
본 발명은 협력 통신 시스템 및 그의 OFDM 심볼 전송 방법에 관한 것이다.
시공간 부호(STC, space-time coding)는 공간 다이버시티 이득을 이용하여 열악한 무선 채널 환경에서 채널 페이딩에 의한 시스템 성능 열화를 효과적으로 극복할 수 있는 기술이다.
하지만, 점대점(point-to-point) 통신에서 이러한 시공간 부호를 구현하기 위해서는 송신기 또는 수신기에 다수의 안테나가 필요하며, 이는 단말기의 크기 및 제조 비용의 증가를 수반하기 때문에 이동국에 시공간 부호를 적용하는 데에는 많은 제약이 뒤따른다.
최근 공간 다이버시티 이득을 획득하기 위한 새로운 전송 방식으로 협력 통신(cooperative communication) 방식이 제안되었다. 협력 통신이란 동등한 기능을 갖는 두 개 이상의 통신 노드들에 의해 형성된 다수의 경로를 통하여 신호를 전달하고, 적어도 하나의 경로를 통해서 목적지까지 신호가 중계되며, 이들 다수의 경로로부터 수신된 신호를 결합하거나 또는 선택하여 전송 정보를 추정하는 통신 방식이다. 협력 통신에서는 공간적으로 분산된 다수의 릴레이가 안테나 공유를 통하여 가상의 다중 입력 다중 출력(MIMO, Multiple input multiple output) 시스템을 형성하기 되므로 송수신기에 추가로 안테나를 설치하지 않더라도 릴레이 간의 협력을 통해 다이버시티 이득을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
일반적으로 다수의 안테나를 사용하는 MIMO 시스템에서는 송신기 또는 수신기의 모든 안테나가 하나의 발진기에 의해 제어된다. 반면 협력 통신 시스템에서 각 릴레이는 개별적인 발진기에 의해 제어되며, 또한 물리적으로 분산되어 위치하기 때문에 서로 다른 릴레이에서 전송된 신호는 목적지 노드에서 서로 다른 시간 지연을 겪게 된다. 따라서 기존의 MINO 시스템에서 시간 동기 문제를 고려하지 않고 설계된 시공간 부호들은 협력 통신 시스템에서 만족할 만한 전송 신뢰성을 보장하지 못 한다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 서로 다른 릴레이 노드로부터 수신된 신호 간의 시간 동기화를 요구하지 않는 비동기 협력 통신 시스템에 적합한 시공간 부호를 설계하는 방법에 관한 연구가 현재 활발히 이루어지고 있다.
최근 직교 주파수 분할 다중화(OFDM, orthogonal frequency division multiplexing, 이하 'OFDM'이라 함)를 이용하는 비동기 협력 통신 시스템을 위한 시공간 전송 기법은 2006년 7월 IEEE Signal Process에 기재된 Li와 Xia의 눈문 "A simple Alamouti space-time transmission scheme for asynchronous cooperative system"에 제안되어 있다.
구체적으로는 OFDM 시스템의 순환 전치(CP, cyclic prefix, 이하 'CP'라 함)를 이용하여 목적지 노드에서 수신 신호 간에 발생하는 시간 시간 동기 문제를 극복하고, 목적지 노드에서 알라무티(Alamouti) 부호 구조를 생성하여 두 개의 릴레이 노드가 사용되었을 때 차수가 2인 다이버시티 이득을 얻는다.
하지만, 목적지 노드에서 협력 다이버시티 이득을 얻기 위해서 릴레이 노드와 목적지 노드에서는 추가적인 시간 전환(time-reversion) 및 이동(time-shifting) 연산이 요구된다.
또한, 소스 노드와 릴레이 노드 간의 시간 지연이 각 릴레이 노드에서 정확하게 추정되지 않아 시간 동기화 오류가 발생하게 되면, 유효 OFDM 심볼 구간 내에 시간 지연이 영향을 미치게 되고, 이는 최종 목적지 노드에서 데이터 복조 시 오류를 발생시켜 심각한 비트 오류율(BER, bit error rate) 성능 열화를 초래한다.
본 발명은 소스 노드에서의 심볼 조합과 릴레이 노드에서의 간단한 부호 반전 및 허수곱 연산을 이용하여 시간 전환 및 이동 연산을 사용하지 않아도 목적지 노드에서 알라무티 부호 구조를 생성하여 협력 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 협력 통신 시스템 및 그의 OFEM 심볼 전송 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 릴레이 노드에서 순환 전치를 추가 연산하여 릴레이 노드의 시간 동기화 오류 문제를 극복할 수 있는 협력 통신 시스템 및 그의 OFDM 심볼 전송 방법을 제공한다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 소스 노드, 목적지 노드 및 복수의 릴레이 노드를 포함하는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법이 제공된다. 이 방법은 상기 소스 노드에서 연속적인 2개의 OFDM 블록을 조합하여 하나의 OFDM 블록이 다른 OFDM 블록의 공액 복소수의 허수곱으로 표현되는 4개의 OFDM 블록을 생성하는 단계, 상기 4개의 OFDM 블록을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 영역 OFDM 블록들을 생성하는 단계, 상기 시간 영역 OFDM 심볼들에 제1 순환전치심볼을 삽입하여 전송 OFDM 심볼들을 생성하고, 상기 전송 OFDM 심볼들을 상기 복수의 릴레이 노드로 전송하는 단계, 상기 복수의 릴레이 노드는 상기 소스 노드로부터 수신된 수신 OFDM 심볼들에서 상기 제1 순환전치심볼을 제거하고 새로운 제2 순환전치심볼을 추가하고, 상기 제2 순환전치심볼이 추가된 상기 수신 OFDM 심볼들을 부호화하여 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 연속적인 2개의 OFDM 블록을 조합하여 하나의 OFDM 블록이 다른 OFDM 블록의 공액 복소수의 허수곱으로 표현되는 4개의 OFDM 블록을 생성하고, 상기 4개의 OFDM 블록을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 영역 OFDM 블록들을 생성하고, 상기 시간 영역 OFDM 심볼들에 제1 순환전치심볼을 삽입하여 생성된 전송 OFDM 심볼들을 전송하는 소스 노드, 상기 소스 노드의 상기 전송 OFDM 심볼들을 수신 OFDM 심볼들로 수신하여 상기 수신 OFDM 심볼들에서 상기 제1 순환전치심볼을 제거하고 새로운 제2 순환전치심볼을 추가하고, 상기 제2 순환전치심볼이 추가된 상기 수신 OFDM 심볼들을 부호화하여 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 생성하는 복수의 릴레이 노드, 상기 복수의 릴레이 노드로부터 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 수신하여 상기 제2 순환전치심볼을 제거하고, 상기 제2 순환전치심볼이 제거된 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 이산 푸리에 변환하여 주파수 영역의 상기 4개의 OFDM 블록들을 생성하고, 상기 4개의 OFDM 블록들을 복호화하여 소스 노드에서 전송한 상기 연속되는 2개의 OFDM 블록을 추정하는 목적지 노드를 포함하는 협력 통신 시스템이 제공된다.
본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 노드에서는 간단한 부호 반전 및 허수곱 연산을 이용하여 시간 전환 및 이동 연산을 사용하지 않고도 목적지 노드에서 알라무티 부호 구조를 생성하여 협력 다이버시티 이득을 획득할 수 있다.
또한, 릴레이 노드(R1, R2)에서 소스 노드에서 삽입된 순환전치심볼을 삭제하고 새로운 순환전치심볼을 삽입함으로써, 릴레이 노드의 시간 동기화 오류로 인한 데이터 복호의 심각한 비트 오류율 성능 열화를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 협력 통신 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는
Figure 112010028730364-pat00001
≠0인 경우 본 발명의 협력 통신 시스템의 OFDM 전송 방법에 따른 릴레이 노드의 신호 처리 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 소스 노드의 동작을 나타내는 플루우 차트이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 릴레이 노드의 동작을 나타내는 플루우 차트이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 목적지 노드의 동작을 나타내는 플루우 차트이다.
도 6은 기존 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 소스 노드의 전송 전력에 따른 비트 오류율 변화 및 본 발명의 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 소스 노드의 전송 전력에 따른 비트 오류율 변화를 나타내는 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 협력 통신 시스템 및 그의 OFDM 심볼 전송 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 협력 통신 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는
Figure 112010028730364-pat00002
≠0인 경우 본 발명의 협력 통신 시스템의 OFDM 전송 방법에 따른 릴레이 노드의 신호 처리 과정을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 협력 통신 시스템은 하나의 소스 노드(S), 2개의 릴레이 노드(R1, R2), 하나의 목적지 노드(D)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 소스 노드(S)의 데이터는 2 개의 릴레이 노드를 거쳐 소스 노드(S)에서 목적지 노드(D)로 전송된다.
첫 번째 단계에서 소스 노드(S)는 2개의 릴레이 노드(R1, R2)로 데이터를 전송한다. 이때,
Figure 112010028730364-pat00003
와
Figure 112010028730364-pat00004
는 각각 소스 노드(S)와 m번째 릴레이 노드 사이의 채널 계수 및 표본화 시간으로 정규화한 시간 지연을 나타낸다.
두 번째 단계에서 소스 노드가 전송을 중단하고, 2개의 릴레이 노드(R1, R2)는 소스 노드로부터 수신한 신호를 신호 처리 과정을 거친 후 목적지 노드로 전송한다. 이때,
Figure 112010028730364-pat00005
와
Figure 112010028730364-pat00006
는 m번째 릴레이 노드와 목적지 노드(D) 사이의 채널 계수 및 표본화 시간으로 정규화된 시간 지연을 나타낸다.
본 발명에서는 각 노드 사이의 채널이 정적 플랫 페이딩이며 두 개의 OFDM 심볼 구간 동안 채널 계수 및 각 노드간의 시간 지연은 변하지 않는다고 가정한다. 각 노드 간 채널 계수
Figure 112010028730364-pat00007
와
Figure 112010028730364-pat00008
는 평균 0이고 분산이 1인 독립 복소 정규 랜덤 변수(independent complex Gaussian random variable)로 모형화 한다.
소스 노드(S)는 2개의 연속적인 OFDM 블록을 이용하여 하나의 OFDM 블록이 다른 OFDM 블록의 공액 복소수의 허수곱으로 표현되도록 새로운 2개의 OFDM 블록을 생성한다.
2개의 연속적인 OFDM 블록이 수학식 1과 같다면, 소스 노드(S)에서 생성되는 4개의 OFDM은 수학식 2와 같다.
Figure 112010028730364-pat00009
여기서,
Figure 112011069639379-pat00010
는 i번째 OFDM 블록의 k번째 부 반송파에 위치한 위상 편이 변조(PSK, phase shift keying) 또는 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation) 심볼을 나타내며,
Figure 112011069639379-pat00093
는 벡터의 전치 연산자를 나타낸다.
Figure 112011069639379-pat00130
여기서,
Figure 112011069639379-pat00131
은 l번째 OFDM 블록이며,
Figure 112011069639379-pat00096
는 벡터의 전치 연산자를 나타내며, X1과 X2는 상기 수학식 1의 연속되는 2개의 OFDM 블록이며, *은 공액 복소수 기호이며,
Figure 112011069639379-pat00132
은 다음의 수학식 3과 같은 특성을 만족한다.
Figure 112011069639379-pat00098
수학식 3에서 단순한 허수 곱을 하여 수학식 2에서 조합된 OFDM 블록
Figure 112011069639379-pat00133
의 공액 복소수를 생성할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에서는 이러한 특성을 이용하여 종래와 같이 시간 전환 및 이동 연산을 사용하지 않고도 릴레이 노드(R1, R2)에서 단순한 부호 반전 및 허수 곱만을 사용하여 알라무티(Alamouti) 부호 생성 시 필요한 심볼의 공액 복소수 조합을 생성하게 되고, 최종적으로 목적지 노드(D)에서는 다이버시티 이득을 획득할 수 있다.
소스 노드(S)는 수학식 2에 의해 조합된 4개의 OFDM 블록을 하기 수학식 4와 같이 역 이산 푸리에 변환(IDFT, inverse discrete Fourier transform)하여 시간 영역에서의 OFDM 블록들(
Figure 112010028730364-pat00018
)을 생성한다.
Figure 112011069639379-pat00100
여기서,
Figure 112011069639379-pat00101
은 새롭게 조합된 l번째 시간 영역 OFDM 블록의 n번째 시간 영역 샘플을 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 소스 노드(S)는 시간 영역 OFDM 블록에 인접 심볼 간 간섭(ISI, intersymbol interference)을 제거하기 위해 NG 샘플 길이만큼 제1 순환전치심볼(CP)을 삽입하여 하기 수학식 5와 같이 2개의 릴레이 노드(R1, R2)로 전송되는 전송 OFMD 심볼들(
Figure 112011069639379-pat00102
)을 생성한다. 이때, 제1 순환전치심볼(CP1)의 샘플 길이(NG)는 소스 노드(S)에서 목적지 노드(D)까지 발생 가능한 최대 시간 지연보다 길게 설정된다.
Figure 112011069639379-pat00134
여기서, N은 전송 OFDM 심볼의 샘플 길이이다.
상기한 바와 같이, 소스 노드(S)는 연속되는 2개의 OFDM 블록을 이용하여 4개의 OFDM 블록을 형성하고, 4개의 OFDM 블록을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 영역 OFDM 블록들을 생성하고, 시간 영역 OFDM 블록들에 제1 순환전치심볼(CP1)을 삽입하여 전송 OFDM 심볼들을 생성하여, 전송 OFDM 심볼들을 릴레이 노드(R1, R2)로 전송한다.
그러면, 릴레이 노드(R1, R2)는 전송 OFDM 심볼을 수신한다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이 릴레이 노드(R1, R2)에서 수신된 수신 OFDM 심볼은 소스 노드(S)와 릴레이 노드(R1, R2) 사이의 시간 지연(
Figure 112010028730364-pat00023
)만큼 지연되어 수신된다.
릴레이 노드(R1, R2)에서 수신된 수신 OFDM 심볼은 하기 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112011069639379-pat00135
여기서,
Figure 112011069639379-pat00025
는 m번째 릴레이 노드에서 수신한 l번째 수신 OFDM 심볼의 n번째 시간 영역 샘플을 나타내고, P1은 소스 노드(S)에서의 전송 OFDM 심볼의 전송 전력을 나타내고,
Figure 112011069639379-pat00026
는 소스 노드(S)와 릴리에 노드 사이에서 발생한 잡음을 나타내고,
Figure 112011069639379-pat00105
와
Figure 112011069639379-pat00106
는 세 번째와 네 번째 OFDM 심볼 구간(l=3, 4)동안의 소스 노드(S)와 m번째 릴레이 노드 사이의 채널 계수와 시간 지연을 각각 나타낸다. 본 발명에서 잡음 성분은 분산이 1이라고 가정한다.
각 릴레이 노드(R1, R2)에서는 우선 수신된 신호의 제1 순환전치심볼(CP1)을 제거하여 수학식 7과 같이 N(도 2에서는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)개의 샘플을 취하며, N개의 샘플의 길이는 N이다.
Figure 112011069639379-pat00107
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에서는
Figure 112011069639379-pat00030
와
Figure 112011069639379-pat00108
는 제1 순환전치심볼(CP1)보다 짧으므로, 수학식 7에서 제1 순한전치심볼(CP1)이 제거된 신호의 부반송파 간 직교성은 보존된다.
다음으로, 릴레이 노드(R1, R2)에서는 목적지 노드 사이에 발생하는 시간 지연에 따른 인접 심볼간 간섭(ISI)를 방지하기 위해서, 도 2에 도시된 바와 같이 새롭게 생성된 N개의 샘플에 NG 샘플 길이만큼의 제2 순환전치심볼(CP2)를 추가적으로 삽입한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들(
Figure 112011069639379-pat00109
)은 하기 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112011069639379-pat00110
이와 같이, 본 발명의 릴레이 노드(R1, R2)에서는 새로운 제2 순환전치심볼(CP2)를 추가 연산하여 종래와 같이 릴레이 노드에서의 시간 동기화 오류가 유효 OFDM 구간내에 영향을 미치는 현상을 방지함으로써, 부정확한 시간 지연 추정에 따른 비트 오류율(BER)을 감소시킬 수 있다.
소스 노드(S)에서의 전송 OFDM 심볼의 전송 전력이 P1이고, 각 릴레이 노드에서 더해지는 잡음 성분은 분산이 1이라고 가정하였기 때문에, 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들(
Figure 112011069639379-pat00111
)의 평균 전력은 P1+1이된다.
릴레이 노드(R1, R2)는 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들의 전력을 정규화한 후 표 1에 표기되어 있는 바와 같이 수신 OFDM 심볼들을 부호화한다. 본 발명에서 정규화된 전력은 소스 노드(S)의 전송 전력과 릴레이 노드(R1, R2)의 전송 전력의 조합으로
Figure 112010028730364-pat00035
이다.
Figure 112010028730364-pat00036
보다 구체적으로, 상기 표 1에 기재된 바와 같이, 첫 번째 릴레이 노드(R1)는 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들 중 첫 번째 수신 OFDM 심볼에
Figure 112010028730364-pat00037
를 곱하여 첫 번째 수신 OFDM 심볼을 부호화된 첫 번째 전송 OFDM 심볼로 부호화한다. 여기서,
Figure 112010028730364-pat00038
는 소스 노드(S)의 전송 전력과 릴레이 노드(R1, R2)의 전송 전력에 따른 정규화된 전력이다.
첫 번째 릴레이 노드(R1)는 제2 순환전치심볼(CP2)가 추가된 수신 OFDM 심볼들 중 첫 번째 수신 OFDM 심볼에
Figure 112010028730364-pat00039
를 곱하여 첫 번째 수신 OFDM 심볼을 부호화된 두 번째 전송 OFDM 심볼로 부호화한다.
첫 번째 릴레이 노드(R1)는 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들 중 세 번째 수신 OFDM 심볼에
Figure 112010028730364-pat00040
를 곱하여 세 번째 수신 OFDM 심볼을 부호화된 세 번째 전송 OFDM 심볼로 부호화한다.
첫 번째 릴레이 노드(R1)는 제2 순환전치심볼(CP2)가 추가된 수신 OFDM 심볼들 중 세 번째 수신 OFDM 심볼에
Figure 112010028730364-pat00041
를 곱하여 세 번째 수신 OFDM 심볼을 부호화된 네 번째 전송 OFDM 심볼로 부호화한다.
두 번째 릴레이 노드(R2)는 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들 중 두 번째 수신 OFDM 심볼에
Figure 112010028730364-pat00042
를 곱하여 두 번째 수신 OFDM 심볼을 부호화된 첫 번째 전송 OFDM 심볼로 부호화한다.
두 번째 릴레이 노드(R2)는 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들 중 두 번째 수신 OFDM 심볼에
Figure 112010028730364-pat00043
를 곱하여 두 번째 수신 OFDM 심볼을 부호화된 두 번째 전송 OFDM 심볼로 부호화한다.
두 번째 릴레이 노드(R2)는 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들 중 네 번째 수신 OFDM 심볼에
Figure 112010028730364-pat00044
를 곱하여 네 번째 수신 OFDM 심볼을 부호화된 세 번째 전송 OFDM 심볼로 부호화한다.
두 번째 릴레이 노드(R2)는 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들 중 네 번째 수신 OFDM 심볼에
Figure 112010028730364-pat00045
를 곱하여 네 번째 수신 OFDM 심볼을 부호화된 네 번째 전송 OFDM 심볼로 부호화한다.
여기서,
Figure 112010028730364-pat00046
및
Figure 112010028730364-pat00047
는 부호 반전 및 허수곱 연산으로, 본 발명에서는 릴레이 노드에서 간단한 부호 반전 및 허수곱 연산을 이용하여 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들을 부호화된 전송 OFDM 심볼들로 알라무티 부호화함으로써, 시간 전환 및 이동 연산을 사용하지 않고도 목적지 노드에서 알라무티 부호 구조를 생성할 수 있다.
상기한 바와 같이, 릴레이 노드(R1, R2)는 소스 노드(S)로부터 전송 OFDM 심볼들을 수신하여, 수신된 수신 OFDM 심볼들에서 제1 순환전치심볼(CP1)을 제거하고, 제1 순환전치심볼(CP1)이 제거된 수신 OFDM 심볼들에 새로운 제2 순환전치심볼(CP2)를 추가하고, 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들을 표 1에 따라 부호화된 전송 OFDM 심볼들로 알라무티 부호화하고, 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 목적지 노드(D)로 전송한다.
목적지 노드(D)는 릴레이 노드(R1, R2)로부터 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 수신한다.
이때, 목적지 노드(D)에서 첫 번째 및 두 번째로 수신된 부호화된 전송 OFDM 심볼들은 하기 수학식 9과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112011069639379-pat00136
여기서,
Figure 112010028730364-pat00049
과
Figure 112010028730364-pat00050
는 목적지 노드(D)에서 첫 번 째 및 두 번째 수신 신호에 더해지는 평균이 0이고, 분산이 1인 백색 정규 잡음(AWGN)을 나타낸다.
목적지 노드(D)는 수신된 부호화된 전송 OFDM 심볼들에서 제2 순환전치심볼(CP2)를 제거하고, 제2 순환전치심볼(CP2)이 제거된 수신된 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 길이가 N인 이산 푸리에 변환(DFT, discrete Fourier transform)한다.
본 발명에서 목적지 노드(D)는 모든 노드 간의 시간 지연
Figure 112010028730364-pat00051
과
Figure 112010028730364-pat00052
를 정확히 추정할 수 있다고 가정한다. 이러한 가정을 바탕으로 목적지 노드(D)는 수신된 부호화된 전송 OFDM 심볼들에서 제2 순환전치심볼(CP2)를 제거한 후, 이산 푸리에 연산을 수행하여 하기 수학식 10 및 수학식 11과 같이 수신 OFDM 블록들(
Figure 112010028730364-pat00053
,
Figure 112010028730364-pat00054
)을 출력할 수 있다.
Figure 112011069639379-pat00113
Figure 112011069639379-pat00114
여기서,
Figure 112011069639379-pat00057
와
Figure 112011069639379-pat00058
는
Figure 112011069639379-pat00115
각각 릴레이 노드 및 목적지 노드에서 더해진 잡음 성분의 이산 푸리에 연산(DFT) 출력 신호를 나타낸다. 시간 영역에서의 지연은 주파수 영역에서의 위상 변화와 상응하므로, 수학식 10 및 수학식 11의 수신 OFDM 블록들을 통해 목적지 노드(D)에서 수신된 부호화된 전송 OFDM 심볼들에 남아있던 시간 지연 성분은 이산 푸리에 연산(DFT) 후 위상 회전 형태로 변하는 것을 알 수 있다.
상기 수학식 2에 정의된 특성(연속되는 2개의 OFDM 블록을 이용하여 생성된 4개의 OFDM 블록)을 바탕으로 상기 수학식 10 및 수학식 11을 행렬 형태로 정리하면 하기 수학식 12과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010028730364-pat00060
상기 수학식 12을 통해, 본 발명에서는 수신 OFDM 블록들의 채널 행렬의 각 열은 서로 직교하는 알라무티 부호 형태를 가지는 것을 관찰할 수 있다.
따라서,
Figure 112011069639379-pat00116
과
Figure 112011069639379-pat00117
의 추정값
Figure 112011069639379-pat00118
과
Figure 112011069639379-pat00119
는 수신 OFDM 심볼들에 채널 행렬의 헤르미이트(Hermitian) 전치 행렬을 곱하여 하기 수학식 13과 같이 손쉽게 구할 수 있다.
Figure 112011069639379-pat00120
여기서,
Figure 112011069639379-pat00121
이며,
Figure 112011069639379-pat00067
는 헤르미이트 전치 행렬을 나타낸다. 상기 수학식 9 내지 수학식 13에서는 목적지 노드(D)에서 처음 2개의 OFDM 심볼 구간 동안(l=1, 2)에 수신한 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 수신 OFDM 블록들의 추정값으로 구하는 방법을 나타낸 것으로, 처음 2개의 OFDM 심볼 구간 다음 두 OFDM 심볼 구간 동안(l= 3, 4)에 수신한 부호화된 전송 OFDM 심볼들도 상기 수학식 9 내지 수학식 13의 과정을 통해 수신 OFDM 심볼들의 추정값으로 구할 수 있다.
최종적으로, 소스 노드(S)에서 전송한 두 개의 연속적인 OFDM 블록의 k번째 샘플
Figure 112010028730364-pat00068
과
Figure 112010028730364-pat00069
각각은 하기 수학식 14 및 수학식 15와 같이 복호화된다.
Figure 112011069639379-pat00122
Figure 112011069639379-pat00123
여기서,
Figure 112010028730364-pat00072
와
Figure 112010028730364-pat00073
는 각각 실수값과 허수값을 취하는 연산자를 나타낸다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 목적지 노드(D)는 릴레이 노드(R1, R2)로부터 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 수신하여, 제2 순환전치심볼(CP2)를 제거한 후, 제2 순환전치심볼(CP2)이 제거된 부호화된 전송 OFDM 심볼들의 이산 푸리에 변환하여 주파수 영역의 OFDM 블록들을 생성한다. 그리고, 목적지 노드(D)는 두 쌍의 주파수 영역의 OFDM 블록들의 실수부와 허수부를 조합하여 소스 노드(S)에서 전송한 연속되는 2개의 OFDM 블록을 산출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 소스 노드의 동작을 나타내는 플루우 차트이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 소스 노드(S)는 연속되는 2개의 OFDM 블록을 이용하여 4개의 OFDM 블록을 생성한다(S301). 이때, 4개의 OFDM 블록은 하나의 OFDM 블록에 대해 다른 OFDM 블록이 공액 복소수의 허수곱이 되도록 형성된다.
이와 같이, 본 발명에서는 종래와 같이 시간 전환 및 이동 연산을 사용하지 않고도 릴레이 노드(R1, R2)에서 단순한 부호 반전 및 허수 곱만을 사용하여 알라무티(Alamouti) 부호 생성 시 필요한 심볼의 공액 복소수 조합을 생성함으로써, 최종적으로 목적지 노드(D)에서는 종래에 비해 2배의 다이버시티 이득을 획득할 수 있다.
소스 노드(S)는 4개의 OFDM 블록을 역 이산 푸리에 변한하여 시간 영역의 OFDM 블록들을 생성하고(S302), 시간 영역 OFDM 블록들에 제1 순환전치심볼(CP1)을 삽입하여 전송 OFDM 심볼들을 생성하여(S303), 전송 OFDM 심볼들을 릴레이 노드(R1, R2)로 전송한다(S304).
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 릴레이 노드의 동작을 나타내는 플루우 차트이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 릴레이 노드(R1, R2)는 소스 노드(S)로부터 전송 OFDM 심볼들을 수신한다(S401).
그리고, 릴레이 노드(R1, R2)는 수신 OFDM 심볼들에서 제1 순환전치심볼(CP1)을 제거하고(S402), 제1 순환전치심볼(CP1)이 제거된 수신 OFDM 심볼들에 새로운 제2 순환전치심볼(CP2)를 삽입한다(S403).
릴레이 노드(R1, R2)는 제2 순환전치심볼(CP2)이 삽입된 수신 OFDM 심볼들을 표 1에 따라 알라무티 부호화하여 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 생성하고(S404), 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 목적지 노드(D)로 전송한다(S405).
이와 같이, 본 발명의 릴레이 노드(R1, R2)에서는 간단한 부호 반전 및 허수곱 연산을 이용하여 제2 순환전치심볼(CP2)이 추가된 수신 OFDM 심볼들을 부호화된 전송 OFDM 심볼들로 알라무티 부호화함으로써, 시간 전환 및 이동 연산을 사용하지 않고도 목적지 노드에서 알라무티 부호 구조를 생성할 수 있다.
또한, 릴레이 노드(R1, R2)에서 소스 노드에서 삽입된 제1 순환전치심볼(CP1)을 삭제하고 새로운 제2 순환전치심볼(CP2)을 삽입함으로써, 릴레이 노드의 시간 동기화 오류로 인한 데이터 복호의 심각한 비트 오류율 성능 열화를 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 목적지 노드의 동작을 나타내는 플루우 차트이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 목적지 노드(D)는 릴레이 노드(R1, R2)로부터 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 수신한다(S501).
그리고, 목적지 노드(D)는 부호화된 전송 OFDM 심볼들에서 제2 순환전치심볼(CP2)을 제거한 후(S502), 제2 순환전치심볼(CP2)이 제거된 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 이산 푸리에 변환하여 주파수 영역의 OFDM 블록들을 생성한다(S503).
목적지 노드(D)는 주파수 영역의 OFDM 블록들을 복호화하여 소스 노드(S)에서 전송한 연속되는 2개의 OFDM 블록을 추정한다(S504).
도 6은 기존 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 소스 노드의 전송 전력에 따른 비트 오류율 변화 및 본 발명의 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에서 소스 노드의 전송 전력에 따른 비트 오류율 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6에서는 이산 푸리에 변환(DFT) 및 역 이산 푸리에 변환(IDFT)길이 N이 64개의 샘플을 포함하고, 제1 및 제2 순환전치심볼(CP1, CP2)의 길이(NG)가 16 샘플인 협력 통신 시스템을 사용하였다. 또한 각 노드 사이의 시간 지연
Figure 112010028730364-pat00074
와
Figure 112010028730364-pat00075
는 0에서 8 사이의 임의의 숫자를 선택하여 소스 노드(S)에서 목적지 노드(D)까지의 최대 지연 시간이 제1 및 제2 순환전치심볼(CP1, CP2)의 길이 이내가 되도록 설정하였다. 또한, 도 3에서는 각 노드 간 채널 계수는 두 개의 연속적인 심볼 구간 동안 일정하다고 가정하였으며, 데이터 심볼은 BPSK 변조를 사용하였으며, 릴레이 노드의 전송 전력 P2는 소스 노드의 전송 전력 P1의 절반으로 설정하였다(P2=P1/2).
도 6에 도시된 바와 같이, Alamouti(2×1) 및 Alamouti(4×1)은 종래 2개의 연속적인 OFDM 심볼을 전통적인 알라무티 부호화하여 전송하는 방법에서의 전력에 따른 비트 오류율을 나타낸다.
도 6에서는
Figure 112010028730364-pat00076
≠0인 경우 기존 및 본 발명(제안기법)의 전송 전력에 따른 비트 오류율과
Figure 112010028730364-pat00077
=0인 경우 기존 및 본 발명(제안기법)의 전송 전력에 따른 비트 오류율을 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이,
Figure 112010028730364-pat00078
≠0 인 경우 기존기법은 시간 추정 오차로 인해 목적지 노드에서 데이터를 올바르게 복조할 수 없기 때문에 오류 마루(error floor) 현상이 발생한다. 반면, 본 발명(제안기법)에서는 시간 지연이 정확하게 추정되지 않더라도 목적지 노드(D)에서 올바르게 데이터를 복조할 수 있기 때문에 소스 노드(S)의 전송 전력이 커짐에 따라 비트 오류율이 낮아져, 비트 오류율의 성능이 향상되는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명은 종래에 비해 목적지 노드(D)에서 기존보다 2배 많은 4개의 심볼 조합을 이용하여 2개의 OFDM 블록을 형성한다. 이는 2개의 송신 안테나와 2개의 수신 안테나를 가진 2×1 MIMO 시스템에서 2개의 OFDM 심볼 블록을 반복해서 전송한 다음 알라무티 부호를 이용해서 복조한 후 결합한 결과와 등가를 이룬다.
2개의 OFDM 심볼을 반복해서 전송할 경우 데이터 복조 시 사용되는 정보의 양이 두 배로 증가하였으므 획득할 수 있는 다이버시티 이득 또한 두 배 증가한다. 그러므로 소스 노드(S)의 전송 전력(P1)이 충분히 클 때 본 발명(제안기법)은 기존 기법의 다이버시티 이득보다 두 배 만큼 증가한 차수가 4인 다이버시티 이득을 획득하게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기존 기법보다 향상된 비트 오류율 성능을 가진다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 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.
S: 소스 노드
R1, R2: 릴레이 노드
D: 목적 노드

Claims (21)

  1. 소스 노드, 목적지 노드 및 복수의 릴레이 노드를 포함하는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법에 있어서,
    (a) 상기 소스 노드에서 연속적인 2개의 OFDM 블록을 조합하여 하나의 OFDM 블록이 다른 OFDM 블록의 공액 복소수의 허수곱으로 표현되는 4개의 OFDM 블록을 생성하는 단계,
    (b) 상기 4개의 OFDM 블록을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 영역 OFDM 블록들을 생성하는 단계,
    (c) 상기 시간 영역 OFDM 심볼들에 제1 순환전치심볼을 삽입하여 전송 OFDM 심볼들을 생성하고, 상기 전송 OFDM 심볼들을 상기 복수의 릴레이 노드로 전송하는 단계, 및
    (d) 상기 복수의 릴레이 노드는 상기 소스 노드로부터 수신된 수신 OFDM 심볼들에서 상기 제1 순환전치심볼을 제거하고 새로운 제2 순환전치심볼을 추가하고, 상기 제2 순환전치심볼이 추가된 상기 수신 OFDM 심볼들을 부호화하여 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 생성하는 단계를 포함하는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 4개의 OFDM 블록은 하기 수학식으로 정의되는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
    Figure 112011069639379-pat00137

    여기서,
    Figure 112011069639379-pat00138
    은 l번째 OFDM 블록이며,
    Figure 112011069639379-pat00126
    는 벡터의 전치 연산자이며, X1과 X2는 상기 연속되는 2개의 OFDM 블록이며, *은 공액 복소수 기호이며, N은 상기 역 이산 푸리에 변환의 크기이며, j는 복소수의 허수를 나타내는 기호이며, l은 l번째 OFDM 블록의 색인(index)을 나타내는 것임.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 순환전치심볼의 길이는 상기 소스 노드에서 상기 복수의 릴레이 노드를 거쳐 상기 목적지 노드까지 발생 가능한 최대 시간 지연보다 길게 설정되는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 순환전치심볼의 길이는 상기 소스 노드에서 상기 복수의 릴레이 노드를 거쳐 상기 목적지 노드까지 발생 가능한 최대 시간 지연보다 길게 설정되는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (d)단계에서 상기 복수의 릴레이 노드는 상기 제2 순환전치심볼이 추가된 상기 수신 OFDM 심볼들을 정규화된 전력, 부호 반전 및 허수곱을 이용하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들로 부호화하며,
    상기 정규화된 전력은 상기 소스 노드의 전송 전력과 상기 복수의 릴레이 노드의 전송 전력의 조합인
    Figure 112010028730364-pat00082
    로 정의되며,
    P1은 상기 소스 노드의 전송 전력이고, P2는 상기 복수의 릴레이 노드 중 어느 하나의 릴레이 노드의 전송 전송 전력인 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (d)단계에서 상기 복수의 릴레이 노드 중 제1 릴레이 노드는,
    상기 수신 OFDM 심볼들 중 첫 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력을 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 첫 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하고,
    상기 첫 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력과 부호 반전된 허수를 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 두 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 (d)단계에서 상기 복수의 릴레이 노드 중 제1 릴레이 노드는,
    상기 수신 OFDM 심볼들 중 세 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력을 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 세 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하고,
    상기 세 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력과 부호 반전된 허수를 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 네 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 (d)단계에서 상기 복수의 릴레이 노드 중 제2 릴레이 노드는,
    상기 수신 OFDM 심볼들 중 두 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력을 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 첫 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하고,
    상기 두 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력과 허수를 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 두 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 (d)단계에서 상기 복수의 릴레이 노드 중 제2 릴레이 노드는,
    상기 수신 OFDM 심볼들 중 네 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력을 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 세 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하고,
    상기 네 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력과 허수를 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 네 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에 이어,
    (e) 상기 목적지 노드는 상기 복수의 릴레이 노드로부터 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 수신하는 단계,
    (f) 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들에서 상기 제2 순환전치심볼을 제거하는 단계,
    (g) 상기 제2 순환전치심볼이 제거된 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 이산 푸리에 변환하여 주파수 영역의 상기 4개의 OFDM 블록들을 생성하는 단계, 및
    (h) 상기 4개의 OFDM 블록들을 복호화하여 소스 노드에서 전송한 상기 연속되는 2개의 OFDM 블록을 추정하는 단계를 더 포함하는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (h)단계에서 상기 목적지 노드는 상기 4개의 OFDM 블록 중 2개의 OFDM 블록의 실수부와 허수부를 조합하여 상기 연속되는 2개의 OFDM 블록 중 하나를 추정하는 협력 통신 시스템의 OFDM 심볼 전송 방법.
  12. 연속적인 2개의 OFDM 블록을 조합하여 하나의 OFDM 블록이 다른 OFDM 블록의 공액 복소수의 허수곱으로 표현되는 4개의 OFDM 블록을 생성하고, 상기 4개의 OFDM 블록을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 영역 OFDM 블록들을 생성하고, 상기 시간 영역 OFDM 심볼들에 제1 순환전치심볼을 삽입하여 생성된 전송 OFDM 심볼들을 전송하는 소스 노드,
    상기 소스 노드의 상기 전송 OFDM 심볼들을 수신 OFDM 심볼들로 수신하여 상기 수신 OFDM 심볼들에서 상기 제1 순환전치심볼을 제거하고 새로운 제2 순환전치심볼을 추가하고, 상기 제2 순환전치심볼이 추가된 상기 수신 OFDM 심볼들을 부호화하여 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 생성하는 복수의 릴레이 노드, 및
    상기 복수의 릴레이 노드로부터 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 수신하여 상기 제2 순환전치심볼을 제거하고, 상기 제2 순환전치심볼이 제거된 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들을 이산 푸리에 변환하여 주파수 영역의 상기 4개의 OFDM 블록들을 생성하고, 상기 4개의 OFDM 블록들을 복호화하여 소스 노드에서 전송한 상기 연속되는 2개의 OFDM 블록을 추정하는 목적지 노드를 포함하는 협력 통신 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 4개의 OFDM 블록은 하기 수학식으로 정의되는 협력 통신 시스템.
    Figure 112011069639379-pat00139

    여기서,
    Figure 112011069639379-pat00140
    은 l번째 OFDM 블록이며,
    Figure 112011069639379-pat00129
    는 벡터의 전치 연산자이며, X1과 X2는 상기 연속되는 2개의 OFDM 블록이며, *은 공액 복소수 기호이며, N은 상기 역 이산 푸리에 변환의 크기이며, j는 복소수의 허수를 나타내는 기호이며, l은 l번째 OFDM 블록의 색인(index)을 나타내는 것임.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 순환전치심볼의 길이는 상기 소스 노드에서 상기 복수의 릴레이 노드를 거쳐 상기 목적지 노드까지 발생 가능한 최대 시간 지연보다 길게 설정되는 협력 통신 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 순환전치심볼의 길이는 상기 소스 노드에서 상기 복수의 릴레이 노드를 거쳐 상기 목적지 노드까지 발생 가능한 최대 시간 지연보다 길게 설정되는 협력 통신 시스템.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 릴레이 노드는 상기 제2 순환전치심볼이 추가된 상기 수신 OFDM 심볼들을 정규화된 전력, 부호 반전 및 허수곱을 이용하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들로 부호화하며,
    상기 정규화된 전력은 상기 소스 노드의 전송 전력과 상기 복수의 릴레이 노드의 전송 전력의 조합인
    Figure 112010028730364-pat00086
    으로 정의되며,
    상기 P1은 상기 소스 노드의 전송 전력이고, P2는 상기 복수의 릴레이 노드 중 어느 하나의 릴레이 노드의 전송 전송 전력인 협력 통신 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 릴레이 노드 중 제1 릴레이 노드는,
    상기 수신 OFDM 심볼들 중 첫 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력을 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 첫 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하고,
    상기 첫 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력과 부호 반전된 허수를 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 두 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하는 협력 통신 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 릴레이 노드 중 제1 릴레이 노드는,
    상기 수신 OFDM 심볼들 중 세 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력을 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 세 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하고,
    상기 세 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력과 부호 반전된 허수를 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 네 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하는 협력 통신 시스템.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 릴레이 노드 중 제2 릴레이 노드는,
    상기 수신 OFDM 심볼들 중 두 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력을 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 첫 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하고,
    상기 두 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력과 허수를 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 두 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하는 협력 통신 시스템.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 릴레이 노드 중 제2 릴레이 노드는,
    상기 수신 OFDM 심볼들 중 네 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력을 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 세 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하고,
    상기 네 번째 수신된 수신 OFDM 심볼에 상기 정규화된 전력과 허수를 곱하여 상기 부호화된 전송 OFDM 심볼들 중 네 번째 부호화된 전송 OFDM 심볼을 생성하는 협력 통신 시스템.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 목적지 노드는 상기 4개의 OFDM 블록 중 2개의 OFDM 블록의 실수부와 허수부를 조합하여 상기 연속되는 2개의 OFDM 블록 중 하나를 추정하는 협력 통신 시스템.


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