KR101311411B1 - 협력 ｓｔｂｃ-ｏｆｄｍ 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템 - Google Patents

협력 ｓｔｂｃ-ｏｆｄｍ 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101311411B1
KR101311411B1 KR1020110081091A KR20110081091A KR101311411B1 KR 101311411 B1 KR101311411 B1 KR 101311411B1 KR 1020110081091 A KR1020110081091 A KR 1020110081091A KR 20110081091 A KR20110081091 A KR 20110081091A KR 101311411 B1 KR101311411 B1 KR 101311411B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
node
received
transmission signal
fec
Prior art date
Application number
KR1020110081091A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130019125A (ko
Inventor
최형진
원경훈
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020110081091A priority Critical patent/KR101311411B1/ko
Publication of KR20130019125A publication Critical patent/KR20130019125A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101311411B1 publication Critical patent/KR101311411B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
    • H04B7/026—Co-operative diversity, e.g. using fixed or mobile stations as relays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2603—Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2606—Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC-OFDM 시스템에서 릴레이 노드가 신호를 중계하는 방법에 있어서, 상기 릴레이 노드가 상기 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 단계; 상기 릴레이 노드가 상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 단계를 포함하는 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법을 제공한다.

Description

협력 ＳＴＢＣ-ＯＦＤＭ 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템{COOPERATIVE STBC-OFDM SIGNAL RELAY METHOD, RECEPTION METHOD, RELAY APPARATUS, RECEPTION APPARATUS AND TRANSMISSION AND RECEPTION SYSTEM}
본 발명은 협력 STBC(Space-Time Block Coded)-OFDM 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 협력 릴레이를 이용하여 추가적인 시간 또는 주파수 자원을 요구하지 않고 다이버시티(diversity) 이득을 얻을 수 있는 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템에 관한 것이다.
최근 무선 이동 통신 시스템의 다양한 멀티미디어 정보에 대한 수요 증가로 인해 고속 데이터 통신에 대한 요구가 급증하고 있다. 이러한 시장 요구를 수용하기 위해서 IMT(International Mobile Telecommunication)-Advanced에서는 현재의 휴대폰 시스템의 성능을 하향링크 1 Gbps, 상향링크 500 Mbps까지 끌어올리는 것을 목표로 하고 있다. 현재 이러한 휴대폰 시스템의 성능 향상을 위해서 MIMO(Multi Input Multi Output), CR(Cognitive Radio), CoMP(Coordinated Multi-Point) 등의 주요 기술들이 연구되고 있다.
시공간 부호화는 무선 이동 통신 시스템에서 페이딩(fading)으로 인한 성능 열화를 줄일 수 있는 효율적인 기술이다. 알라무티(Alamouti)는 송신단 두 개의 안테나, 수신단 단일 안테나를 이용하여 다이버시티(diverisity) 이득을 얻을 수 있는 시공간 부호화 기법을 제안하였다. 이러한 시공간 부호화 기법은 주파수 선택도(selectivity)를 고려하지 않았기 때문에 OFDM 기법과 함께 사용됨으로서 효율을 극대화할 수 있다. 한편, 이러한 다중 안테나를 이용한 시공간 부호화를 통해서 통신 링크의 안정성 및 수신 성능을 향상시킬 수는 있으나, 다중 안테나를 이용한 단말을 구현은 전력 및 안테나 크기 등의 문제로 인한 어려움이 존재한다.
이러한 다중 안테나를 이용한 단말 구현의 문제로 인해, 단말간 또는 릴레이를 이용한 협력 시공간 부호화 시스템에 관한 관심이 크게 증가하였으며, 협력 무선 통신 시스템은 단일 안테나로 구성된 소스(source) 노드와 릴레이(relay) 노드간의 시공간 부호화를 통해 다이버시티(diversity) 이득을 얻을 수 있다는 특징이 있다. 하지만 협력 시공간 부호화 시스템은 소스 노드에서 목적지 노드로 전송하고자 하는 정보를 릴레이에 미리 전달하는 과정에서 추가적인 시간 또는 주파수 자원이 필요로 하게 되며, 이에 따라 시공간 부호화를 통한 다이버시티 이득과 전송 자원의 증가 간의 트레이드-오프(trade-off)가 발생하게 된다.
도 1은 통상적인 OFDM 통신 시스템의 기저 대역 송신기 구조를 나타낸 도면이다. 전송하고자 하는 데이터는 정보 생성기(110)에서 생성되어 데이터 심볼 맵퍼(120)에서 맵핑/변조(mapping/modulation)되며, 파일럿 생성기(130)에서는 송수신단 간에 동일하게 알고 있는 파일럿 심볼이 생성된다. 맵핑된 데이터 심볼과 파일럿 심볼은 심볼 삽입부(140)에서 부반송파에 할당되며. 인접 채널과의 간섭을 줄이기 위한 목적으로 정보의 전송이 이루어 지지 않는 보호 대역(Guard Band)이 보호 대역 삽입부(150)에서 높은 주파수 대역과 낮은 주파수 대역의 부반송파에 각각 할당된다. 이러한 신호는 역고속 퓨리에 변환부(160)를 통과하여 시간 영역의 신호로 변환되고, 이 신호는 보호 간격 삽입부(170)를 거쳐서 최종적으로 전송되는 기저 대역 신호를 생성한다.
도 2a는 종래 협력 STBC-OFDM 시스템의 전송 방식 중 짝수 심벌 구간을 나타낸 도면이고, 도 2b는 종래 협력 STBC-OFDM 시스템의 전송 방식 중 홀수 심벌 구간을 나타낸 도면이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 두 개의 연속적인 심볼의 부반송파 k의 신호 X k ,l 와 X k ,l+ 1 는 2차 다이버시티 이득을 얻기 위해 소스 노드와 릴레이 노드에서 부호화되어 전송된다. 짝수 심벌 구간동안 소스 노드와 릴레이 노드에서는 각각 X k ,l 와 X k ,l+ 1 를 전송하며, 홀수 심벌 구간 동안 소스 노드와 릴레이 노드에서는 각각
Figure 112011062963192-pat00001
와
Figure 112011062963192-pat00002
를 전송한다. 여기서 *는 공액 복소 연산을 의미한다.
Hk=Hk ,l=Hk ,l+1의 두 심벌 구간 동안의 quasi-static 채널을 가정하면 심벌 구간 l과 l+ 1동안 수신된 신호 Yk는 수학식 1과 같이 표현된다.
Figure 112011062963192-pat00003
여기서 N은 고속 퓨리에 변환(FFT(Fast Fourier Transform))의 크기이고,
Figure 112011062963192-pat00004
와
Figure 112011062963192-pat00005
는 소스 노드와 목적지 노드 및 릴레이 노드와 목적지 노드간 채널의 주파수 응답을 의미하며,
Figure 112011062963192-pat00006
는 평균이 0이고 분산이
Figure 112011062963192-pat00007
인 AWGN(Aditive White Gaussian Noise)을 의미한다.
수학식 1로부터 목적지 노드는 수학식 2와 같은 단순한 선형 조합을 통해 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
Figure 112011062963192-pat00008
표 1은 기존의 릴레이 노드를 이용한 협력 STBC-OFDM 시스템의 전송 프로토콜을 나타낸다.
Figure 112011062963192-pat00009
도 3은 종래 협력 STBC-OFDM 시스템의 소스 노드와 릴레이 노드간 정보 전달을 위한 추가적인 자원 할당의 필요성을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 협력 STBC-OFDM 시스템은 단순한 선형 조합만으로 2차 다이버시티 이득을 얻을 수 있다는 장점이 있으나, 소스 노드와 릴레이 노드간의 전송 데이터 정보 교환을 위한 추가적인 시간 또는 주파수 자원이 필요로 된다는 단점이 존재한다. 즉, 릴레이 노드에서 l 번째 시간 구간 동안에 X k , l +1을 전송하기 위해서는 소스 노드에서 릴레이 노드로 미리 X k , l +1을 전송하는 과정이 필요하게 된다. 따라서 기존 방식의 경우 2개의 심볼을 전송하기 위해서는 총 4개의 심볼 시간 또는 두 배의 주파수 대역이 필요하게 된다.
한국공개특허 10-2008-0052300 ("직교주파수분할다중방식/직교주파수분할다중접속방식릴레이 시스템에서의 채널 추정 장치와 동기화 장치 및 그방법", 한국전자통신 연구원, 2008. 06. 11)
본 발명의 목적은 소스 노드와 릴레이 노드 간의 정보 교환을 위한 별도의 자원을 필요로 하지 않으면서도 다이버시티 이득을 얻을 수 있어 효율적으로 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법은 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC-OFDM 시스템에서 릴레이 노드가 신호를 중계하는 방법에 있어서, 상기 릴레이 노드가 상기 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 단계; 상기 릴레이 노드가 상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목적지 노드는 복호 과정에서 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하여 복호화할 수 있다.
상기 릴레이 노드는 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 단계에 있어서, 상기 제 2 송신신호는 상기 제 1 송신신호보다 NFEC 이전 심벌 구간의 송신신호일 수 있다.
상기 릴레이 노드는 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 단계에 있어서, 상기 릴레이 노드가, 짝수 심벌 구간에서는 상기 제 2 송신신호를 공액 복소 연산하여 전송하고, 홀수 심벌 구간에서는 상기 제 2 송신신호를 공액 복소 연산하고 음수를 곱하여 전송할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 협력 STBC-OFDM 신호 수신 방법은 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC-OFDM 시스템에서 목적지 노드가 신호를 수신하는 방법에 있어서, 상기 목적지 노드가 상기 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 단계; 상기 목적지 노드가 상기 릴레이 노드로부터 상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 수신하는 단계; 및 상기 목적지 노드가 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호를 시공간 복호화하고 자기 간섭 신호를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복호화 단계는 상기 수신신호를 시공간 복호화하는 단계; 및 상기 시공간 복호화된 수신신호에서 상기 자기 간섭 신호를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 수신신호를 시공간 복호화하는 단계에서, 상기 목적지 노드는 현재 수신된 제 1 수신신호와 상기 제 1 수신신호보다 NFEC 심볼 구간 이후에 수신된 제 2 수신신호를 이용하여 시공간 복호화할 수 있다.
상기 시공간 복호화된 수신신호에서 상기 자기 간섭 신호를 제거하는 단계에 있어서, 상기 목적지 노드는 상기 시공간 복호화된 수신신호에 대해 심볼 디맵핑하고 디인터리빙하며 FEC 복호화하는 과정을 순차적으로 진행하는 제 1 제거 단계와 상기 제 1 제거 단계를 거친 수신신호를 FEC 부호화하고 인터리빙하며 심볼맵핑하는 과정을 순차적으로 진행하는 제 2 제거 단계를 반복적으로 수행하고, 상기 제 1 제거 단계를 거친 수신신호와 상기 제 2 제거 단계까지 거친 수신신호를 통해 상기 간섭 신호를 제거할 수 있다.
상기 시공간 복호화된 수신신호에서 상기 자기 간섭 신호를 제거하는 단계에 있어서, 상기 목적지 노드는 상기 제 1 수신신호, 상기 제 2 수신신호 및 상기 제 1 수신신호보다 수신신호의 심벌 구간보다 NFEC 이전 심벌 구간의 수신신호를 이용하여 상기 간섭 신호를 제거할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 협력 STBC-OFDM 릴레이 장치는 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC-OFDM 시스템에서 상기 소스 노드로부터 상기 목적지 노드로 신호를 중계하는 릴레이 장치에 있어서, 상기 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 수신부; 상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.
상기 목적지 노드는 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하여 복호화할 수 있다.
상기 제 2 송신신호는 상기 제 1 송신신호보다 NFEC 이전 심벌 구간의 송신신호일 수 있다.
상기 릴레이 노드는 짝수 심벌 구간에서는 상기 제 2 송신신호를 공액 복소 연산하여 전송하고, 홀수 심벌 구간에서는 상기 제 2 송신신호를 공액 복소 연산하고 음수를 곱하여 전송할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 협력 STBC-OFDM 수신 장치는
소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC-OFDM 시스템에서 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 신호를 수신하는 수신 장치에 있어서, 상기 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 제 1 송신신호 수신부; 상기 릴레이 노드로부터 상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 수신하는 제 2 송신신호 수신부; 및 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하여 복호화하는 복호화부를 포함할 수 있다.
상기 복호화부는 상기 수신신호를 시공간 복호화하는 시공간 복호부; 및 상기 시공간 복호화된 수신신호에서 간섭 신호를 제거하는 자기 간섭 신호 제거부를 포함할 수 있다.
상기 시공간 복호부는 상기 목적지 노드에서 현재 수신된 제 1 수신신호와 상기 제 1 수신신호보다 NFEC 심볼 구간 이후에 수신된 제 2 수신신호를 이용하여 시공간 복호화할 수 있다.
상기 자기 간섭 신호 제거부는, 상기 시공간 복호화된 수신신호에 대해 심볼 디맵핑하는 심볼 디맵핑부, 상기 심볼 디맵핑된 신호를 디인터리빙하는 디인터리빙부 및 상기 디인터리빙된 수신신호를 FEC 복호화하는 FEC 복호화부를 포함하는 제 1 제거부와; 상기 제 1 제거부를 거친 수신신호를 FEC 부호화 FEC 부호화부, 상기 FEC 부호화된 수신신호를 인터리빙하는 인터리빙부 및 상기 인터리빙된 수신신호를 심볼맵핑하는 심볼맵핑부를 포함하는 제 2 제거부를 포함하되, 상기 제 1 제거부와 상기 제 2 제거부를 반복적으로 연동시키며, 상기 제 1 제거부를 거친 수신신호와 상기 제 2 제거부까지 거친 수신신호를 통해 상기 간섭 신호를 제거할 수 있다.
상기 자기 간섭 제거부는, 상기 제 1 수신신호, 상기 제 2 수신신호 및 상기 제 1 수신신호보다 수신신호의 심벌 구간보다 NFEC 이전 심벌 구간의 수신신호를 이용하여 상기 간섭 신호를 제거할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 협력 STBC-OFDM 송수신 시스템은 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC-OFDM 시스템에서 신호를 송수신하는 시스템에 있어서, 상기 릴레이 노드 및 상기 목적지 노드로 제 1 송신신호를 송신하는 노스 노드; 상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 릴레이 노드; 및 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하여 복호화하는 목적지 노드를 포함할 수 있다.
본 발명의 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템에 따르면, 소스 노드와 릴레이 노드 간의 정보 교환을 위한 별도의 자원 없이 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이를 통해 효율적으로 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템이 상업용 무선 방송 시스템 또는 무선 통신 시스템에 적용될 경우 효율성의 개선에 따라 통신 비용을 절감할 수 있어 국내외 무선 통신시장에서 경쟁적 우위를 확보할 수 있다.
도 1은 통상적인 OFDM 통신 시스템의 기저 대역 송신기 구조를 나타낸 도면,
도 2a는 종래 협력 STBC-OFDM 시스템의 전송 방식 중 짝수 심벌 구간을 나타낸 도면,
도 2b는 종래 협력 STBC-OFDM 시스템의 전송 방식 중 홀수 심벌 구간을 나타낸 도면,
도 3은 종래 협력 STBC-OFDM 시스템의 소스 노드와 릴레이 노드간 정보 전달을 위한 추가적인 자원 할당의 필요성을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC-OFDM 송수신 시스템의 전송 방식을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC-OFDM 송수신 방법을 개략적으로 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반복적 자기 간섭 신호 제거 단계를 구체적으로 나타낸 상세흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 목적지 노드의 복호기의 구체적인 구조를 나타낸 블록도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법을 개략적으로 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC-OFDM 릴레이 장치를 개략적으로 도시한 블록도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC-OFDM 수신 장치를 개략적으로 도시한 블록도,
도 11은 종래 협력 STBC-OFDM 시스템의 전송 방식의 성능과 간섭제거가 완벽히 이루어진 경우의 본 발명에 따른 협력 STBC-OFDM 송수신 시스템의 성능을 비교한 그래프,
도 12a는 종래 협력 STBC-OFDM 시스템이 QPSK를 사용하는 경우의 전송 방식의 성능과 본 발명에 따른 협력 STBC-OFDM 송수신 시스템이 반복적 간섭 제거의 횟수를 달리하는 경우의 성능을 비교한 그래프,
도 12b는 종래 협력 STBC-OFDM 시스템이 QPSK를 사용하는 경우의 전송 방식의 성능과 본 발명에 따른 협력 STBC-OFDM 송수신 시스템이 반복적 간섭 제거의 횟수를 달리하는 경우의 성능을 비교한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC(Space-Time Block Coded)-OFDM 송수신 시스템의 전송 방식을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 송수신 방식에 따르면, 소스 노드는 일반적인 일대일 또는 일대다 전송 방식과 다른 점이 없이 동일하게 동작한다. 릴레이 노드는 소스 노드에서 수신된 신호를 다음 심볼 시간 구간에서 부호화하여 목적지 노드로 전송한다. 예컨대, 릴레이 노든 소스 노드로부터 l번째 시간 구간 동안 목적지 노드에 전송되는 신호와 동일한 신호를 수신하고, 이를 l+1번째 시간 구간에서 부호화하여 전송한다. 이때, 릴레이 노드에서 부호화된 신호는 짝수 심벌 l의 구간에서는
Figure 112011062963192-pat00010
로 부호화하여 전송하고, 홀수 심벌 l+1에서는
Figure 112011062963192-pat00011
로 부호화하여 전송한다. 따라서, 두 심벌 시간 구간 동안의 수신신호 Y k ,l 과 Y k ,l + 1는 수학식 3과 같이 표현된다.
Figure 112011062963192-pat00012
상기 수학식 3에서 잡음항을 생략하면 메시지 데이터를 얻기 위한 복호 과정은 수학식 4와 같이 표현된다.
Figure 112011062963192-pat00013
여기서
Figure 112011062963192-pat00014
는 목적지 노드의 복호기에서 복호를 통해 송신신호 Xk ,l을 추정한 송신신호 추정치를 나타낸다. 이를 다시 정리하면 수학식 5와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112011062963192-pat00015
수학식 5에 나타낸 바와 같이, 종래 방식에 따라 시간 또는 주파수 자원을 요구하던 것을 제거한 대신 자기 간섭 신호항
Figure 112011062963192-pat00016
이 발생한 것을 알 수 있다. 이는 릴레이 노드에서 소스 노드에서 수신된 신호를 바로 부호화하여 전송하지 않고, 다음 심볼 시간 구간까지 기다렸다가 부호화하여 목적지 노드로 전송하기 때문에 생기는 노이즈이다. 상기한 바와 같이, 자기 간섭 신호항이 발생하였지만, 소스 노드에서 릴레이 노드로 Xk ,m 이외의 추가적인 송신신호를 전송하지 않고도 2차 다이버시티 이득을 얻는다는 것을 알 수 있다. 따라서, 자기 간섭 신호항의 발생을 인정하되 주파수 또는 시간 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 것이다.
본 발명은 이러한 자기 간섭 신호 성분으로 인한 성능 열화를 최소화하기 위한 수신기 복호 과정을 제안한다. 또한, 수신기 복호 과정을 최소화하기 위해 릴레이 노드에서 FEC(Forward Error Correction) 코드 길이 단위, 즉 NFEC 단위의 시공간 부호화를 수행하는 것이 바람직하다. 이는 릴레이 노드가 소스 노드로부터 수신한 송신신호보다 NFEC 만큼 이전 심벌 구간에서의 송신신호를 부호화해서 전송하는 것이 수신기 복호 과정의 성능 열화를 최소화시킬 수 있다는 것을 의미한다.
도 4를 참조하면, 소스 노드는 송신신호 Xk ,m을 릴레이 노드와 목적지 노드로 보내게 된다. 이때 릴레이 노드와 목적지 노드의 채널 주파수 응답이 다르므로 각각 다른 채널 주파수 응답을 곱하게 된다. 릴레이 노드에서는 종래 방식에 따르면, Xk ,l+1을 목적지 노드로 전송하였지만, 본 발명에서는 릴레이 노드에서 수신한 송신신호보다 NFEC 만큼 이전 심벌 구간에서의 송신신호를 부호화하여 전송하는 형태가 된다. 따라서, Xk ,l+ 1를 미리 소스 노드로부터 릴레이 노드로 전송할 필요가 없게 되기 때문에 시간 또는 주파수 측면에서 효율성이 증대된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC-OFDM 시스템의 송수신 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 협력 STBC-OFDM 시스템의 송수신 방법은 소스 노드가 릴레이 노드 및 목적지 노드로 송신신호를 전송하는 단계(500), 릴레이 노드가 현재 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 송신신호를 부호화하여 목적지 노드로 전송하는 단계(510) 및 목적지 노드가 소스 노드 및 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하고 복호화하는 단계(520)를 포함한다.
소스 노드가 릴레이 노드 및 목적지 노드로 송신신호를 전송하는 단계(500)에서, 소스 노드는 종래의 전송 방식과 동일하게 목적지 노드로 전송하고자 하는 송신신호를 릴레이 노드와 목적지 노드로 모두 전송한다.
릴레이 노드가 현재 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 송신신호를 부호화하여 목적지 노드로 전송하는 단계(510)에서 릴레이 노드는 심벌 l의 시간 구간에
Figure 112011062963192-pat00017
을 목적지 노드로 전송한다. 여기서 릴레이 노드가
Figure 112011062963192-pat00018
나
Figure 112011062963192-pat00019
가 아닌
Figure 112011062963192-pat00020
를 목적지 노드로 전송하는 이유는 전술한 바와 같이, 목적지 노드에서 자기 간섭 신호 성분으로 인한 성능 열화를 줄이기 위한 수신기 복호 과정을 최소화하기 위해, 릴레이 노드에서 FEC 코드 길이 단위, 즉 NFEC 단위의 시공간 부호화를 수행하는 것이 바람직하기 때문이다. 릴레이 노드가 소스 노드로부터 수신한 송신신호보다 NFEC 만큼 이전 심벌 구간의 송신신호를 부호화해서 전송하면, 수신기 복호 과정의 성능 열화를 최소화시킬 수 있다.
상기한 수학식 5로부터 NFEC 단위의 시공간 부호화 방식이 적용된 경우의 목적지 노드에서의 수신신호는 수학식 6과 같이 표현된다.
Figure 112011062963192-pat00021
릴레이 노드에서
Figure 112011062963192-pat00022
나
Figure 112011062963192-pat00023
가 아닌
Figure 112011062963192-pat00024
를 전송함에 따라 목적지 노드에서 자기 간섭 신호항이
Figure 112011062963192-pat00025
에서
Figure 112011062963192-pat00026
으로 바뀐 것을 알 수 있다. 바뀐 자기 간섭 신호항
Figure 112011062963192-pat00027
은 이후 목적지 노드의 복호화 단계에서 반복적 간섭 제거 과정을 통해 제거할 수 있다.
목적지 노드가 소스 노드 및 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하고 복호화하는 단계(520)를 살펴보면, 목적지 노드는 반복적 자기 간섭 제거 방식을 통해 두 개의 간섭항
Figure 112011062963192-pat00028
와
Figure 112011062963192-pat00029
를 제거한다. 목적지 노드는 상기한 두 개의 간섭항을 이전 FEC 블록의 복호 과정을 통해
Figure 112011062963192-pat00030
를 얻으며, 다음번 FEC 블록의 복호 과정을 통해
Figure 112011062963192-pat00031
를 구한다. 따라서, 반복적 간섭 제거 과정은 수학식 7과 같이 표현된다.
Figure 112011062963192-pat00032
여기서, i는 반복적 간섭 제거 과정을 반복한 횟수를 나타내는 인덱스이다. 수학식 7을 살펴보면, 반복적 간섭 제거 과정을 i번 반복한 경우의 송신신호 추정치를 나타내고 있고, 여기서 자기 신호 간섭항
Figure 112011062963192-pat00033
에서
Figure 112011062963192-pat00034
를 뺀 만큼 줄어들게 된다. 반복적 간섭 제거 과정을 무한히 반복하면 자기 신호 간섭항을 완전히 제거할 수 있다. 반복적 간섭 제거 과정을 수행하지 않는 경우의 추정치가
Figure 112011062963192-pat00035
로 나와 있는 바와 같이, 자기 간섭 신호항이 전혀 제거되지 않는 것을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 목적지 노드에서 수신신호를 복호하는 단계를 구체적으로 나타낸 상세흐름도이다. 목적지 노드에서 수신신호를 복호하는 단계는 수신신호의 순환 전치(CP)를 제거하는 단계(600), 고속 퓨리에 변환 단계(610), 소스 노드 및 릴레이 노드와 목적지 노드간 채널 추정 단계(620), 시공간 복호화 단계(630) 및 자기 간섭 신호 제거 단계(640)를 포함한다.
목적지 노드에 수신신호가 들어오면 수신신호에 삽입되어 있는 순환 전치 부분을 제거한다(600). 이후 고속 퓨리에 변환(FFT)를 수행한다(610). 다음으로, 소스 노드와 목적지 노드간 채널 및 릴레이 노드와 목적지 노드간 채널을 추정하여 각각의 채널 주파수 응답을 추정한다(620). 그리고 나서 시공간 복호화를 수행한다(630). 시공간 복호화 과정에서 송신신호를 추정하기 위해 두 개의 신호 Yk ,m과 Yk,m+NFEC이 필요하기 때문에 복호기는 수신신호를 일정 부분 저장해 놓을 버퍼를 포함할 수 있다.
시공간 복호화된 수신신호는 자기 간섭 신호항을 가지고 있기 때문에 이를 제거하는 과정이 필요하다(640). 본 발명에서는 상기한 바와 같이 반복적 자기 간섭 제거 과정을 통해 간섭항을 제거한다. 반복적 자기 간섭 제거 과정은 시공간 복호화된 수신신호를 심볼 디맵핑하고, 디인터리빙(Deinterleaving)하며, FEC 복호화를 순차적으로 진행하여 나온 제 1 제거 신호를 구한다. 제 1 제거 신호에 대해 FEC 부호화하고 인터리빙하며 심볼 맵핑을 순차적으로 진행하여 나온 제 2 제거 신호를 구한다. 제 1 제거 신호와 제 2 제거 신호는 상기한 과정을 반복적으로 순환 적용할 수 있다. 반복 횟수가 많을수록 자기 간섭 신호항과 동일한 값에 근접하기 때문에 성능 열화를 최소화할 수 있다. 버퍼에 저장된 Yk ,m- NFEC를 통해
Figure 112011062963192-pat00036
을, Yk ,m+ NFEC를 통해
Figure 112011062963192-pat00037
를 얻을 수 있고, 자기 간섭 신호항에서
Figure 112011062963192-pat00038
와
Figure 112011062963192-pat00039
의 차를 빼면 자기 간섭 신호항을 제거할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 목적지 노드의 복호기의 구체적인 구조를 나타낸 블록도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 목적지 노드는 수신 안테나(700), CP 제거부(710), 고속 퓨리에 변환부(720), 채널 추정부(730), 시공간 복호화부(740) 및 자기 간섭 신호 제거부(750)를 포함한다.
수신 안테나(700)는 수신 노드 및 릴레이 노드로부터 목적지 노드로 들어오는 수신신호를 받는다. CP 제거부(710)는 들어온 수신신호에 삽입되어 있는 순환 전치 부분을 제거한다. 고속 퓨리에 변환부(720)는 순환 전치를 제거한 수신신호에 대해 퓨리에 변환(FFT)을 수행한다. 채널 추정부(730)는 소스 노드와 목적지 노드간 채널 및 릴레이 노드와 목적지 노드간 채널을 추정하여 각각의 채널 주파수 응답을 추정한다. 시공간 복호화부(740)는 고속 퓨리에 변환된 수신신호와 채널 추정부(730)에서 추정한 채널 주파수를 토대로 시공간 복호화를 수행한다. 시공간 복호화부(740)는 시공간 복호화 과정에서 소스 노드에서 전송한 송신신호를 추정하기 위해 두 개의 신호 Yk ,m과 Yk ,m+ NFEC를 필요로 하기 때문에 목적지 노드의 복호기는 수신신호를 일부 저장해 놓을 버퍼(760)를 포함할 수 있다.
시공간 복호화된 수신신호는 자기 간섭 신호항을 가지고 있기 때문에 이를 제거하는 과정이 필요하다. 전술한 바와 같이, 자기 간섭 신호 제거부(750)는 반복적 자기 간섭 제거 과정을 통해 간섭항을 제거한다. 반복적 자기 간섭 제거 과정은 심볼 디맵핑부에서 시공간 복호화된 수신신호를 심볼 디맵핑하고, 디인터리빙부에서 심볼 디맵핑된 수신신호를 디인터리빙(Deinterleaving)하며, FEC 복호화부에서 디인터리빙된 신호를 FEC 복호화하는 과정을 순차적으로 진행한다. 이렇게 하여 나온 신호를 제 1 제거 신호라고 한다. 제 1 제거 신호는 필요에 따라 그대로 쓰일 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 반복적 제거 과정은 순환 반복 횟수가 많을수록 자기 간섭 제거항의 제거 확률이 향상되므로 반복 과정을 여러번 수행하는 것이 바람직하다.
따라서, 제 1 제거 신호에 대해 FEC 부호화부에서 FEC 부호화하고, 인터리빙부에서 FEC 부호화된 제 1 제거 신호를 인터리빙하며, 심볼 맵핑부에서 인터리빙된 제 1 제거신호를 심볼 맵핑하는 과정을 순차적으로 진행한다. 이렇게 하여 출력된 수신신호를 제 2 제거 신호라고 한다. 제 1 제거 신호와 제 2 제거 신호는 상기한 과정을 반복적으로 순환 적용할 수 있다. 반복 횟수가 많을수록 자기 간섭 신호항과 동일한 값에 근접하기 때문에 뺄셈 연산을 통해 성능 열화를 최소화할 수 있다. 버퍼에 저장된 Yk ,m- NFEC를 통해
Figure 112011062963192-pat00040
을, Yk ,m+ NFEC를 통해
Figure 112011062963192-pat00041
를 얻을 수 있고, 자기 간섭 신호항에서
Figure 112011062963192-pat00042
와
Figure 112011062963192-pat00043
의 차를 빼면 자기 간섭 신호항을 제거할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법은 릴레이 노드가 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 단계(800)와 릴레이 노드가 제 1 송신신호의 심벌구간보다 일정 심벌구간 이전의 송신신호인 제 2 송신신호를 부호화하여 송신하는 단계(810)를 포함한다.
소스 노드는 전술한 바와 같이, 목적지 노드와 릴레이 노드에 동일한 신호를 전송한다. 릴레이 노드는 소스 노드가 목적지 노드로 전송하는 송신신호와 동일한 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 릴레이 노드는 소스 노드로부터 수신한 신호를 그대로 목적지 노드로 전송하는 것이 아니라 소스 노드로부터 수신한 신호를 버퍼 공간에 저장하여 가지고 있다가 일정 심벌 구간 이후에 부호화하여 목적지 노드로 전송한다. 따라서, 릴레이 노드는 동시간에 버퍼 공간에 저장되어 있는 소스 노드가 전송하는 신호보다 일정 심벌 구간 이전 신호를 부호화하여 목적지 노드로 전송한다. 이로 인해 자기 간섭 신호항이 발생할 수 있으나 이는 전술한 바와 같이, 목적지 노드에서의 반복적 자기 간섭 제거 과정을 통해 제거할 수 있다. 일정 심벌 구간은 NFEC, 즉 FEC 코드 길이인 것이 바람직할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC-OFDM 릴레이 장치(900)를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 협력 STBC-OFDM 릴레이 장치(900)는 수신부(910)와 전송부(920)를 포함할 수 있다. 수신부(910)는 소스 노드로부터 송신되는 제 1 송신신호를 수신한다. 수신부(910)는 수신 안테나일 수 있다. 전송부(920)는 소스 노드로부터 수신된 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 부호화하여 목적지 노드로 전송한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 STBC-OFDM 수신 장치(1000)를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 협력 STBC-OFDM 수신 장치(1000)는 제 1 송신신호 수신부(1010), 제 2 송신신호 수신부(1020) 및 복호화부(1030)를 포함할 수 있다. 제 1 송신신호 수신부(1010)는 소스 노드로부터 송신된 제 1 송신신호를 수신한다. 제 2 송신신호 수신부(1020)는 릴레이 노드로부터 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 수신한다. 제 1 송신신호 수신부(1010)와 제 2 송신신호 수신부(1020)는 수신 안테나일 수 있다. 복호화부(1030)는 소스 노드 및 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하여 복호화한다. 제 1 송신신호와 제 2 송신신호를 시공간 복호화하면 전술한 바와 같이 자기 간섭 신호항이 발생한다. 따라서, 복호화부(1030)는 도 7에 도시된 바와 같이, CP 제거부, 고속 퓨리에 변환부, 채널 추정부, 시공간 복호화부 및 자기 간섭 신호 제거부를 포함할 수 있다.
도 11은 종래 협력 STBC-OFDM 시스템의 전송 방식의 성능과 간섭제거가 완벽히 이루어진 경우의 본 발명에 따른 협력 STBC-OFDM 송수신 시스템의 성능을 비교한 그래프이다. 본 발명에서 자기 간섭 성분이 완벽히 제거된 경우, 추가적인 자원을 사용하지 않고도 수학식 5에 보인 바와 같이, 2차 다이버시티 이득을 얻으면서 종래 방식과 동일한 성능을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
도 12a는 종래 협력 STBC-OFDM 시스템이 QPSK를 사용하는 경우의 전송 방식의 성능과 본 발명에 따른 협력 STBC-OFDM 송수신 시스템이 반복적 간섭 제거의 횟수를 달리하는 경우의 성능을 비교한 그래프이고, 도 12b는 종래 협력 STBC-OFDM 시스템이 QPSK를 사용하는 경우의 전송 방식의 성능과 본 발명에 따른 협력 STBC-OFDM 송수신 시스템이 반복적 간섭 제거의 횟수를 달리하는 경우의 성능을 비교한 그래프이다. 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제안된 반복적 간섭 제거 방식은 1회의 반복 연산만으로도 충분한 이득을 보임을 확인할 수 있다. 또한, 종래의 협력 시공간 부호화 방식과 비교하였을 때, coded BER=10-5를 기준으로 QPSK의 경우 0.5 dB, 16-QAM의 경우, 2.1 dB의 성능 차이를 보이나, 전송에 필요한 시간 또는 주파수 자원이 1/2인 것을 감안하였을 때 위와 같은 성능 차이는 무시할 수 있는 정도의 것으로 볼 수 있다.
이상 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 정보 생성기 120: 데이터 심볼 맵퍼
130: 파일럿 생성기 140: 심볼 삽입부
150: 보호 대역 삽입부 160: 역고속 퓨리에 변환부
170: 보호 간격 삽입부 S: 소스 노드
R: 릴레이 노드 D: 목적지 노드
500: 소스 노드에서의 송신 단계 510: 릴레이 노드에서의 중계 단계
520: 목적지 노드에서의 수신 및 복호 단계
600: 순환 전치 제거 단계 610: 고속 퓨리에 변환 단계
620: 채널 추정 단계 630: 시공간 부호화 단계
640: 간섭 신호 제거 단계
700: 수신 안테나 710: CP 제거부
720: 고속 퓨리에 변환부 730: 채널 추정부
740: 시공간 복호화부 750: 자기 간섭 신호 제거부
760: 버퍼
800: 제 1 송신신호 수신 단계 810: 제 2 송신신호 송신 단계
900: 릴레이 장치 910: 수신부
920: 전송부
1000: 수신 장치 1010: 제 1 송신신호 수신부
1020: 제 2 송신신호 수신부 1030: 복호화부

Claims (19)

  1. 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC(Space-Time Block Coded)-OFDM 시스템에서 릴레이 노드가 신호를 중계하는 방법에 있어서,
    상기 릴레이 노드가 상기 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 단계;
    상기 릴레이 노드가 상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 2 송신신호는 상기 제 1 송신신호보다 NFEC - NFEC는 릴레이 노드에서의 FEC 코드 길이 단위를 의미함 - 이전 심벌 구간의 송신신호인 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 목적지 노드가 복호 과정에서 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하여 복호화하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 릴레이 노드가 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 단계에 있어서,
    상기 릴레이 노드가, 짝수 심벌 구간에서는 상기 제 2 송신신호를 공액 복소 연산하여 전송하고, 홀수 심벌 구간에서는 상기 제 2 송신신호를 공액 복소 연산하고 음수를 곱하여 전송하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 신호 중계 방법.
  5. 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC(Space-Time Block Coded)-OFDM 시스템에서 목적지 노드가 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 목적지 노드가 상기 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 단계;
    상기 목적지 노드가 상기 릴레이 노드로부터 상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 수신하는 단계; 및
    상기 목적지 노드가 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호를 시공간 복호화하고 자기 간섭 신호를 제거하는 단계를 포함하되,
    상기 목적지 노드가 현재 수신된 제 1 수신신호와 상기 제 1 수신신호보다 NFEC - NFEC는 릴레이 노드에서의 FEC 코드 길이 단위를 의미함 - 심볼 구간 이후에 수신된 제 2 수신신호를 이용하여 시공간 복호화하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 신호 수신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 복호화 단계는
    상기 수신신호를 시공간 복호화하는 단계; 및
    상기 시공간 복호화된 수신신호에서 상기 자기 간섭 신호를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 신호 수신 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 시공간 복호화된 수신신호에서 상기 자기 간섭 신호를 제거하는 단계에 있어서, 상기 목적지 노드가,
    상기 시공간 복호화된 수신신호에 대해 심볼 디맵핑하고 디인터리빙하며 FEC 복호화하는 과정을 순차적으로 진행하는 제 1 제거 단계와
    상기 제 1 제거 단계를 거친 수신신호를 FEC 부호화하고 인터리빙하며 심볼맵핑하는 과정을 순차적으로 진행하는 제 2 제거 단계를 반복적으로 수행하고,
    상기 제 1 제거 단계를 거친 수신신호와 상기 제 2 제거 단계까지 거친 수신신호를 통해 상기 간섭 신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 신호 수신 방법.
  9. 제 6 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시공간 복호화된 수신신호에서 상기 자기 간섭 신호를 제거하는 단계에 있어서, 상기 목적지 노드가
    상기 제 1 수신신호, 상기 제 2 수신신호 및 상기 제 1 수신신호보다 수신신호의 심벌 구간보다 NFEC 이전 심벌 구간의 수신신호를 이용하여 상기 간섭 신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 신호 수신 방법.
  10. 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC(Space-Time Block Coded)-OFDM 시스템에서 상기 소스 노드로부터 상기 목적지 노드로 신호를 중계하는 릴레이 장치에 있어서,
    상기 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 수신부;
    상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 전송부를 포함하되,
    상기 제 2 송신신호는 상기 제 1 송신신호보다 NFEC - NFEC는 릴레이 노드에서의 FEC 코드 길이 단위를 의미함 - 이전 심벌 구간의 송신신호인 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 릴레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 목적지 노드가 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하여 복호화하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 릴레이 장치.
  12. 삭제
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드가 짝수 심벌 구간에서는 상기 제 2 송신신호를 공액 복소 연산하여 전송하고, 홀수 심벌 구간에서는 상기 제 2 송신신호를 공액 복소 연산하고 음수를 곱하여 전송하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 릴레이 장치.
  14. 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC(Space-Time Block Coded)-OFDM 시스템에서 상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 신호를 수신하는 수신 장치에 있어서,
    상기 소스 노드로부터 제 1 송신신호를 수신하는 제 1 송신신호 수신부;
    상기 릴레이 노드로부터 상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 수신하는 제 2 송신신호 수신부; 및
    상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하여 복호화하는 복호화부를 포함하되,
    상기 복호화부는 상기 목적지 노드에서 현재 수신된 제 1 수신신호와 상기 제 1 수신신호보다 NFEC - NFEC는 릴레이 노드에서의 FEC 코드 길이 단위를 의미함 - 심볼 구간 이후에 수신된 제 2 수신신호를 이용하여 시공간 복호화는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 수신 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 복호화부는
    상기 수신신호를 시공간 복호화하는 시공간 복호부; 및
    상기 시공간 복호화된 수신신호에서 간섭 신호를 제거하는 자기 간섭 신호 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 수신 장치.
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 자기 간섭 신호 제거부는,
    상기 시공간 복호화된 수신신호에 대해 심볼 디맵핑하는 심볼 디맵핑부, 상기 심볼 디맵핑된 신호를 디인터리빙하는 디인터리빙부 및 상기 디인터리빙된 수신신호를 FEC 복호화하는 FEC 복호화부를 포함하는 제 1 제거부와;
    상기 제 1 제거부를 거친 수신신호를 FEC 부호화 FEC 부호화부, 상기 FEC 부호화된 수신신호를 인터리빙하는 인터리빙부 및 상기 인터리빙된 수신신호를 심볼맵핑하는 심볼맵핑부를 포함하는 제 2 제거부를 포함하되, 상기 제 1 제거부와 상기 제 2 제거부를 반복적으로 연동시키며,
    상기 제 1 제거부를 거친 수신신호와 상기 제 2 제거부까지 거친 수신신호를 통해 상기 간섭 신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 수신 장치.
  18. 제 15 항 및 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기 간섭 제거부는,
    상기 제 1 수신신호, 상기 제 2 수신신호 및 상기 제 1 수신신호보다 수신신호의 심벌 구간보다 NFEC 이전 심벌 구간의 수신신호를 이용하여 상기 간섭 신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 수신 장치.
  19. 소스 노드가 릴레이 노드를 거쳐서 목적지 노드와 통신할 수 있도록 구성된 협력 STBC(Space-Time Block Coded)-OFDM 시스템에서 신호를 송수신하는 시스템에 있어서,
    상기 릴레이 노드 및 상기 목적지 노드로 제 1 송신신호를 송신하는 노스 노드;
    상기 제 1 송신신호의 심벌 구간보다 일정 심벌 구간 이전의 제 2 송신신호를 부호화하여 상기 목적지 노드로 전송하는 릴레이 노드; 및
    상기 소스 노드 및 상기 릴레이 노드로부터 수신한 수신신호 중 자기 간섭 신호를 제거하여 복호화하는 목적지 노드를 포함하되,
    상기 제 2 송신신호는 상기 제 1 송신신호보다 NFEC - NFEC는 릴레이 노드에서의 FEC 코드 길이 단위를 의미함 - 이전 심벌 구간의 송신신호인 것을 특징으로 하는 협력 STBC-OFDM 송수신 시스템.
KR1020110081091A 2011-08-16 2011-08-16 협력 ｓｔｂｃ-ｏｆｄｍ 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템 KR101311411B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110081091A KR101311411B1 (ko) 2011-08-16 2011-08-16 협력 ｓｔｂｃ-ｏｆｄｍ 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110081091A KR101311411B1 (ko) 2011-08-16 2011-08-16 협력 ｓｔｂｃ-ｏｆｄｍ 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130019125A KR20130019125A (ko) 2013-02-26
KR101311411B1 true KR101311411B1 (ko) 2013-09-25

Family

ID=47897346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110081091A KR101311411B1 (ko) 2011-08-16 2011-08-16 협력 ｓｔｂｃ-ｏｆｄｍ 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101311411B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104052689A (zh) * 2014-05-09 2014-09-17 中国电子科技集团公司第七研究所 基于空时分组码的ofdm中继协作通信系统中继选择方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101400235B1 (ko) * 2013-04-09 2014-05-30 국방과학연구소 다중 안테나 양방향 증폭후 전송하는 낮은 복잡도의 중계 제어 방법 및 중계기 시스템
KR101501482B1 (ko) * 2014-06-03 2015-03-11 목포대학교산학협력단 Ofdm 시스템을 위한 전송률 인지 양방향 릴레이 통신 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090026965A (ko) * 2007-09-11 2009-03-16 울산대학교 산학협력단 스펙트럼 효율이 저하되지 않는 협력적 릴레이 시스템
KR20110051114A (ko) * 2009-11-09 2011-05-17 아주대학교산학협력단 릴레이 네트워크에서의 협력 전송장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090026965A (ko) * 2007-09-11 2009-03-16 울산대학교 산학협력단 스펙트럼 효율이 저하되지 않는 협력적 릴레이 시스템
KR20110051114A (ko) * 2009-11-09 2011-05-17 아주대학교산학협력단 릴레이 네트워크에서의 협력 전송장치 및 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104052689A (zh) * 2014-05-09 2014-09-17 中国电子科技集团公司第七研究所 基于空时分组码的ofdm中继协作通信系统中继选择方法
CN104052689B (zh) * 2014-05-09 2017-05-24 中国电子科技集团公司第七研究所 基于空时分组码的ofdm中继协作通信系统中继选择方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130019125A (ko) 2013-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10686512B2 (en) Adaptive transmission systems and methods
KR101641803B1 (ko) Ｓｃ-ｆｄｍａ 전송 다이버시티 시스템 및 방법
US8351967B2 (en) Multi-antenna scheduling system and method
CN101237306B (zh) 基于放大转发单节点协作通信的宽带无线传感器网络传输方法
US8724723B2 (en) Method and system for reduced complexity channel estimation and interference cancellation for V-MIMO demodulation
CN105610560B (zh) 一种基于稀疏码多址接入的全双工中继系统的构建方法
EP2264929B1 (en) A data transmission method using OFDM, Physical Layer Network Coding, and decoding of a signal superposition.
US9203554B2 (en) Apparatus and method for supporting distributed spatial multiplexing and distributed spatial diversity in multi-hop relay system
KR101311411B1 (ko) 협력 ｓｔｂｃ-ｏｆｄｍ 신호 중계 방법, 수신 방법, 릴레이 장치, 수신 장치 및 송수신 시스템
Zhao et al. Self-interference aided channel estimation in two-way relaying systems
KR102029208B1 (ko) 중계 장치, 수신 장치 및 그 제어 방법
Prasad et al. Efficient combining techniques for multi-input multi-output multi-user systems employing hybrid automatic repeat request
Herdin et al. Pilot design for OFDM amplify-and-forward with chunk reordering
Li et al. Successive DF relaying: MS-DIS aided interference suppression and three-stage concatenated architecture design
Xu Novel Relay Cooperative Transmission Schemes Based on OFDM System
Kim et al. Distributed LDPC coders in cooperative relay networks
Zhang et al. Distributed MIMO-OFDM in imperfectly synchronized cooperative network
Wu et al. Spatial temporal turbo channel coding for 3GPP evaluation
Razak et al. Hybrid relay diversity scheme for OFDM-based system
Alotaibi et al. Robust orthogonal space-time block coding scheme for use in asynchronous cooperative relay networks
Vorkoeper et al. Distributed IDM-STC versus Cooperative OFDM for the Two-Hop Decode-and-Forward Multiple-Access Relay Channel
Shrivastava et al. Space-time-frequency turbo coded MIMO-OFDM systems over frequency selective fading channels
Nguyen et al. CRC Network-Coding Aided Two-way Relaying LTE-based Cooperative Communication Systems
Nasser et al. Efficient space-time block codes for cooperative MIMO communications

Legal Events

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

Payment date: 20160607

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee