KR101449812B1 - OFDMA based cooperative communication method and system thereof - Google Patents

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KR101449812B1
KR101449812B1 KR1020120136505A KR20120136505A KR101449812B1 KR 101449812 B1 KR101449812 B1 KR 101449812B1 KR 1020120136505 A KR1020120136505 A KR 1020120136505A KR 20120136505 A KR20120136505 A KR 20120136505A KR 101449812 B1 KR101449812 B1 KR 101449812B1
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송형규
이의학
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세종대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은, 제1 서브채널을 갖는 제1 단말이 제2 서브채널을 갖는 제2 단말 및 기지국과 협력 통신을 수행하는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법에 있어서, 제1 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 제1 전송 신호를 전송하는 단계와, 제2 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 제2 전송 신호를 전송하는 동시에, 상기 제1 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제1a 전송 신호를 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 단계와, 제3 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 제3 전송 신호를 전송하는 동시에 상기 제2 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제2a 전송 신호를 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 단계, 및 제4 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 상기 제2 전송신호에 콘쥬게이션 및 음의 부호를 취한 값을 전송하는 동시에 상기 제3 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제3a 전송 신호에 콘쥬게이션을 취한 값을 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 단계를 포함하는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법을 제공한다.
상기 OFDMA 기반의 협력 통신 방법 및 그 시스템에 따르면, OFDMA 기반의 협력 통신 시스템에서 전송률을 2/3에서 3/4로 증가시켜서 전송 속도를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.The present invention provides an OFDMA-based cooperative communication method in which a first terminal having a first subchannel performs cooperative communication with a second terminal and a base station having a second subchannel, Transmitting a first transmission signal on the first subchannel, and during a second transmission time, the first terminal transmitting a second transmission signal on the first subchannel, Channel transmission signal on the second subchannel through the second subchannel; and during the third transmission time, the first terminal transmits a third transmission signal on the first subchannel Channel through the second subchannel during the second transmission time, and during the fourth transmission time, the first terminal transmits the second transmission signal through the second subchannel at the second transmission time, Channel < RTI ID = 0.0 > And transmits a value obtained by taking conjugation and negative sign to the signal and conjugating the third transmission signal received through the second subchannel at the third transmission time through the second subchannel OFDMA-based cooperative communication method.
According to the OFDMA-based cooperative communication method and system therefor, there is an advantage that the transmission rate can be increased by increasing the data rate from 2/3 to 3/4 in the OFDMA-based cooperative communication system.

Description

ＯＦＤＭＡ 기반의 협력 통신 방법 및 그 시스템{OFDMA based cooperative communication method and system thereof}[0001] OFDMA-based cooperative communication method and system [0002]

본 발명은 OFDMA 기반의 협력 통신 방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전송률을 증가시킬 수 있는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an OFDMA-based cooperative communication method and system, and more particularly, to an OFDMA-based cooperative communication method and system capable of increasing a transmission rate.

점차 증가하는 다양한 멀티미디어 전송에 대한 요구를 만족시키기 위해 다중 입출력(Mutiple-input multiple-output;MIMO)을 이용한 통신 용량과 송수신 성능을 향상시키는 방법들이 연구되어 왔다. 이러한 다중 안테나 기술은 추가적인 주파수 할당이나 송신 전력의 증가 없이도 송수신의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법이다. Methods to improve the communication capacity and transmission / reception performance using multi-input multiple-output (MIMO) have been studied in order to satisfy the demand for various multimedia transmission. Such a multi-antenna technique is a method for greatly improving transmission / reception performance without additional frequency allocation or increase in transmission power.

MIMO 시스템에서 가장 널리 알려진 다이버시티 기법은 STBC(Space-Time Block Code) 기법이다. STBC 기법은 두 개의 송신 안테나가 각각 첫 번째 전송 시간에는 x1 및 x2를 전송하고, 두 번째 전송 시간에는 -x2*, x1*를 전송한다. 이를 행렬의 형태로 나타내면 수학식 1과 같다.The most widely known diversity technique in a MIMO system is a Space-Time Block Code (STBC) technique. In STBC, two transmit antennas transmit x 1 and x 2 at the first transmission time and -x 2 * and x 1 * at the second transmission time, respectively. This can be expressed by the following equation (1).

Figure 112012098805085-pat00001
Figure 112012098805085-pat00001

여기서, *는 콘쥬게이션을 의미한다. 수학식 1과 같이 2×1 MIMO 시스템에서의 STBC 기법은 두 번의 전송시간 동안 두 개의 심볼을 전송할 수 있다. Here, * denotes conjugation. As shown in Equation (1), the STBC scheme in a 2x1 MIMO system can transmit two symbols during two transmission times.

협력통신에서의 가상의 2×1 MIMO 시스템에서도 STBC 기법을 적용할 수 있으며, 이를 행렬 형태로 나타내면 수학식 2와 같다.The STBC technique can also be applied to a virtual 2x1 MIMO system in cooperative communication.

Figure 112012098805085-pat00002
Figure 112012098805085-pat00002

이 방법의 경우, 수학식 2와 같이 세 번의 전송시간 동안 두 개의 심볼만을 전송할 수 있으므로 전송률은 2/3으로 줄어들게 된다. 이러한 협력통신에 따르면 오류 성능은 높일 수 있으나 전송 속도가 저하되는 단점이 있다. 따라서 협력통신에서 전송률을 증가시키는 방법이 요구된다.In this method, as shown in Equation (2), since only two symbols can be transmitted during three transmission times, the transmission rate is reduced to 2/3. According to this cooperative communication, although the error performance can be improved, there is a disadvantage that the transmission speed is lowered. Therefore, a method of increasing the transmission rate in cooperative communication is required.

본 발명의 배경이 되는 기술은 국내특허공개 제2011-0041271호에 개시되어 있다.The technology of the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0041271.

본 발명은 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템에서 전송률을 증가시킬 수 있는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법 및 그 시스템을 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an OFDMA-based cooperative communication method capable of increasing a transmission rate in an OFDMA-based cooperative communication system, and a system thereof.

본 발명은, 제1 서브채널을 갖는 제1 단말이 제2 서브채널을 갖는 제2 단말 및 기지국과 협력 통신을 수행하는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법에 있어서, 제1 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 제1 전송 신호를 전송하는 단계와, 제2 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 제2 전송 신호를 전송하는 동시에, 상기 제1 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제1a 전송 신호를 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 단계와, 제3 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 제3 전송 신호를 전송하는 동시에 상기 제2 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제2a 전송 신호를 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 단계, 및 제4 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 상기 제2 전송신호에 콘쥬게이션 및 음의 부호를 취한 값을 전송하는 동시에 상기 제3 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제3a 전송 신호에 콘쥬게이션을 취한 값을 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 단계를 포함하는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법을 제공한다.The present invention provides an OFDMA-based cooperative communication method in which a first terminal having a first subchannel performs cooperative communication with a second terminal and a base station having a second subchannel, Transmitting a first transmission signal on the first subchannel, and during a second transmission time, the first terminal transmitting a second transmission signal on the first subchannel, Channel transmission signal on the second subchannel through the second subchannel; and during the third transmission time, the first terminal transmits a third transmission signal on the first subchannel Channel through the second subchannel during the second transmission time, and during the fourth transmission time, the first terminal transmits the second transmission signal through the second subchannel at the second transmission time, Channel < RTI ID = 0.0 > And transmits a value obtained by taking conjugation and negative sign to the signal and conjugating the third transmission signal received through the second subchannel at the third transmission time through the second subchannel OFDMA-based cooperative communication method.

또한, 상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간 동안 상기 제1 단말과 상기 제2 단말이 각각 상기 기지국으로 전송한 신호는 아래의 수학식으로 정의될 수 있다.A signal transmitted from the first terminal and the second terminal to the base station during the first transmission time to the fourth transmission time may be defined by the following equation.

Figure 112012098805085-pat00003
Figure 112012098805085-pat00003

여기서, 제1 단말(i)이 상기 기지국으로 전송하는 신호 Si와 제2 단말(j)이 상기 기지국으로 전송하는 신호 Sj를 구성하는 각각의 제1 행성분 내지 제4 행성분은 상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간에 대응되는 신호이고, 제1 열성분 및 제2 열성분은 각각 상기 제1 서브채널 및 상기 제2 서브채널에 대응되는 신호이며, Xp(·)는 주파수 축에서 생성된 p번째 단말의 전송 신호이고, XDF p(·)는 상기 p번째 단말이 전송한 신호이고, p={i,j}이다.Here, each of the first to fourth elements constituting the signal S i transmitted by the first terminal (i) to the base station and the signal S j transmitted by the second terminal (j) to the base station, 1 transmission time to the fourth transmission time, and the first column component and the second column component are signals corresponding to the first subchannel and the second subchannel, respectively, and Xp (·) is a signal corresponding to the frequency axis And X DF p (·) is the signal transmitted by the p-th UE, and p = {i, j}.

또한, 상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간 동안 상기 제1 단말의 신호에 의한 상기 기지국의 수신 신호는 아래의 수학식으로 정의될 수 있다.Also, the reception signal of the base station by the signal of the first terminal during the first transmission time to the fourth transmission time may be defined by the following equation.

Figure 112012098805085-pat00004
Figure 112012098805085-pat00004

여기서, Yi(m)은 m번째 전송 시간의 수신 신호, H1 i는 상기 제1 단말과 상기 기지국 사이의 채널, H2 i는 상기 제2 단말과 상기 기지국 사이의 채널, Xi DF(·)는 상기 제1 단말에서 상기 제1 서브채널을 통해 전송된 신호를 제2 단말이 수신하여 복조한 후 재변조하여 상기 제1 서브채널을 통해 전송한 신호이고, W(m)은 m번째 전송 시간에 발생한 노이즈이다.Here, Y i (m) is the m-th transmit and receive a time signal, H 1 i is the channel, H 2 i between the first terminal and the base station includes a channel between the second terminal and the base station, X i DF ( ) Is a signal transmitted through the first subchannel by the second terminal after receiving and demodulating a signal transmitted through the first subchannel at the first terminal, and W (m) is a signal transmitted through the first subchannel, It is noise generated at transmission time.

또한, 상기 기지국은, 상기 Yi(3) 및 Yi(4)를 이용하여 STBC(Space Time Block Coding) 복호 방법을 통해 Xi(2) 및 Xi(3)을 복조하고, 상기 Xi(2)의 복조 신호와 상기 Yi(1) 및 Yi(2)를 이용하여 SIC(Successive Interference Cancelation) 방법을 통해 Xi(1)을 복조할 수 있다.Further, the BS, the Y i (3) and Y i (4) using the STBC (Space Time Block Coding) demodulating the X i (2) and X i (3) via a decoding method, and the X i using the demodulated signal and the Y i (1) and Y i (2) (2) through a SIC (Successive Interference Cancelation) method can demodulate the X i (1).

여기서, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말의 전송률은 3/4일 수 있다.Here, the transmission rate of the first terminal and the second terminal may be 3/4.

그리고, 본 발명은 제1 서브채널을 갖는 제1 단말이 제2 서브채널을 갖는 제2 단말 및 기지국과 협력 통신을 수행하는 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템에 있어서, 상기 제1 단말은, 제1 전송 시간 동안, 상기 제1 서브채널을 통해 제1 전송 신호를 전송하고, 제2 전송 시간 동안, 상기 제1 서브채널을 통해 제2 전송 신호를 전송하는 동시에, 상기 제1 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제1a 전송 신호를 상기 제2 서브채널을 통해 전송하고, 제3 전송 시간 동안, 상기 제1 서브채널을 통해 제3 전송 신호를 전송하는 동시에 상기 제2 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제2a 전송 신호를 상기 제2 서브채널을 통해 전송하고, 제4 전송 시간 동안, 상기 제1 서브채널을 통해 상기 제2 전송신호에 콘쥬게이션 및 음의 부호를 취한 값을 전송하는 동시에 상기 제3 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제3a 전송 신호에 콘쥬게이션을 취한 값을 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템을 제공한다.The present invention also provides an OFDMA-based cooperative communication system in which a first terminal having a first subchannel performs cooperative communication with a second terminal and a base station having a second subchannel, Channel for a first transmission time, transmitting a first transmission signal on the first sub-channel for a second transmission time, transmitting a second transmission signal on the first sub-channel for a second transmission time, Channel through the second subchannel, transmitting a third transmission signal on the first subchannel during a third transmission time, and transmitting a third transmission signal on the second subchannel during the second transmission time, Channel and transmits a second transmission signal received via a subchannel on the second subchannel and a value obtained by taking conjugation and negative sign of the second transmission signal on the first subchannel during a fourth transmission time At the same time And transmits a value obtained by conjugating a third transmission signal received through the second subchannel at the third transmission time through the second subchannel.

본 발명에 따른 OFDMA 기반의 협력 통신 방법 및 그 시스템에 따르면, OFDMA 기반의 협력 통신 시스템에서 전송률을 2/3에서 3/4로 증가시켜서 전송 속도를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.According to the OFDMA-based cooperative communication method and system of the present invention, the transmission rate can be increased by increasing the data rate from 2/3 to 3/4 in the OFDMA-based cooperative communication system.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1을 이용한 OFDMA 기반의 협력 통신 방법의 흐름도이다.
도 3은 기존의 시스템에서의 비트오류 성능과 본 발명의 실시예에 따른 시스템에서의 비트오류 성능을 비교 분석한 그래프이다.
도 4는 도 3의 비트오류 성능과 전송률을 고려하여 계산된 전송 속도 성능의 비교 분석 그래프이다.1 is a block diagram of an OFDMA-based cooperative communication system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of an OFDMA-based cooperative communication method using FIG.
FIG. 3 is a graph comparing bit error performance in an existing system with bit error performance in a system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a comparative analysis of the transmission rate performance calculated in consideration of the bit error performance and the data rate of FIG.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템의 구성도이다. 본 발명의 실시예에 따른 협력 통신 시스템은 제1 단말(110), 제2 단말(120), 그리고 기지국(130)을 포함한다. 여기서, 제1 단말(110)과 제2 단말(120)은 사용자 단말을 의미한다.1 is a block diagram of an OFDMA-based cooperative communication system according to an embodiment of the present invention. The cooperative communication system according to an embodiment of the present invention includes a first terminal 110, a second terminal 120, and a base station 130. Here, the first terminal 110 and the second terminal 120 mean a user terminal.

각각 단말(110,120)은 단일의 안테나를 통해 신호를 각각 송수신하고, 각각 송수신한 신호를 기지국(130)으로 전송 및 재전송하게 된다. 각각의 단말(110,120)은 주변에서 가장 좋은 채널 상태를 갖는 주변 단말을 중계기로 선택하고 기지국(130)에 통보한다고 가정한다. 예를 들어, 제1 단말(110)은 제2 단말(120)을 중계기로 사용하고, 제2 단말(120)은 제1 단말(110)을 중계기로 사용한다.Each of the terminals 110 and 120 transmits and receives signals through a single antenna, and transmits and receives signals transmitted and received to and from the base station 130 respectively. It is assumed that each of the terminals 110 and 120 selects a neighboring terminal having the best channel state as a repeater and informs the base station 130 of the neighboring terminal. For example, the first terminal 110 uses the second terminal 120 as a repeater, and the second terminal 120 uses the first terminal 110 as a repeater.

이후 각각의 단말(110,120)은 전송신호를 송신하게 된다. 이러한 전송신호는 기지국(130)과, 상대 측 단말(120,110)에 수신된다.Then, each of the terminals 110 and 120 transmits a transmission signal. This transmission signal is received at the base station 130 and the counterpart terminals 120 and 110.

OFDMA 시스템에서

Figure 112012098805085-pat00005
개의 직교 부반송파를 사용하고
Figure 112012098805085-pat00006
명의 사용자를 갖는다면, 각 사용자 단말기에게 할당된 부반송파의 개수(
Figure 112012098805085-pat00007
)는 아래의 수학식 3으로 정의된다.In an OFDMA system
Figure 112012098805085-pat00005
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure 112012098805085-pat00006
Users, the number of subcarriers allocated to each user terminal (
Figure 112012098805085-pat00007
) Is defined by the following equation (3).

Figure 112012098805085-pat00008
Figure 112012098805085-pat00008

주파수 영역에서 p번째 사용자 단말기의 신호(데이터 심벌

Figure 112012098805085-pat00009
)는 수학식 4로 매핑된다.In the frequency domain, the signal of the p < th > user terminal
Figure 112012098805085-pat00009
) Is mapped to Equation (4).

Figure 112012098805085-pat00010
Figure 112012098805085-pat00010

상기의 신호가 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 통해 OFDMA 심볼로 변환되며, p번째 사용자 단말의 n번째 심볼은 수학식 5를 참조한다.The signal is transformed into an OFDMA symbol through Inverse Fast Fourier Transform (IFFT), and the nth symbol of the pth user terminal is referred to Equation (5).

Figure 112012098805085-pat00011
Figure 112012098805085-pat00011

상기 수학식 5의 전송된 신호는 무선 채널을 통해 수학식 6과 같이 기지국(130)으로 수신된다.The transmitted signal of Equation (5) is received by the base station (130) as shown in Equation (6) through a wireless channel.

Figure 112012098805085-pat00012
Figure 112012098805085-pat00012

여기서

Figure 112012098805085-pat00013
는 다중경로 채널의 주파수 응답이며,
Figure 112012098805085-pat00014
는 평균은 0이고 분산은
Figure 112012098805085-pat00015
를 가지는 AWGN(additive white Gaussian noise)을 나타낸다.here
Figure 112012098805085-pat00013
Is the frequency response of the multipath channel,
Figure 112012098805085-pat00014
The average is 0 and the variance is
Figure 112012098805085-pat00015
(Additive white Gaussian noise).

이러한 수학식 6은 고속 퓨리에 변환(FFT)을 통해 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환되며 심볼은 수학식 7과 같다.Equation (6) is transformed from the time domain to the frequency domain by fast Fourier transform (FFT), and the symbol is expressed by Equation (7).

Figure 112012098805085-pat00016
Figure 112012098805085-pat00016

여기서, OFDMA 신호는 OFDM의 특성을 가지고 있기 때문에 1-tap 등화기를 통해 등화된다. Here, the OFDMA signal is equalized through a 1-tap equalizer because it has OFDM characteristics.

이하에서는 본 발명에서의 기본적인 전송 구조에 관하여 구체적으로 알아본다. 우선 본 발명은 제1 서브채널(subcarrier)을 갖는 제1 단말(110)이 제2 서브채널을 갖는 제2 단말(120) 및 상기 기지국(130)과 협력 통신을 수행하는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법에 관한 것이다.Hereinafter, a basic transmission structure in the present invention will be described in detail. The first terminal 110 having a first sub-channel includes a second terminal 120 having a second sub-channel and an OFDMA-based cooperative communication method for performing cooperative communication with the base station 130 .

제1 단말(110)은 자신의 대역인 제1 서브채널을 통해 자신의 신호를 기지국(130) 및 제2 단말(120)로 전송한다. 또한, 제2 단말(120)은 자신의 대역인 제2 서브채널을 통해 자신의 신호를 기지국(130) 및 제1 단말(110)로 전송한다. 여기서, 제1 단말(110)과 제2 단말(120)은 브로드캐스팅 동작을 수행한다.The first terminal 110 transmits its signal to the base station 130 and the second terminal 120 through the first subchannel, which is its own band. Also, the second terminal 120 transmits its signal to the base station 130 and the first terminal 110 through the second subchannel, which is its own band. Herein, the first terminal 110 and the second terminal 120 perform a broadcasting operation.

구체적으로는 상기 제1 단말(110)은 자신의 전송 신호를 제1 서브채널을 통해 기지국(130) 및 제2 단말(120)로 전송하는 동시에, 이전 전송 시간에 제2 단말(120)로부터 제2 서브채널을 통해 수신된 신호를 제2 서브채널을 통해 기지국(130)으로 전송한다. 즉, 제1 단말(110)의 경우, 자신의 신호는 자신의 대역인 제1 서브채널을 통해 전송하고, 제2 단말(120)로부터 전송받은 신호는 상대 측인 제2 단말(120)의 대역인 제2 서브채널을 통해 전송한다. 여기서, 제2 단말(120)의 전송 원리는 제1 단말(110)의 경우와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Specifically, the first terminal 110 transmits its own transmission signal to the base station 130 and the second terminal 120 through the first subchannel, and at the same time, And transmits the signal received through the second subchannel to the base station 130 via the second subchannel. That is, in the case of the first terminal 110, the signal of the first terminal 110 is transmitted through the first subchannel, which is its band, and the signal transmitted from the second terminal 120 is transmitted to the second terminal 120 And transmits through the second subchannel. Here, the transmission principle of the second terminal 120 is the same as that of the first terminal 110, and a detailed description thereof will be omitted.

이러한 본 발명의 전송 구조는 아래의 수학식 8과 같다.The transmission structure of the present invention is expressed by Equation (8) below.

Figure 112012098805085-pat00017
Figure 112012098805085-pat00017

여기서, Si는 제1 단말(i)이 상기 기지국(130)으로 전송하는 신호이고, Sj는 제2 단말(j)이 상기 기지국(130)으로 전송하는 신호를 나타낸다. Here, S i denotes a signal transmitted from the first terminal i to the base station 130, and S j denotes a signal transmitted from the second terminal j to the base station 130.

Si와 Sj의 행렬에 대하여, 각각의 제1 행성분 내지 제4 행성분은 상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간에 대응되는 신호이다. 또한, 제1 열성분 및 제2 열성분은 각각 제1 서브채널 및 제2 서브채널에 대응되는 신호이다. 즉, 행렬의 상하 방향은 전송 시간 축, 좌우 방향은 서브채널(주파수) 축에 해당된다. For the matrixes of S i and S j , each of the first to fourth row elements is a signal corresponding to the first transmission time to the fourth transmission time. The first column component and the second column component are signals corresponding to the first subchannel and the second subchannel, respectively. That is, the vertical direction of the matrix corresponds to the transmission time axis, and the horizontal direction corresponds to the subchannel (frequency) axis.

이러한 수학식 8은 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간 동안 제1 단말(110)과 제2 단말(120)이 각각 서브채널을 통해 기지국(130)으로 전송한 신호에 해당된다.Equation (8) corresponds to a signal transmitted from the first terminal 110 and the second terminal 120 to the base station 130 via the subchannel during the first transmission time to the fourth transmission time.

여기서, Xp(·)는 주파수 축에서 생성된 p번째 단말의 전송 신호이고, p={i,j}이다. 달리 말하면, Xp는

Figure 112012098805085-pat00018
의 벡터이다. 그리고, XDF p(·)는 p번째 단말이 전송한 신호이다. 여기서, DF란 Decode and Forward의 약자이다.Here, X p (·) is the transmission signal of the p-th terminal generated on the frequency axis, and p = {i, j}. In other words, X p is
Figure 112012098805085-pat00018
. And, X DF p (·) is the signal transmitted by the p-th terminal. Here, DF stands for Decode and Forward.

또한, 기본적으로 제2 내지 제4 전송 시간에서의 전송 신호는 기존의 STBC에서와 같이 전체 전송 전력을 협력 통신을 수행하지 않을 경우와 같이

Figure 112012098805085-pat00019
에 의해 1로 정규화되어 있다.Basically, the transmission signals at the second to fourth transmission times are the same as those in the case of not performing the cooperative communication with the total transmission power as in the existing STBC
Figure 112012098805085-pat00019
Lt; RTI ID = 0.0 > 1 < / RTI >

아래의 표 1은 도 1의 각 단말이 기지국으로 전송하는 신호를 나타내는 도표이다. 이는 상기 수학식 8의 구성에 대응되는 개념이다.Table 1 below is a table showing signals transmitted from each terminal to the base station in Fig. This is a concept corresponding to the configuration of Equation (8).

Figure 112012098805085-pat00020
Figure 112012098805085-pat00020

표 1을 참조하면, 상부 테이블은 제1 단말(110)의 전송 신호, 하부 테이블은 제2 단말(120)의 전송 신호를 나타낸다. 여기서, 제1 단말(110)의 전송 신호만 보면, 좌측의 제1 서브채널(user i subchannel)을 통해 전송되는 신호와 우측의 제2 서브채널(user j subchannel)을 통해 전송되는 신호로 구분된다. 물론, 제2 단말(120)의 경우에서도 좌측의 제1 서브채널(user i subchannel)을 통해 전송되는 신호와 우측의 제2 서브채널(user j subchannel)을 통해 전송되는 신호로 구분된다.Referring to Table 1, the upper table represents the transmission signal of the first terminal 110 and the lower table represents the transmission signal of the second terminal 120. Here, the signals transmitted through the first sub-channel (user i subchannel) and the signals transmitted through the second sub-channel (user j subchannel) on the right side are distinguished from the transmission signal of the first terminal 110 . Of course, even in the case of the second terminal 120, the signal is divided into a signal transmitted through the first sub-channel (user i subchannel) and a signal transmitted through the second subchannel (user j subchannel).

도 2는 도 1을 이용한 OFDMA 기반의 협력 통신 방법의 흐름도이다. 이하에서는 표 1의 제1 단말(110)의 전송 신호 부분과, 수학식 8의 Si 행렬, 그리고 도 2를 참조로 하여, 제1 단말(110)을 기준으로 하여 그 전송 구조를 설명한다. 여기서, 제2 단말(120)을 기준으로 하는 경우 또한 제1 단말(110)의 경우와 동일한 원리를 가지므로 상세한 설명은 생략한다.2 is a flowchart of an OFDMA-based cooperative communication method using FIG. Hereinafter, the transmission structure of the first terminal 110 will be described with reference to the transmission signal portion of the first terminal 110 of Table 1, the S i matrix of Equation (8), and FIG. Here, when the second terminal 120 is used as a reference, the same principle as that of the first terminal 110 is also used, and thus a detailed description thereof will be omitted.

우선, 제1 전송 시간 동안, 상기 제1 단말(110)이 상기 제1 서브채널을 통해 제1 전송 신호 Xi(1)를 전송한다(S210). 이러한 제1 전송 시간에는 또한 제2 단말(120)이 제2 서브채널을 통해 제1a 전송 신호 Xj(1)를 제1 단말(110) 및 기지국(130)에 전송하고 있다.First, during a first transmission time, the first terminal 110 transmits a first transmission signal X i (1) over the first sub-channel (S210). In this first transmission time, the second terminal 120 is also transmitting the first transmission signal X j (1) to the first terminal 110 and the base station 130 via the second subchannel.

그리고, 제2 전송 시간 동안, 상기 제1 단말(110)이 상기 제1 서브채널을 통해 제2 전송 신호 Xi(2)를 전송하는 동시에, 상기 제1 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 상기 제1a 전송 신호 Xj(1)를 상기 제2 서브채널을 통해 전송한다(S220). 수학식 8 및 표 1에서 DF 약자가 포함된 Xj DF(1)은 전송된 신호를 의미한다. 이러한, 제2 전송 시간 동안에는 또한 제2 단말(120)이 제2 서브채널을 통해 제2a 전송 신호 Xj(2)를 제1 단말(110) 및 기지국(130)에 전송하고 있다.During a second transmission time, the first terminal 110 transmits a second transmission signal X i (2) on the first subchannel, and at the first transmission time, through the second subchannel And transmits the received first transmission signal Xj (1) through the second subchannel (S220). In Equation (8) and Table 1, X j DF (1) including the abbreviation DF means a transmitted signal. During the second transmission time, the second terminal 120 is also transmitting the second transmission signal X j (2) to the first terminal 110 and the base station 130 via the second subchannel.

이후, 제3 전송 시간 동안, 상기 제1 단말(110)이 상기 제1 서브채널을 통해 제3 전송 신호 Xi(3)를 전송하는 동시에 상기 제2 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제2a 전송 신호 Xj(2)를 상기 제2 서브채널을 통해 전송한다(S230). Xj DF(2)는 전송된 신호를 의미한다. 이러한, 제3 전송 시간 동안에는 또한 제2 단말(120)이 제2 서브채널을 통해 제3a 전송 신호 Xj(3)를 제1 단말(110) 및 기지국(130)에 전송하고 있다.Thereafter, during a third transmission time, the first terminal 110 transmits a third transmission signal X i (3) over the first subchannel and at the same time receives the first 2a and the transmission signal X j (2) is transmitted through the second sub-channel (S230). X j DF (2) means the transmitted signal. During the third transmission time, the second terminal 120 also transmits the third transmission signal X j (3) to the first terminal 110 and the base station 130 via the second subchannel.

다음, 제4 전송 시간 동안, 상기 제1 단말(110)이 상기 제1 서브채널을 통해 제2 전송신호에 콘쥬게이션 및 음의 부호를 취한 값 -(Xi(2))*을 전송하는 동시에, 상기 제3 전송 시간에 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제3a 전송 신호에 콘쥬게이션을 취한 값 (Xj(3))*을 상기 제2 서브채널을 통해 전송한다(S240). 여기서, (Xj DF(3))*는 전송된 신호를 의미한다. 이러한, 제4 전송 시간 동안에는 또한 제2 단말(120)이 제2 서브채널을 통해 제2a 전송 신호에 콘쥬게이션 및 음의 부호를 취한 값 -(Xj(2))*을 제1 단말(110) 및 기지국(130)에 전송하고 있다.Next, during the fourth transmission time, the first terminal 110 transmits a value - (X i (2)) * obtained by taking the conjugation and negative sign to the second transmission signal on the first subchannel And transmits a value (X j (3)) * obtained by conjugating the third transmission signal received through the second subchannel at the third transmission time through the second subchannel at step S240. Here, (X j DF (3)) * denotes the transmitted signal. During the fourth transmission time, the second terminal 120 also receives a value - (X j (2)) * obtained by conjugating and negating the second transmission signal through the second sub-channel to the first terminal 110 And the base station 130, respectively.

여기서. 본 실시예의 경우, 4개의 전송 시간 동안 3개의 신호를 전송하므로 제1 단말(110) 및 상기 제2 단말(120)의 전송률을 모두 3/4이 된다.here. In this embodiment, since three signals are transmitted during four transmission times, the transmission rates of the first terminal 110 and the second terminal 120 are all ¾.

이상과 같이 제1 단말(110)과 제2 단말(120)은 총 4단계를 통해 기지국(130)에 신호를 전송한다. 기지국(130)에서는 제1 단말(110)과 제2 단말(120)이 보낸 신호가 중첩되어 매 시간마다 들어오게 된다.As described above, the first terminal 110 and the second terminal 120 transmit signals to the base station 130 through a total of four steps. In the base station 130, signals transmitted from the first terminal 110 and the second terminal 120 are superimposed and come in every time.

여기서, 제1 단말(110)과 제2 단말(120)에 의한 신호의 복조 과정은 동일하므로 상기 기지국(130)에서의 복조 과정은 제1 단말(110)에 관한 경우만 알아본다. Since demodulation of signals by the first terminal 110 and the second terminal 120 is the same, the demodulation process in the base station 130 is only performed in the case of the first terminal 110. [

각각의 채널을 통과하고 중첩되어 수신된 기지국(130)의 수신 신호는 다음의 수학식 9로 표현된다. 이러한 수학식 9는 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간 동안 상기 제1 단말(110)의 신호에 의한 상기 기지국(130)의 수신 신호를 나타낸다.The received signal of the base station 130 that has passed through each channel and overlapped is expressed by the following equation (9). Equation (9) represents a reception signal of the base station 130 by a signal of the first terminal 110 during a first transmission time to a fourth transmission time.

Figure 112012098805085-pat00021
Figure 112012098805085-pat00021

여기서, Yi(m)은 m번째 전송 시간의 수신 신호, H1 i는 상기 제1 단말(110)과 상기 기지국 사이의 채널, H2 i는 상기 제2 단말(120)과 상기 기지국 사이의 채널, Xi DF(·)는 상기 제1 단말(110)에서 상기 제1 서브채널을 통해 전송된 신호를 제2 단말(120)이 수신하여 복조한 후 재변조하여 상기 제1 서브채널을 통해 전송한 신호이다. 그리고, W(m)은 m번째 전송 시간에 발생한 노이즈이다. 이러한 수학식 9에서 W(m)이 부가된 것은, 송신 안테나에서 수신 측으로 신호를 전송할 때에 채널을 거치게 되는데 채널을 통과하는 과정에서 잡음이 합쳐지게 되는 것을 의미한다.Here, Y i (m) is m the received signal, H 1 i-th transmission time channel, H 2 i between the first terminal 110 and the base station between the second terminal 120 and the base station Channel, X i DF (·) receives and demodulates a signal transmitted from the first terminal 110 through the first sub-channel to the second terminal 120, re-modulates the signal, and transmits the demodulated signal through the first sub- Transmitted signal. And, W (m) is the noise generated at the mth transmission time. The addition of W (m) in Equation (9) means that when a signal is transmitted from the transmitting antenna to the receiving side, the signal passes through the channel and noise is combined in the process of passing through the channel.

표 2는 제1 단말(110)의 신호에 의한 기지국(130)의 수신 신호와, 제2 단말(120)의 신호에 의한 기지국(130)의 수신 신호를 모두 표현한 것이다.Table 2 is a representation of both the reception signal of the base station 130 by the signal of the first terminal 110 and the reception signal of the base station 130 by the signal of the second terminal 120.

Figure 112012098805085-pat00022
Figure 112012098805085-pat00022

앞서 수학식 9에서 제1 단말(110)에 의한 수신 신호들은 아래 과정을 통해 복조가 된다. 우선 아래 수학식 10의

Figure 112012098805085-pat00023
과
Figure 112012098805085-pat00024
는 H1 i와 H2 i에 대한 추정된 채널들이다. In Equation (9), the signals received by the first terminal 110 are demodulated through the following process. First,
Figure 112012098805085-pat00023
and
Figure 112012098805085-pat00024
Are the estimated channels for H 1 i and H 2 i .

Figure 112012098805085-pat00025
Figure 112012098805085-pat00025

우선, 상기 기지국(130)은 상기 Yi(3) 및 Yi(4)를 이용하여 기존의 STBC(Space Time Block Coding) 복호 방법을 통해 Xi(2) 및 Xi(3)을 복조한다.First, the BS 130 demodulates X i (2) and X i (3) through the existing STBC (Space Time Block Coding) decoding method using the Y i (3) and Y i (4) .

여기서,

Figure 112012098805085-pat00026
과
Figure 112012098805085-pat00027
의 추정에 앞서,
Figure 112012098805085-pat00028
와
Figure 112012098805085-pat00029
을 수학식 11 및 12와 같이 유도한다.here,
Figure 112012098805085-pat00026
and
Figure 112012098805085-pat00027
Prior to the estimation,
Figure 112012098805085-pat00028
Wow
Figure 112012098805085-pat00029
As shown in Equations (11) and (12).

Figure 112012098805085-pat00030
Figure 112012098805085-pat00030

Figure 112012098805085-pat00031
Figure 112012098805085-pat00031

여기서 수학식 11 및 12를 이용하여,

Figure 112012098805085-pat00032
과
Figure 112012098805085-pat00033
를 아래의 수학식 13 및 14와 같이 유도한다.Using Equations 11 and 12,
Figure 112012098805085-pat00032
and
Figure 112012098805085-pat00033
As shown in the following equations (13) and (14).

Figure 112012098805085-pat00034
Figure 112012098805085-pat00034

Figure 112012098805085-pat00035
Figure 112012098805085-pat00035

이러한 디코딩 알고리즘은 일반적인 STBC 복호 알고리즘과 동일하다.This decoding algorithm is the same as a general STBC decoding algorithm.

다음, 상기 기지국(130)은 상기 Xi(2)의 복조 신호

Figure 112012098805085-pat00036
와 상기 Yi(1) 및 Yi(2)를 이용하여 SIC(Successive Interference Cancelation) 방법을 통해 Xi(1)을 복조한다.Next, the base station 130 transmits the demodulated signal X i (2)
Figure 112012098805085-pat00036
And X i (1) are demodulated through a Successive Interference Cancellation (SIC) method using the Y i (1) and Y i (2).

Figure 112012098805085-pat00037
을 검출하기 위하여 우선 α와
Figure 112012098805085-pat00038
을 수학식 15 및 16과 같이 유도한다.
Figure 112012098805085-pat00037
To detect < RTI ID = 0.0 >
Figure 112012098805085-pat00038
Are derived as shown in equations (15) and (16).

Figure 112012098805085-pat00039
Figure 112012098805085-pat00039

여기서,

Figure 112012098805085-pat00040
는 앞서 STBC 복조를 통해 추정한 바 있다.here,
Figure 112012098805085-pat00040
Have been estimated through STBC demodulation.

Figure 112012098805085-pat00041
Figure 112012098805085-pat00041

그리고 수학식 16을 이용하여

Figure 112012098805085-pat00042
를 아래의 수학식 17과 같이 유도한다.Using Equation 16,
Figure 112012098805085-pat00042
As shown in the following Equation (17).

Figure 112012098805085-pat00043
Figure 112012098805085-pat00043

이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 기반의 협력 통신 방법에 따르면, 신호의 전송률을 기존의 2/3에서 3/4으로 증가시킬 수 있다. 전송률의 증가에 따른 전송속도의 비교를 위하여 아래 수학식 18을 통해 전송속도 G를 구할 수 있다.According to the OFDMA-based cooperative communication method according to the embodiment of the present invention, the signal transmission rate can be increased from 2/3 to 3/4. In order to compare the transmission rate with the increase of the transmission rate, the transmission rate G can be obtained by the following equation (18).

Figure 112012098805085-pat00044
Figure 112012098805085-pat00044

여기서, R은 비트오류율이고 Rt는 전송률, N은 단위 전송 시간당 전송비트의 길이이다. 따라서, 전송속도 G는 단위 페이즈 시간당 전송에 성공한 비트 수를 나타낸다. 전송속도는 전송률에 따라 변화하지만 비트오류 성능에 따라서도 변화하기 때문에 비트오류 성능을 살펴봐야 한다. Where R is the bit error rate, R t is the data rate, and N is the length of the transmission bits per unit transmission time. Therefore, the transmission rate G represents the number of bits that are successfully transmitted per unit phase time. The bit rate performance depends on the bit rate performance.

도 3은 기존의 시스템에서의 비트오류 성능과 본 발명의 실시예에 따른 시스템에서의 비트오류 성능을 비교 분석한 그래프이다. 여기서, 기존 시스템의 전송률은 2/3이고 본 실시예에 따른 전송률은 3/4이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 비트오류 성능이 대략 0.5dB정도 감소하였으나 기존과 유사 수준에 해당된다.FIG. 3 is a graph comparing bit error performance in an existing system with bit error performance in a system according to an embodiment of the present invention. Here, the transmission rate of the existing system is 2/3, and the transmission rate according to the present embodiment is 3/4. Referring to FIG. 3, the bit error performance of the present invention is reduced by about 0.5 dB, but corresponds to a level similar to that of the conventional art.

도 4는 도 3의 비트오류 성능과 전송률을 고려하여 계산된 전송 속도 성능의 비교 분석 그래프이다. 본 실시예의 경우 기존의 시스템에 비해 전송 속도가 증가한 것을 알 수 있다. 따라서 본 실시예에 따르면, 별도의 추가적인 장치 없이도 전송속도를 증가시킬 수 있으며 더욱 빠른 통신을 수행할 수 있는 이점이 있다.FIG. 4 is a graph showing a comparative analysis of the transmission rate performance calculated in consideration of the bit error performance and the data rate of FIG. It can be seen that the transmission speed of the present embodiment is increased as compared with the conventional system. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to increase the transmission rate without any additional apparatus and to perform faster communication.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

110: 제1 단말 120: 제2 단말
130: 기지국110: first terminal 120: second terminal
130: Base station

Claims (10)

자신의 신호를 자신의 대역인 제1 서브채널을 통해 전송하는 제1 단말이, 자신의 신호를 자신의 대역인 제2 서브채널을 통해 전송하는 제2 단말, 그리고 기지국과 협력 통신을 수행하는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법에 있어서,
제1 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 제1 전송 신호를 전송하는 단계;
제2 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 제2 전송 신호를 전송하는 동시에, 상기 제1 전송 시간에 상기 제2 단말로부터 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제1a 전송 신호를 상기 제2 단말의 대역인 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 단계;
제3 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 제3 전송 신호를 전송하는 동시에 상기 제2 전송 시간에 상기 제2 단말로부터 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제2a 전송 신호를 상기 제2 단말의 대역인 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 단계; 및
제4 전송 시간 동안, 상기 제1 단말이 상기 제1 서브채널을 통해 상기 제2 전송신호에 콘쥬게이션 및 음의 부호를 취한 값을 전송하는 동시에 상기 제3 전송 시간에 상기 제2 단말로부터 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제3a 전송 신호에 콘쥬게이션을 취한 값을 상기 제2 단말의 대역인 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 단계를 포함하는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법.A first terminal for transmitting its signal through a first subchannel of its own band, a second terminal for transmitting its signal through a second subchannel of its own band, and an OFDMA Based cooperative communication method,
During a first transmission time, the first terminal transmitting a first transmission signal on the first subchannel;
Wherein the first terminal transmits a second transmission signal on the first subchannel during a second transmission time and transmits a first transmission on a second subchannel received from the second terminal on the second subchannel at the first transmission time, Transmitting a signal on the second subchannel that is a band of the second terminal;
The first terminal transmits a third transmission signal on the first subchannel and the second transmission signal from the second terminal on the second subchannel during the third transmission time, Through the second subchannel that is the band of the second terminal; And
The first terminal transmits a value obtained by taking conjugation and negative sign to the second transmission signal on the first subchannel during a fourth transmission time, and at the same time, And transmitting a value obtained by conjugating a third transmission signal received through the second subchannel through the second subchannel, which is a band of the second terminal. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간 동안 상기 제1 단말과 상기 제2 단말이 각각 상기 기지국으로 전송한 신호는 아래의 수학식으로 정의되는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법:
Figure 112012098805085-pat00045

여기서, 제1 단말(i)이 상기 기지국으로 전송하는 신호 Si와 제2 단말(j)이 상기 기지국으로 전송하는 신호 Sj를 구성하는 각각의 제1 행성분 내지 제4 행성분은 상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간에 대응되는 신호이고, 제1 열성분 및 제2 열성분은 각각 상기 제1 서브채널 및 상기 제2 서브채널에 대응되는 신호이며, Xp(·)는 주파수 축에서 생성된 p번째 단말의 전송 신호이고, XDF p(·)는 상기 p번째 단말이 전송한 신호이고, p={i,j}이다.The method according to claim 1,
And a signal transmitted to the base station by the first terminal and the second terminal during the first transmission time to the fourth transmission time is defined by the following formula:
Figure 112012098805085-pat00045

Here, each of the first to fourth elements constituting the signal S i transmitted by the first terminal (i) to the base station and the signal S j transmitted by the second terminal (j) to the base station, 1 transmission time to the fourth transmission time, and the first column component and the second column component are signals corresponding to the first subchannel and the second subchannel, respectively, and Xp (·) is a signal corresponding to the frequency axis And X DF p (·) is the signal transmitted by the p-th UE, and p = {i, j}. 청구항 2에 있어서,
상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간 동안 상기 제1 단말의 신호에 의한 상기 기지국의 수신 신호는 아래의 수학식으로 정의되는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법:
Figure 112012098805085-pat00046

여기서, Yi(m)은 m번째 전송 시간의 수신 신호, H1 i는 상기 제1 단말과 상기 기지국 사이의 채널, H2 i는 상기 제2 단말과 상기 기지국 사이의 채널, Xi DF(·)는 상기 제1 단말에서 상기 제1 서브채널을 통해 전송된 신호를 제2 단말이 수신하여 복조한 후 재변조하여 상기 제1 서브채널을 통해 전송한 신호이고, W(m)은 m번째 전송 시간에 발생한 노이즈이다.The method of claim 2,
The OFDMA-based cooperative communication method according to claim 1, wherein the reception signal of the base station by the signal of the first terminal during the first transmission time to the fourth transmission time is defined by the following equation:
Figure 112012098805085-pat00046

Here, Y i (m) is the m-th transmit and receive a time signal, H 1 i is the channel, H 2 i between the first terminal and the base station includes a channel between the second terminal and the base station, X i DF ( ) Is a signal transmitted through the first subchannel by the second terminal after receiving and demodulating a signal transmitted through the first subchannel at the first terminal, and W (m) is a signal transmitted through the first subchannel, It is noise generated at transmission time. 청구항 3에 있어서,
상기 기지국은,
상기 Yi(3) 및 Yi(4)를 이용하여 STBC(Space Time Block Coding) 복호 방법을 통해 Xi(2) 및 Xi(3)을 복조하고,
상기 Xi(2)의 복조 신호와 상기 Yi(1) 및 Yi(2)를 이용하여 SIC(Successive Interference Cancelation) 방법을 통해 Xi(1)을 복조하는 OFDMA 기반의 협력 통신 방법.The method of claim 3,
The base station comprises:
Demodulates X i (2) and X i (3) through STBC (Space Time Block Coding) decoding method using Y i (3) and Y i (4)
The OFDMA-based cooperative communication method of demodulating X i (1) using the demodulated signal of X i (2) and the Y i (1) and Y i (2) through a Successive Interference Cancellation (SIC) method. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 단말 및 상기 제2 단말의 전송률은 3/4인 OFDMA 기반의 협력 통신 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the transmission rate of the first terminal and the second terminal is 3/4. 자신의 신호를 자신의 대역인 제1 서브채널을 통해 전송하는 제1 단말이, 자신의 신호를 자신의 대역인 제2 서브채널을 통해 전송하는 제2 단말, 그리고 기지국과 협력 통신을 수행하는 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템에 있어서,
상기 제1 단말은,
제1 전송 시간 동안, 상기 제1 서브채널을 통해 제1 전송 신호를 전송하고,
제2 전송 시간 동안, 상기 제1 서브채널을 통해 제2 전송 신호를 전송하는 동시에, 상기 제1 전송 시간에 상기 제2 단말로부터 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제1a 전송 신호를 상기 제2 단말의 대역인 상기 제2 서브채널을 통해 전송하고,
제3 전송 시간 동안, 상기 제1 서브채널을 통해 제3 전송 신호를 전송하는 동시에 상기 제2 전송 시간에 상기 제2 단말로부터 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제2a 전송 신호를 상기 제2 단말의 대역인 상기 제2 서브채널을 통해 전송하고,
제4 전송 시간 동안, 상기 제1 서브채널을 통해 상기 제2 전송신호에 콘쥬게이션 및 음의 부호를 취한 값을 전송하는 동시에 상기 제3 전송 시간에 상기 제2 단말로부터 상기 제2 서브채널을 통해 수신된 제3a 전송 신호에 콘쥬게이션을 취한 값을 상기 제2 단말의 대역인 상기 제2 서브채널을 통해 전송하는 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템.A first terminal for transmitting its signal through a first subchannel of its own band, a second terminal for transmitting its signal through a second subchannel of its own band, and an OFDMA Based cooperative communication system,
The first terminal,
Transmitting a first transmission signal on the first subchannel during a first transmission time,
And for transmitting a second transmission signal on the first subchannel during a second transmission time and transmitting a first transmission signal received on the second subchannel from the second terminal on the second transmission time, Channel through the second subchannel, which is a band of the UE,
And transmitting a second transmission signal on the first subchannel and a second transmission signal received on the second subchannel from the second terminal on the second transmission time during the third transmission time, Channel through the second sub-channel,
And transmits a value obtained by taking conjugation and negative sign to the second transmission signal through the first subchannel during a fourth transmission time and transmits a value obtained by subtracting the conjugation and negative sign from the second terminal through the second subchannel And transmits a value obtained by conjugating the received 3a transmission signal through the second subchannel, which is a band of the second terminal. 청구항 6에 있어서,
상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간 동안 상기 제1 단말과 상기 제2 단말이 각각 상기 기지국으로 전송한 신호는 아래의 수학식으로 정의되는 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템:
Figure 112012098805085-pat00047

여기서, 제1 단말(i)이 상기 기지국으로 전송하는 신호 Si와 제2 단말(j)이 상기 기지국으로 전송하는 신호 Sj를 구성하는 각각의 제1 행성분 내지 제4 행성분은 상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간에 대응되는 신호이고, 제1 열성분 및 제2 열성분은 각각 상기 제1 서브채널 및 상기 제2 서브채널에 대응되는 신호이며, Xp(·)는 주파수 축에서 생성된 p번째 단말의 전송 신호이고, XDF p(·)는 상기 p번째 단말이 전송한 신호이고, p={i,j}이다.The method of claim 6,
And a signal transmitted to the base station by the first terminal and the second terminal during the first transmission time to the fourth transmission time is defined by the following equation:
Figure 112012098805085-pat00047

Here, each of the first to fourth elements constituting the signal S i transmitted by the first terminal (i) to the base station and the signal S j transmitted by the second terminal (j) to the base station, 1 transmission time to the fourth transmission time, and the first column component and the second column component are signals corresponding to the first subchannel and the second subchannel, respectively, and Xp (·) is a signal corresponding to the frequency axis And X DF p (·) is the signal transmitted by the p-th UE, and p = {i, j}. 청구항 7에 있어서,
상기 제1 전송 시간 내지 제4 전송 시간 동안 상기 제1 단말의 신호에 의한 상기 기지국의 수신 신호는 아래의 수학식으로 정의되는 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템:
Figure 112012098805085-pat00048

여기서, Yi(m)은 m번째 전송 시간의 수신 신호, H1 i는 상기 제1 단말과 상기 기지국 사이의 채널, H2 i는 상기 제2 단말과 상기 기지국 사이의 채널, Xi DF(·)는 상기 제1 단말에서 상기 제1 서브채널을 통해 전송된 신호를 제2 단말이 수신하여 복조한 후 재변조하여 상기 제1 서브채널을 통해 전송한 신호이고, W(m)은 m번째 전송 시간에 발생한 노이즈이다.The method of claim 7,
The OFDMA-based cooperative communication system wherein the received signal of the base station by the signal of the first terminal during the first transmission time to the fourth transmission time is defined by the following equation:
Figure 112012098805085-pat00048

Here, Y i (m) is the m-th transmit and receive a time signal, H 1 i is the channel, H 2 i between the first terminal and the base station includes a channel between the second terminal and the base station, X i DF ( ) Is a signal transmitted through the first subchannel by the second terminal after receiving and demodulating a signal transmitted through the first subchannel at the first terminal, and W (m) is a signal transmitted through the first subchannel, It is noise generated at transmission time. 청구항 8에 있어서,
상기 기지국은,
상기 Yi(3) 및 Yi(4)를 이용하여 STBC(Space Time Block Coding) 복호 방법을 통해 Xi(2) 및 Xi(3)을 복조하고,
상기 Xi(2)의 복조 신호와 상기 Yi(1) 및 Yi(2)를 이용하여 SIC(Successive Interference Cancelation) 방법을 통해 Xi(1)을 복조하는 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템.The method of claim 8,
The base station comprises:
Demodulates X i (2) and X i (3) through STBC (Space Time Block Coding) decoding method using Y i (3) and Y i (4)
The OFDMA-based cooperative communication system demodulates X i (1) using the demodulated signal of X i (2) and the Y i (1) and Y i (2) through a Successive Interference Cancellation (SIC) method. 청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 단말 및 상기 제2 단말의 전송률은 3/4인 OFDMA 기반의 협력 통신 시스템.The method according to any one of claims 6 to 9,
And the transmission rate of the first terminal and the second terminal is 3/4.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080054315A (en) * 2006-12-12 2008-06-17 삼성전자주식회사 Apparatus and method for transmitting/receiving preamble signal and estimating a channel in an orthogonal frequency division multiplexing communication system using a multiple input multiple output scheme
KR20080054089A (en) * 2006-12-12 2008-06-17 삼성전자주식회사 Method for adaptive relaying in communication system
KR20100087655A (en) * 2009-01-27 2010-08-05 모토로라 인코포레이티드 Cooperative communications using multiple access points to improve data integrity
KR20130047306A (en) * 2011-10-31 2013-05-08 세종대학교산학협력단 Method for cooperative communication in ofdma and apparatus thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080054315A (en) * 2006-12-12 2008-06-17 삼성전자주식회사 Apparatus and method for transmitting/receiving preamble signal and estimating a channel in an orthogonal frequency division multiplexing communication system using a multiple input multiple output scheme
KR20080054089A (en) * 2006-12-12 2008-06-17 삼성전자주식회사 Method for adaptive relaying in communication system
KR20100087655A (en) * 2009-01-27 2010-08-05 모토로라 인코포레이티드 Cooperative communications using multiple access points to improve data integrity
KR20130047306A (en) * 2011-10-31 2013-05-08 세종대학교산학협력단 Method for cooperative communication in ofdma and apparatus thereof

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