KR101511782B1 - 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서의 적응적 다이버시티 기법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

Abstract

다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서의 적응적 다이버시티 기법 및 이를 지원하는 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서의 다이버시티 기법은, 무선통신시스템의 소스 노드 및/또는 복수의 중계국으로부터 목적지 노드까지의 M개의 다이버시티 경로들 중에서, 소정의 기준에 따라 목적지 노드에 의하여 선택된 N(N≤M)개의 다이버시티 경로를 사용하여 다이버시티 결합을 수행하는데, 목적지 노드에서의 오류 검출을 이용하여 N의 크기를 결정한다. 이 경우에, 목적지 노드까지의 수신 링크들의 채널 이득에 기초하여, 다이버시티 결합에 참여할 다이버시티 경로를 선택하거나, 목적지 노드에서 다이버시티 신호를 수신하는 순서에 따라서 다이버시티 결합에 참여할 다이버시티 경로를 선택할 수도 있다.

Description

다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서의 적응적 다이버시티 기법 및 이를 지원하는 장치{Adaptive diversity technique for multiple-relay-based cooperative wireless communications system and equipment supporting the technique}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로 복수의 중계국들의 협력 통신을 지원하는 무선통신시스템에서의 다이버시티 기법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.

최근 정보통신 서비스의 보편화와 다양한 멀티미디어 서비스들의 등장, 그리고 고품질 서비스의 출현 등으로 인해 무선통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 다양한 무선 통신 기술들이 여러 분야에서 연구되고 있는데, 다양한 다이버시티(Diversity) 기법과 중계국(Relay Station) 등을 이용한 다중 홉 전송 기법이나 협력 전송 기법 등이 그것들 중의 일례이다.

다이버시티 기법은 통신의 신뢰성을 확보하기 위하여 동일한 데이터를 반복하거나 및/또는 중복해서 전송하는 것을 말한다. 동일한 데이터가 서로 독립적인 다수의 경로, 즉 다이버시티 브랜치(Diversity Branch)를 통해 전송된다면, 일부 경로의 데이터에서 오류가 발생하더라도 나머지 다른 경로의 데이터로부터 원래 데이터를 복원할 수 있다. 따라서 서로 독립적인 다중 경로를 통해 안정적인 데이터의 송신 및/또는 수신을 이루기 위하여 제안된 방법이 바로 다이버시티 기법이다. 다이버시티 기법의 종류로는 서로 다른 주파수로 신호를 전송하는 주파수 다이버시티(Frequency Diversity) 기법, 서로 다른 시점에서 신호를 전송하는 시간 다이버시티(Time Diversity), 다수의 전송 안테나를 사용하는 공간 다이버시티(Spatial Diversity) 등이 있다.

최근에는 복수의 중계국 또는 복수의 협력 노드를 이용하여 다이버시티 이득(Diversity Gain)을 얻을 수 있는 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에 관한 연구도 활발히 진행되고 있다. 중계국 또는 협력 노드는 고정된 기지국을 이용하는 무선통신시스템에서 서비스 지역의 확장(Coverage Extension) 및 데이터처리율 향상(Throughput Enhancement) 등을 제공하기 위하여 도입되었으며, 현재 일부 광대역 무선통신시스템에서 사용되고 있다. '다중중계국기반 협력 무선통신시스템'은 다수의 중계국을 이용하여 다이버시티 전송을 수행하는 무선통신시스템이다. 이하에서는, 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서의 다이버시티 기법을 '협력 다이버시티 기법(Cooperative Diversity Technique)'이라 하고, 이러한 협력 다이버시티 기법을 통해 얻게 되는 다이버시티 이득을 '협력 다이버시티 이득(Cooperative Diversity Gain)'이라고 한다.

다중중계국기반 협력 무선통신시스템의 목적지 노드는 예컨대, 최대비 결합(Maximum Ratio Combining, MRC) 방식으로 협력 다이버시티 이득을 얻는다. 기존의 MRC 방식에 의하면, 목적지 노드는 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 등을 최대화할 수 있도록, 모든 다이버시티 경로(Diversity Branch)들을 통해 수신된 다이버시티 전송 신호들을 결합하였다.

그런데, 협력 다이버시티 기법의 경우에, 중계국에서 과도하게 증폭된 잡음을 포함하는 다이버시티 경로들이나 S(Source)-R(Relay) 링크/R-D(Destination) 링크에 대한 채널 이득 추정 오류(Estimation Error)가 크게 발생한 다이버시티 경로들을, 목적지 노드에서의 MRC에 참여시키는 다이버시티 전송 신호의 결합 방법은 오히려 MRC의 성능을 저하시킬 수가 있다. 왜냐하면, 상기한 다이버시티 경로들은 목적지 노드에서 해당 경로에 대한 신호 검출(Signal Detection)을 수행할 때 오류를 야기할 확률이 대단히 높기 때문이다.

본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서 다이버시티 결합 이득을 최대로 할 수 있는 적응적 다이버시티 기법 및 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 하나의 과제는 다중중계국기반 협력 무선통 신시스템에서 일부 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호에 과도하게 증폭된 잡음이 포함되거나 또는 일부 다이버시티 경로들의 S-R 링크/R-D 링크에 대한 채널 이득 추정 오류가 있는 경우에도, 신호 검출의 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있는 적응적 다이버시티 기법 및 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서의 다이버시티 기법은, 상기 무선통신시스템의 소스 노드 및/또는 복수의 중계국으로부터 상기 목적지 노드까지의 M개의 다이버시티 경로들 중에서, 소정의 기준에 따라 상기 목적지 노드에 의하여 선택된 N(N≤M)개의 다이버시티 경로를 사용하여 다이버시티 결합을 수행하고, 상기 목적지 노드에서의 오류 검출을 이용하여 상기 N의 크기가 결정된다.

상기 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 목적지 노드까지의 수신 링크들의 채널 이득에 기초하여, 상기 다이버시티 결합에 참여할 다이버시티 경로를 선택할 수 있다. 상기 실시예의 다른 측면에 의하면, 상기 무선통신시스템은 시분할 다중 접속 기법을 사용하여 다이버시티 전송을 구현하고, 상기 목적지 노드에서 다이버시티 신호를 수신하는 순서에 따라서, 상기 다이버시티 결합에 참여할 다이버시티 경로를 선택할 수 있다.

이 경우에, 상기 N의 크기는, 상기 M보다 작은 임의의 값이거나 또는 상기 M보다 작은 임의의 값을 이용하여 다이버시티 결합된 신호에 오류가 검출될 경우에 는 상기 M과 같을 수 있다. 또는, 상기 N의 크기는, 1부터 시작하여 상기 목적지 노드에서 오류가 검출되지 않을 때까지 순차적으로 1씩 증가시킬 수 있는데, 이 경우에는 조기 종료 통지를 이용할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서의 다이버시티 기법은, 상기 무선통신시스템의 소스 노드 및/또는 복수의 중계국으로부터 상기 목적지 노드까지의 M개의 다이버시티 경로들을 통해 수신된 신호들의 일부 또는 전부에 대하여 오류 검출 과정을 수행하고, 상기 오류 검출 과정에서 오류가 검출되지 않은 N(N≤M)개의 수신 신호들만을 사용하여 다이버시티 결합을 수행할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 M개의 다이버시티 경로를 포함하는 협력 다이버시티 통신시스템에서의 다이버시티 기법은, 상기 M개의 다이버시티 경로들 중에서 소정의 기준에 기초하여 N(N<M)개의 다이버시티 경로들을 선택하는 단계, 선택된 상기 N개의 다이버시티 경로들을 사용하여 최대비 결합(MRC)을 수행하여 제1 신호를 얻는 단계, 상기 제1 신호에 대하여 오류가 존재하는지를 판단하는 단계, 및 상기 제1 신호에 오류가 존재하지 않을 경우에는 상기 제1 신호를 디코딩하고, 상기 제1 신호에 오류가 존재할 경우에는 상기 M개의 다이버시티 경로들을 이용하여 다시 최대비 결합을 수행하여 제2 신호를 얻은 후에 상기 제2 신호를 디코딩하는 단계를 포함한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 M개의 다이버시티 경로를 포함하는 협력 다이버시티 통신시스템에서의 다이버시티 기법은, 상 기 M개의 다이버시티 경로들 중에서 소정의 기준에 기초하여 첫 번째 다이버시티 경로를 선택하는 제1 단계, 선택된 다이버시티 경로를 통해 수신된 제1 신호에 대하여 오류가 존재하는지를 판단하는 제2 단계, 및 상기 제1 신호에 오류가 존재하지 않을 경우에는 상기 제1 신호를 디코딩하고, 상기 제1 신호에 오류가 존재할 경우에는 상기 소정의 기준에 기초하여 두 번째 다이버시티 경로를 추가로 선택하는 제3 단계를 포함한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 M개의 다이버시티 경로를 포함하는 협력 다이버시티 통신시스템에서의 다이버시티 기법은 상기 M개의 다이버시티 경로들 중에서 소정의 기준에 기초하여 첫 번째 다이버시티 경로를 선택하는 제1 단계, 선택된 다이버시티 경로를 통해 수신된 제1 신호에 대하여 오류가 존재하는지를 판단하는 제2 단계, 및 상기 제1 신호에 오류가 존재하지 않을 경우에는 상기 첫 번째 다이버시티 경로를 최대비 결합을 위한 집합에 추가하거나 또는 상기 제1 신호에 오류가 존재할 경우에는 상기 소정의 기준에 기초하여 두 번째 다이버시티 경로를 추가로 선택하는 제3 단계를 포함한다.

전술한 과제 해결 수단에 의하면, 종래 다이버시티 기법의 문제점으로 제기된, 오류 검출 기능이 없는 릴레이들을 이용하는 다중릴레이기반 협력 무선통신시스템에서 오류 전파(Error Propagation)에 의해 발생할 수 있는 MRC의 성능 저하를 개선함으로써, 협력 다이버시티 이득을 최대화시킬 수 있다. 특히, R-D 링크/S-D 링크의 채널 이득들에 의해서만, 특정 다이버시티 경로의 MRC 참여여부를 판단할 경우에는, 중계국에서 발생할 오류로 인하여 MRC의 성능이 저하될 가능성이 있는 것을, 목적지 노드에서 오류 검출을 이용하여 보완함으로, 중계국의 복잡도를 줄일 수 있고 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 줄임으로써, 선택적 DF 방식과 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, MRC 결합에 사용되는 다이버시티 경로의 개수를 적응적으로 조절함으로써, 목적지 노드에서의 전력 소모량을 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 조기 종료(early termination)을 함께 이용할 경우에는, MRC에 필요하지 않은 중계국들의 신호 전송을 막을 수 있으므로, 결국 하나의 프레임에서 MRC에 참여하지 않는 중계국들에게 할당해야 하는 시간 슬롯을 절약하여 전송 효율을 향상시킬 수가 있다. 그리고 임계치 기반 릴레이를 적용할 경우에는, 목적지 노드에서 고려해야 하는 다이버시티 경로의 수를 줄임으로써 본 발명의 실시예에 따른 다이버시티 기법의 구현에 필요한 복잡도를 추가로 줄일 수 있고, 모든 다이버시티 경로들에 대하여 직교 채널들을 할당하는데 따른 전송 효율의 손실을 최대한 줄일 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 다중중계국기반 협력 무선통신시스템의 일례의 구성을 보여 주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 다중중계국기반 협 력 무선통신시스템은 소스 노드(S), 목적지 노드(D), 및 (M-1)개의 협력 노드 또는 중계국(R1, R2, …, R(M-1))을 포함한다. 다중중계국기반 협력 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치될 수 있다. 그리고 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서는 복수의 중계국들의 협력 통신을 통하여 다이버시티를 구현한다. 그러나, 후술하는 본 발명의 실시예는, 도 1에 도시된 것과 같은 다중중계국기반 협력 무선통신시스템만이 아니라, 복수의 중계국을 사용하지 않는 일반적인 직교 채널 기반 협력 다이버시티 통신시스템에도 적용될 수 있다.

그리고 후술하는 본 발명의 실시예는 다양한 무선통신시스템에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 복수의 전송 안테나뿐 아니라 하나의 전송 안테나를 갖는 통신 시스템에도 적용할 수 있다. 이러한 무선통신시스템은 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO) 시스템 또는 다중 입력 단일 출력(Multiple Input Single Output, MISO) 시스템뿐만 아니라, 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output, SISO) 시스템이나 단일 입력 다중 출력(Single Input Multiple Output, SIMO) 시스템일 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 무선통신시스템의 채널 코딩 방식에 무관하게 적용될 수 있는데, 길쌈 부호(convilutional code), 터보 부호(turbo code) 등 널리 알려진 다양한 방식이 이용될 수 있다.

도 1과 같은 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서, 하향 링크(Downlink)에서 소스 노드(S)는 기지국(Base Station)일 수 있으나, 기지국으로부터 신호를 수신한 중계국이 소스 노드(S)가 될 수도 있다. 그리고 목적지 노드(D)는 단말(Terminal)일 수 있으나, 단말로 신호를 중계국하는 중계국이 목적지 노드(D)가 될 수도 있다. 반대로, 상향 링크(Uplink)에서 소스 노드(S)는 단말 또는 중계국이 될 수 있고, 목적지 노드(D)는 기지국 또는 중계국이 될 수도 있다.

단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 사용자 장치(User Equipment, UE), 사용자 단말(User Terminal, UT), 가입자 기기(Subscriber Station, SS), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 그리고 중계국은 커버리지의 확장 또는 다이버시티 효과에 따른 전송속도의 향상을 위한 것으로, 단말과 기지국 사이에 위치한다.

일반적으로, 기지국의 커버리지 내에 있는 단말들은 기지국과 직접 통신하거나 및/또는 중계국을 거쳐서 기지국과 통신할 수 있다. 그리고 기지국의 커버리지 밖에 있는 단말들은 중계국을 거쳐서 기지국과 통신한다. 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 다중중계국기반 협력 무선통신시스템은, 목적지 노드(D)(예컨대, 단말)가 소스 노드(S)(예컨대, 기지국)의 커버리지 내에 있든 또는 밖에 있든, 하향링크 및/또는 상향링크에서 복수의 중계국들의 협력 통신을 통하여 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 통신 시스템이다. 그리고 본 발명의 실시예에서는, 소스 노드(S)와 목적지 노드(D) 사이에는 총 M개의 다이버시티 경로(채널)가 존재하는 것으로 가정하는데, 상기 M개의 다이버시티 경로에는 소스 노드(S)와 목적지 노드(D) 사이의 직접 링크가 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다(도 1에는 소스 노드(S)와 목적지 노드(D) 사이에 직접 링크가 포함되는 경우가 도시되어 있다).

M개의 다이버시티 경로를 구성하는 S-D 링크와 R-D 링크 사이에 협력 다이버시티 기법을 제공하는 방법은 크게 시분할 다중 접속 기법이나 주파수 분할 다중 접속 기법을 이용하여 각 링크들에 직교 채널을 할당하는 방법과 분산 시공간 부호화(Distributed Space Time Coding) 방법이 있다. 후자의 방법은 소스 노드 및 중계국들 사이에 복잡한 형태의 협력이 필요하고 또한 동기 오차로 인하여 성능이 좋지 않은 문제점이 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 직교 채널을 할당하는 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에 적용되는 것이 바람직하나, 여기에만 한정되는 것은 아니다.

직교 채널을 할당하는 다중중계국기반 협력 무선통신시스템에서, 도 1의 S-D 링크 및 R-D links들은 협력 다이버시티 경로로 동작하며, 목적지 노드(D)에서는 MRC 등과 같은 다이버시티 결합으로 협력 다이버시티 이득을 구현한다. 예를 들어, 시분할 기법의 직교 채널들이 할당되는 무선통신시스템의 경우에, 특정 프레임의 첫 번째 시간 슬롯(slot)에서는 소스(S)가 목적지(D) 및 중계국들(R1, R2, … , R(M-1))에 신호를 송신한다. 그리고 동일한 프레임의 n번째 시간 슬롯에서는 n번째 중계국(R(n))이 소스로부터 수신한 신호를 목적지로 전달한다.

일반적으로, 중계국의 동작 모드는 신호를 중계하는 방식에 따라 AF(Amplify-and-Forward) 모드, DF(Decode-and-Forward), 및 선택적 DF 모드로 구분한다. AF 모드는 소스(S)로부터 수신한 신호를 디코딩하지 않고 바로 증폭하여 목적지(D)로 전송하는 방식이다. DF 모드는 소스(S)로부터 수신한 신호를 디코딩한 후에 목적지(D)로의 신호 전달을 위해 다시 인코딩해서 전송하는 방식이다. 그리고 선택적 DF 모드는 중계국에서의 오류 검출 능력을 이용하는 것으로서, 일단 DF 모드와 같이 수신 신호를 디코딩한 후에 오류가 검출되지 않은 경우에만 인코딩을 하여 목적지(D)로 전송하는 방식이다.

일반적으로 다이버시티 경로 신호들을 MRC를 수행하는 경우, 다이버시티 성능은 독립적으로 확보가 가능한 다이버시티 경로의 수에 비례하게 된다. 협력 다이버시티 기법의 경우에도 S-D 링크 및 R-D 링크들이 독립적인 다이버시티 경로 역할을 수행하기 때문에, 목적지 노드(D)에서의 MRC 성능은 협력 전송에 참여하는 중계국의 개수, 즉 다이버시티 차수(Diversity Order)에 비례한다.

예를 들어, 도 1에 도시된 것과 같이, 1개의 소스 노드(S)와 M-1개의 중계국이 존재하는 경우, 목적지 노드(D)에서의 다이버시티 차수(diversity order)는 M이 되는 것이 일반적이다. 그러나 만일 상기 중계국이 DF 모드로 동작하는 경우에는, 중계국에서 디코딩에 실패하여 오류가 발생한 신호들이 목적지 노드(D)에 전달될 수도 있으며, 이러한 경우에는 오류 전파(Error Propagation) 현상으로 인하여 최대 다이버시티 차수는 M/2 + 1 (M이 짝수인 경우)이나 (M+1)/2 (M이 홀수인 경우)로 제한된다.

따라서 복수의 중계국을 이용하는 다중릴레이기반 협력 무선통신시스템에서, 최대의 다이버시티 차수를 얻기 위하여, 다음과 같은 유형의 MRC 방식들이 고려될 수 있다.

첫 번째 방법은 AF 모드로 동작하는 중계국이 전송하는 모든 신호들을 이용하여 MRC를 수행하는 방법이다. 이 방법은 AF 방식이라고 한다.

두 번째 방법은 선택적 DF 모드로 동작하는 중계국이 전송하는 모든 신호들을 이용하여 MRC를 수행하는 방법이다. 이 방법은 선택적 DF 방식이라고 한다.

세 번째 방법은 S-D 링크 및 R-D 링크들에서의 유효 채널 이득(Effective Channel Gain)을 바탕으로 목적지 노드(D)에서 MRC를 수행하는 방법이다. 이 방법은 협력(cooperative) MRC 방식이라고 한다.

마지막 방법은 S-R 링크 및/또는 R-D 링크들에서의 채널 이득에 따라서 DF 모드를 기반으로 하여 전송 전력을 조정하여 동작하는 중계국이 전송하는 모든 신호를 이용하여 MRC를 수행하는 방법이다. 이 방법은 링크 적응 재생(Link Adaptive Regenerative, LAR) 방식이라고 한다.

전술한 방식들 중에서, 선택적 DF 방식은 디코딩에 실패한 경우에는 중계국에서 신호의 전송을 원천적으로 차단함으로써, MRC에서 오류 전파와 불필요한 자원 낭비를 막을 수 있어서 효율적인 장점이 있다. 그러나 중계국에서 선택적으로 신호를 전송하므로, 최대의 다이버시티 차수를 얻기가 힘들다. 그리고 중계국에서의 오류 검출 능력이 충분하지 못하거나 디코딩이 제한적인 경우(예를 들어, S-R 링크를 위한 오류 검출 코딩(Error Detection Coding)이 강력하지 못한 경우이거나 또는 분산 코딩(Distributed Coding이 이루어져 중계국에서 부분 디코딩(Partial Decoding)만이 가능한 경우 등)에는, 선택적 DF 방식을 적용하기가 어렵다.

반면, 전술한 방식들 중에서 선택적 DF 방식을 제외한 나머지 방식들의 경우 에는, 모든 중계국이 소스 노드(S)로부터 수신한 신호를 목적지 노드(D)에 전달하므로, MRC에서 최대의 다이버시티 차수를 얻을 수가 있다. 그러나 중계국에서 과도하게 증폭된 잡음을 포함하는 다이버시티 경로들(AF 방식의 경우)이나, S-R 링크/R-D 링크의 채널 이득 추정 오류가 크게 발생된 다이버시티 경로(협력 MRC 방식이나 LAR 방식의 경우)는, 목적지 노드(D)에서 해당 다이버시티 경로에 대한 신호 검출(signal detection)을 수행할 때 오류를 야기할 확률이 대단히 높다.

이러한 신호 검출의 오류를 발생시키는 다이버시티 경로들을 목적지 노드(D)에서의 MRC에 참여시키는 것은, 오히려 MRC의 성능을 저하시키는 원인이 된다. MRC의 성능 저하를 방지하기 위해서는, 신호 검출의 오류를 발생시키는 다이버시티 경로들(즉, 오류가 발생한 다이버시티 경로들)은 MRC에서 원천적으로 배제할 필요가 있다. 그러나 기존의 다이버시티 기법에 의하면, 선택적 DF 방식을 제외한 다른 방식들, 예컨대 AF 방식, 협력 MRC 방식, 및 LAR 방식에서는, 각 다이버시티 경로에 대하여 사전에 오류 검출을 하지 않고 모든 다이버시티 경로들을 MRC에 참여시키므로, 오류가 발생한 다이버시티 경로들이라도 MRC에서 배제할 수가 없다. 그리고 선택적 DF 방식의 경우에도, 기존의 다이버시티 전송 신호의 결합 방법에 의하면, R-D 링크에서 오류가 발생한 경우에는 해당 다이버시티 경로는 MRC에서 배제할 수가 없다.

본 발명의 실시예에서는, AF 방식, 협력 MRC 방식, LAR 방식 또는 선택적 DF 방식 등을 통해 릴레이된 모든 신호를 MRC하는 기존의 다이버시티 전송 신호의 결합 방법에서 나타나는 문제점을 해결하기 위하여, 목적지 노드에서의 오류 검출 기 능을 이용한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 의하면, 목적지 노드에서의 오류 검출을 통하여 오류가 발생한 다이버시티 경로들은 배제하고 오류가 발생하지 않은 다이버시티 경로들만을 이용하거나 또는 오류가 발생하지 않을 소정 개수의 다이버시티 경로들만을 이용하여 적응적 MRC를 수행함으로써, 협력 다이버시티 이득을 향상시킨다.

따라서 후술하는 본 발명의 실시예는 AF 방식, 협력적 MRC 방식, 또는 LAR 방식 등과 같이 중계국에서 오류 검출을 수행하지 않는 협력 통신 시스템에 적용하는 것이 바람직하다. 하지만, 이러한 사실이 선택적 DF 방식과 같이 중계국에서 오류 검출을 수행하는 협력 통신 시스템에도 후술하는 본 발명의 실시예가 적용될 수도 있다는 것을 배제하지는 않는다.

그리고 본 발명의 실시예에 의하면, 목적지 노드(D)에서는 오류를 검출하는 방법에는 아무런 제한이 없다. 예를 들어, 목적지 노드(D)에서는 오류 검출 코드(Error Detection Code)에 의해 인코딩된 신호를 이용하여 수신된 신호의 오류 여부를 검출할 수가 있다. 이 경우에, 사용되는 오류 검출 코드의 길이에 따라서 오류 검출의 신뢰도에 차이가 있을 수 있지만, 이러한 신뢰도의 차이는 본 발명의 실시예와는 직접적인 관련이 없다.

한편, AF 방식, 협력적 MRC 방식, LAR 방식 등은 중계국에서 오류 검출 능력이 없거나 또는 오류 검출을 하지 않으므로, 모든 중계국들이 소스 노드(S)로부터 수신한 신호를 자신에게 할당된 직교 채널을 이용하여 목적지 노드(D)로 전송하는 것이 일반적이다. 이 경우에, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 목적지 노드(D)는 오 류 검출 시에 모든 중계국들(소스 노드(D)도 포함)로부터 수신한 신호를 고려하여야 한다.

이러한 목적지 노드(D)의 부담을 완화시키는 한 가지 방법은, 전술한 AF 방식, 협력적 MRC 방식, LAR 방식 등에서 중계국에서 릴레이하는 신호를 선별하는 것이다. 예를 들어, 중계국에서 S-R 링크 및/또는 R-D 링크의 채널 이득을 바탕으로 채널 이득이 일정 수준 이상의 경우에만 목적지 노드(D)로 신호를 전송하게 한다면(이하, 이를 '임계치 기반 릴레이(threshold based relaying)'라고 한다), 오류가 발생할 확률이 높거나 목적지 노드(D)에서 다이버시티 이득을 얻는데 크게 도움이 안 되는 다이버시티 경로들은 사전에 제거할 수 있다. 이에 의하면, 적응적 MRC를 위하여 목적지 노드(D)에서 고려해야 하는 다이버시티 경로의 수를 줄임으로써, 구현의 복잡도를 줄일 수 있다.

<제1 실시예>

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이다. 도 2의 흐름도는, 도 1에 도시된 것과 같은 총 M개의 다이버시티 경로를 갖는 다중릴레이기반 협력 무선통신시스템를 가정한 것이다. 여기서, 총 M개의 다이버시티 경로에는 S-D 링크가 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수도 있다.

도 2를 참조하면, 목적지 노드(D)에서는 우선 총 M개의 다이버시티 경로들 중에서 N(<M)개의 다이버시티 경로를 선택한다(S11). 목적지 노드(D)에서는 수신 링크(R-D 링크 및/또는 S-D 링크)의 품질이나 상태에 관한 정보, 예컨대 수신 링크 의 채널 이득을 고려하여, 채널 이득이 가장 높은 N개의 다이버시티 경로를 선택할 수 있다. 만약, 중계국에서 임계치 기반 릴레이를 수행하는 경우라면, 목적지 노드(D)에서 고려해야 할 다이버시티 경로는 M보다 작을 수도 있다. 또한, 만약 S-R 링크들의 채널 이득까지 목적지 노드(D)에서 알 수 있다면, S-R 링크+R-D 링크의 유효 채널 이득을 바탕으로 N개의 다이버시티 경로들을 선택할 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는, 목적지 노드(D)가 수신 링크 및/또는 S-R 링크의 채널 이득에 관한 정보를 획득하는 방법에 관하여는 아무런 제한이 없다.

그리고 목적지 노드(D)에서는 선택된 N개의 다이버시티 경로들을 가지고 MRC를 수행한다(S12). 즉, 선택된 N개의 다이버시티 경로들을 통해 수신된 신호들을 가지고 MRC를 수행한다. MRC는 이 분야에서 통상적인 방법에 따라서 수행된다.

계속해서, 목적지 노드(D)에서는 MRC 후에 생성된 신호에 대하여 에러 검출 여부를 판단한다(S13). 판단 결과, 에러가 검출되지 않은 경우에는, N개의 다이버시티 경로를 가지고 MRC를 수행하여 얻은 신호를 디코딩한다(S15). 반면, 에러가 검출된 경우에는, M개의 다이버시티 경로를 모두 포함시켜서 MRC를 수행하고(S14), 이 때 생성된 신호를 디코딩한다(S15).

도 2를 참조하여 전술한 본 발명의 제1 실시예는 시분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템과 주파수 분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템에 모두 적용될 수 있다. 전자의 경우이든 후자의 경우이든, 전술한 제1 실시예는 M개의 모든 수신 링크를 통해 신호를 수신한 이후에 수행된다.

도 3은 전술한 본 발명의 제1 실시예의 응용례를 보여 주는 도면으로서, 중 계국에서의 전송의 조기 종료를 포함하는 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이다. 도 3에 도시된 다이버시티 기법은 시분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템에 적용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 목적지 노드(D)에서는 우선 특정 프레임에 대하여 N시간 슬롯까지 수신된 신호들을 모은다(S21). 시분할 다중 접속 기법을 이용하는 경우에, N시간 슬롯까지는 N개의 다이버시티 경로들을 통해 N개 또는 그 이하의 신호가 수신될 수 있다. 그리고 목적지 노드(D)는 수신된 N개의 신호들, 즉 N개의 다이버시티 경로들만을 가지고 MRC를 수행한다(S22).

계속해서, N개의 신호들을 이용한 MRC 이후에는, 상기 MRC를 통해 생성된 신호에 에러가 있는지를 판단한다(S23). 판단 결과, 에러가 검출된 경우에는 M시간 슬롯까지 모든 다이버시티 경로를 통해 신호를 수신하고, 신호가 수신된 M개의 다이버시티 경로들을 가지고 MRC를 수행한 다음(S24), MRC를 통해 생성된 신호를 디코딩한다(S26).

반면, 단계 S23에서의 판단 결과 에러가 검출되지 않은 경우에는, 목적지 노드(M)는 중계국들에게 조기 종료(early termination)를 알리는 신호를 전송한다(S25). 조기 종료를 알리는 신호는 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 이러한 조기 종료를 알리는 신호는 중계국들, 보다 구체적으로는 N 시간 슬롯 이후에 목적지 노드(D)로 신호를 전송하도록 스케쥴링되어 있는 중계국들이 전송을 멈출 것을 지시하는 정보이다. 이와 같이, 단계 S25에서 조기 종료를 알리는 신호가 브로드캐스팅되면, N+1 시간 슬롯에서부터 M시간 슬롯까지 목적지 노드(D)로 신호를 전송하도록 스케쥴링되어 있는 중계국들은, 해당 프레임에서는 더 이상 전송을 하지 않는다. 그리고 목적지 노드(D)는 단계 S22에서 MRC를 통해 생성된 신호를 디코딩한다(S26).

이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 일부 다이버시티 경로를 통해 수신한 신호들만을 가지고도 MRC를 수행하여도 오류가 검출되지 않는 경우에는, 다른 다이버시티 경로를 통해서는 신호가 전송되지 않도록 할 수가 있다. 이 경우에는 상기 MRC에 참여하지 않는 중계국들에게 할당해야 하는 시간 슬롯을 절약할 수 있으므로, 효율적인 무선 자원의 이용이 가능하다.

<제2 실시예>

본 발명의 제2 실시예는 MRC에 참여하는 다이버시티 경로를 순차적으로 증가시키면서 오류의 검출 여부를 확인하며, 오류가 검출되지 않을 경우에 그 때까지의 다이버시티 경로들만을 참여시켜서 MRC를 수행하여 생성한 신호를 디코딩하는 방법이다. 이하, 이를 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이다. 도 4의 흐름도는, 도 1에 도시된 것과 같은 총 M개의 다이버시티 경로를 갖는 다중릴레이기반 협력 무선통신시스템를 가정한 것이다. 여기서, 총 M개의 다이버시티 경로에는 S-D 링크가 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수도 있다.

도 4를 참조하면, 우선 목적지 노드(D)에서는 총 M개의 다이버시티 경로들 중에서, 수신 링크(R-D 링크 및/또는 S-D 링크)의 품질이나 상태에 관한 정보, 예 컨대 수신 링크의 채널 이득이 가장 높은 다이버시티 경로를 선택한다(S31). 이를 위하여, 목적지 노드(D)에서는 채널 이득에 따라서 M개의 다이버시티 경로들을 순서대로 정렬시켜 둘 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는, 목적지 노드(D)가 수신 링크 및/또는 S-R 링크의 수신 링크의 품질이나 상태에 관한 정보를 획득하는 방법에 관하여는 아무런 제한이 없다. 만약 S-R 링크들의 채널 이득까지 목적지 노드(D)에서 알 수 있다면, S-R 링크+R-D 링크의 유효 채널 이득이 가장 좋은 다이버시티 경로를 선택할 수도 있다.

그리고 목적지 노드(D)는 선택된 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호에 오류가 있는지를 판단한다(S32). 판단 결과, 오류가 검출되지 않는 경우에는, 해당 신호만을 이용하여 디코딩을 수행한다(S36). 반면, 오류가 검출되는 경우에는, 두 번째로 채널 이득이 높은 다이버시티 경로를 추가로 선택하여, 선택된 모든 다이버시티 경로를 참가시켜서 MRC를 수행한다(S33).

계속해서, 목적지 노드(D)에서는 단계 S33에서의 MRC 후에 생성된 신호에 대하여 에러 검출 여부를 판단한다(S34). 판단 결과, 에러가 검출되지 않은 경우에는, 지금까지 선택된 다이버시티 경로를 가지고 MRC를 수행하여 얻은 신호를 디코딩한다(S36). 반면, 에러가 검출된 경우에는, 단계 S33에서 MRC에 참여한 다이버시티 경로의 개수가 M개인지를 판단한다(S35). 만약, 중계국에서 임계치 기반 릴레이를 수행하는 경우라면, 본 단계(S35)에서 판단의 기준이 되는 다이버시티 경로의 수는 M보다 작을 수도 있다.

판단 결과, MRC에 참여한 다이버시티 경로의 개수가 M보다 작은 경우, 즉 M 과는 다른 경우에는, 단계 S33으로 가서, 그 다음으로 채널 이득이 높은 다이버시티 경로를 추가하여 MRC를 수행한다. 그리고 단계 S34 및/또는 단계 S35의 과정을 반복하여 수행한다. 이러한 단계 S33 내지 단계 S35 사이의 과정은, 단계 S34에서 오류가 검출되지 않을 때까지 반복될 수 있다. 반면, 단계 S35에서 MRC에 참여한 다이버시티 경로의 개수가 M과 같은 경우에는, 단계 S35에서의 MRC를 통해 얻은 신호를 디코딩한다(S36).

이러한 본 발명의 제2 실시예는 오류가 검출되지 않으면, MRC에서 더 이상의 다이버시티 경로의 결합은 필요 없는 것으로 간주하므로, 오류 검출 코드의 신뢰성이 높은 경우에 적합하다. 하지만, 본 발명의 실시예가 여기에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예는 오류 검출 코드의 신뢰성이 높지 않더라도 MRC에 참여하는 다이버시티 경로의 수를 채널 상태에 따라 적응적으로 조절할 수 있는 장점이 있다. 일반적으로, 오류 검출 코드의 길이가 긴 경우에, 오류 검출 코드의 신뢰성은 높다.

도 4를 참조하여 전술한 본 발명의 제2 실시예는 시분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템과 주파수 분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템에 모두 적용될 수 있다. 전자의 경우이든 후자의 경우이든, 전술한 제2 실시예는 M개의 모든 수신 링크를 통해 신호를 수신한 이후에 수행될 수 있다.

도 5는 전술한 본 발명의 제2 실시예의 응용례를 보여 주는 도면으로서, 중계국에서의 전송의 조기 종료를 포함하는 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이 다. 도 5에 도시된 다이버시티 기법은 시분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템에 적용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 목적지 노드(D)에서는 우선 특정 프레임에 대하여 첫 번째 시간 슬롯에 수신되거나 또는 첫 번째 시간 슬롯이 아니더라도 제일 처음 수신된 신호를 가지고, 수신된 신호에 오류가 존재하는지를 판단한다 (S41).

판단 결과, 수신된 신호에 오류가 존재하지 않는 경우에는, 목적지 노드(M)는 중계국들에게 조기 종료(early termination)를 알리는 신호를 전송한다(S45). 조기 종료를 알리는 신호는 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 이러한 조기 종료를 알리는 신호는 중계국들, 보다 구체적으로는 수신된 신호에 오류가 검출되지 않을 때까지의 시간 슬롯 이후에 목적지 노드(D)로 신호를 전송하도록 스케쥴링되어 있는 중계국들이 전송을 멈출 것을 지시하는 정보이다. 이와 같이, 단계 S45에서 조기 종료를 알리는 신호가 브로드캐스팅되면, 해당 시간 슬롯에서부터 M시간 슬롯까지 목적지 노드(D)로 신호를 전송하도록 스케쥴링되어 있는 중계국들은, 해당 프레임에서는 더 이상 전송을 하지 않는다. 그리고 목적지 노드(D)는 단계 S41에서 오류 검출을 판단하는데 사용한 신호를 디코딩한다(S46).

반면, 단계 S41에서의 판단 결과, 수신된 신호에 오류가 검출되지 않은 경우에는, 목적지 노드(D)는 그 다음 시간 슬롯에서 수신된 신호 또는 그 다음 번에 수신된 신호를 추가하여 MRC를 수행한다(S42). 그리고 단계 S42에서의 MRC를 통해 생성된 신호에 오류가 존재하는지를 판단한다(S43). 판단 결과, 오류가 검출되지 않은 경우에는, 목적지 노드(M)는 중계국들에게 조기 종료(early termination)를 알 리는 신호를 전송한 다음(S45), 단계 S42에서의 MRC의 결과로 생성된 신호를 디코딩한다(S46). 반면, 단계 S43에서의 판단 결과, MRC를 통해 생성된 신호에 오류가 검출되는 경우에는, 단계 S42의 MRC에 이용된 신호의 개수, 즉 MRC에 참여한 다이버시티 경로의 개수가 M과 같은지를 판단한다(S44).

판단 결과, MRC에 참여한 다이버시티 경로의 개수가 M보다 작은 경우, 즉 M과는 다른 경우에는, 단계 S42으로 가서, 그 다음 시간 슬롯에서 수신되는 신호를 추가하여 MRC를 수행한다. 그리고 단계 S43 및/또는 단계 S44의 과정을 반복하여 수행한다. 이러한 단계 S42 내지 단계 S44 사이의 과정은, 단계 S43에서 오류가 검출되지 않을 때까지 반복될 수 있다. 반면, 단계 S44에서 MRC에 참여한 다이버시티 경로의 개수가 M과 같은 경우에는, 단계 S42에서의 MRC를 통해 얻은 신호를 디코딩한다(S46).

이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 일부 다이버시티 경로를 통해 수신한 신호들만을 가지고도 MRC를 수행하여도 오류가 검출되지 않는 경우에는, 다른 다이버시티 경로를 통해서는 신호가 전송되지 않도록 할 수가 있다. 이 경우에는 상기 MRC에 참여하지 않는 중계국들에게 할당해야 하는 시간 슬롯을 절약할 수 있으므로, 효율적인 무선 자원의 이용이 가능하다. 특히, 본 실시예에서는, 시분할 다중 접속 기법이 적용되는 협력 다이버시티 시스템에서, MRC에 참여하는 다이버시티 경로의 수를 시간 슬롯에 따라서 순차적으로 증가시키기 때문에, 무선 자원의 이용 효율을 극대화할 수가 있다.

<제3 실시예>

본 실시예는 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 MRC를 위한 다이버시티 경로의 개수가 N(≤ M)으로 정해져 있는 경우에 적용 가능한 방법이다. 본 실시예도 전송 이득 등과 같은 수신 채널이 상태 또는 품질이 우수한 순서대로 선별하여 MRC에 참여할 다이버시티 경로를 선택한다는 것은 전술한 제1 실시예와 동일하다. 다만, 전술한 제1 실시예에서는 각 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호 각각에 오류가 존재하는지 여부를 판단하지 않고 MRC 이후에 오류의 존재 여부를 판단한 반면에, 본 실시예에서는 각 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호 각각에 대하여 오류가 존재하는지를 판단한 다음에, 오류가 검출되지 않은 다이버시티 경로만을 MRC에 참여시킨다는 점에서 차이가 있다. 즉, 본 실시예에서는, 에러 검출을 통해서 MRC에 참여할 N개의 다이버시티 경로를 결정한다.

도 6을 참조하면, 목적지 노드(D)는 우선, 수신 링크(R-D 링크 및/또는 S-D 링크)의 품질이나 상태에 관한 정보, 예컨대 수신 링크의 채널 이득에 따라서, 총 M개의 다이버시티 경로들을 순서대로 정렬한다(S51). 만약, 중계국에서 임계치 기반 릴레이를 수행하는 경우라면, 목적지 노드(D)에서 고려해야 할 다이버시티 경로는 M보다 작을 수도 있다. 또한, 만약 S-R 링크들의 채널 이득까지 목적지 노드(D)에서 알 수 있다면, S-R 링크+R-D 링크의 유효 채널 이득에 따라서 다이버시티 경로들을 정렬할 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는, 목적지 노드(D)가 수신 링크 및/또는 S-R 링크의 채널 이득에 관한 정보를 획득하는 방법에 관하여는 아무런 제한이 없다.

그리고 목적지 노드(D)에서는 단계 S51에서 정렬된 다이버시트 경로들 중에서 채널 이득이 가장 높은 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호에 대한 소정의 오류 검출 과정을 수행하고(S52), 수행 결과를 이용하여 해당 다이버시티 경로에 오류 존재하는지를 판단한다(S53). 판단 결과, 오류가 검출되지 않은 경우에는, 해당 다이버시티 경로를 MRC에 참여하는 다이버시티 경로의 집합에 추가한다(S54). 그리고 상기 다이버시티 경로의 집합의 크기가 미리 결정된 소정의 값, 예컨대 N과 같은지를 판단한다(S55).

상기 단계 S55에서의 판단 결과 상기 집합의 크기가 N과 같지 않거나 또는 상기 단계 S53에서의 판단 결과 오류가 검출된 경우에는, 단계 S51에서 정렬된 다이버시트 경로들 중에서 그 다음(여기에서는 두 번째이며 반복 횟수가 증가할수록 정렬 순서가 하나씩 증가한다)으로 채널 이득이 높은 다이버시티 경로에 대한 소정의 오류 검출을 수행한다(S56). 그리고 단계 S56에서의 수행 결과를 이용하여 해당 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호에 오류가 존재하는지를 판단한다(S53).

이러한 단계 S53 내지 단계 S56의 과정은, 단계 S55의 판단 결과, MRC를 위한 다이버시티 경로의 집합의 크기가 N이 될 때까지 반복된다. 만일, 단계 S55에서의 판단 결과, MRC를 위한 다이버시티 경로의 집합의 크기가 N이 될 경우에는, 상기 집합에 포함되는 다이버시티 경로들을 통해 각각 수신된 N개의 신호를 이용하여 MRC를 수행하며(S57), MRC 수행 결과 생성된 신호를 디코딩한다(S58).

이러한 본 발명의 제3 실시예는, 오류가 발생하지 않은 상위 N개의 다이버시티 경로들을 사용하여 MRC를 수행하게 되므로, 특히 오류 검출 코드의 길이가 짧아 서 오류 검출의 신뢰도가 높지 않을 경우에 적합하다. 하지만, 본 실시예가 이러한 경우에만 한정되는 것은 아니며, 오류 검출의 신뢰도에 상관없이 다양한 협력적 다이버시티 시스템에 적용될 수 있다.

도 6을 참조하여 전술한 본 발명의 제3 실시예는 시분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템과 주파수 분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템에 모두 적용될 수 있다. 전자의 경우이든 후자의 경우이든, 전술한 제3 실시예는 M개의 모든 수신 링크를 통해 신호를 수신한 이후에 수행된다.

도 7은 전술한 본 발명의 제3 실시예의 응용례를 보여 주는 도면으로서, 중계국에서의 전송의 조기 종료를 포함하는 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이다. 도 7에 도시된 다이버시티 기법은 시분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템에 적용될 수 있다. 본 실시예에서는, 도 6을 참조하여 전술한 실시예와는 달리, 채널 이득에 따른 정렬과 채널 이득이 높은 순서대로 오류 검출 여부를 판단하는 것이 아니라, 목적지 노드(D)에서 신호를 수신하는 순서대로 오류 검출 여부를 판단한다는 점에서 차이가 있다.

도 7을 참조하면, 목적지 노드(D)는 우선 특정 프레임에 대하여 첫 번째 시간 슬롯에 수신되거나 또는 첫 번째 시간 슬롯이 아니더라도 제일 처음 수신된 신호를 가지고, 수신된 신호에 오류 검출 과정을 수행한다 (S61). 그리고 단계 S61에서의 수행 결과를 가지고, 해당 다이버시티 경로에 오류가 존재하는지를 판단한다(S62). 판단 결과, 오류가 검출되지 않은 경우에는, 해당 다이버시티 경로를 MRC에 참여하는 다이버시티 경로의 집합에 추가한다(S63). 그리고 상기 다이버시티 경 로의 집합의 크기가 미리 결정된 소정의 값, 예컨대 N과 같은지를 판단한다(S64).

상기 단계 S64에서의 판단 결과 상기 집합의 크기가 N과 같지 않거나 또는 상기 단계 S62에서의 판단 결과 오류가 검출된 경우에는, 그 다음 시간 슬롯(여기에서는 두 번째이며 반복 횟수가 증가할수록 시간 슬롯이 하나씩 증가한다)에 수신된 신호에 대하여 소정의 오류 검출 과정을 수행한다(S65). 그리고 단계 S65에서의 수행 결과를 이용하여 해당 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호에 오류가 존재하는지를 판단한다(S62). 전술한 것과 마찬가지로, 단계 S62에서의 판단 결과, 오류가 검출되지 않을 경우에는 단계 S63이 진행되며, 오류가 검출될 경우에는 단계 S65가 진행된다.

이러한 단계 S62 내지 단계 S65의 과정은, 단계 S64의 판단 결과, MRC를 위한 다이버시티 경로의 집합의 크기가 N이 될 때까지 반복된다. 만일, 단계 S64에서의 판단 결과, MRC를 위한 다이버시티 경로의 집합의 크기가 N이 될 경우에는, 중계국들에 대하여 조기 종료 신호를 전송한다(S66). 목적지 노드(D)가 조기 종료 신호를 전송하는 이유 및 효과는 전술한 것과 동일하다. 그리고 목적지 노드(D)는 상기 집합에 포함되는 다이버시티 경로들을 통해 각각 수신된 N개의 신호를 이용하여 MRC를 수행하며(S67), MRC 수행 결과 생성된 신호를 디코딩한다(S68).

<제4 실시예>

본 발명의 제4 실시예는 각 수신 신호에 대하여 오류 검출을 수행한 다음, 오류가 검출된 경우에는 블랭크 신호를 이용하여 재전송을 요청함으로써, 모든 다 이버시티 경로 또는 소정 개수(N)의 다이버시티 경로를 통해 오류가 없는 신호를 수신하여 MRC를 수행하는 것을 특징으로 한다. 이하, 이를 구체적으로 설명한다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 목적지 노드(D)는 첫 번째 수신 신호에 대하여 소정의 오류 검출 과정을 수행한다(S71). 여기서 첫 번째 수신 신호는 수신된 모든 신호들 중에서 소정의 기준에 따라서 선택된 어느 하나의 신호일 수 있다. 여기서, 첫 번째 신호를 선택하는 기준에는 특별한 제한은 없다.

그리고 단계 S71에서의 수행 결과를 가지고, 해당 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호에 오류가 포함되어 있는지를 판단한다(S72). 판단 결과, 오류가 검출된 경우에는, 해당 중계국으로 재전송을 요청하는데(S73), 본 발명의 실시예에서는 이러한 재전송 요청 신호로써, 아무런 정보도 포함되지 않은 신호를 이용한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 NACK 신호를 보내지 않고 블랭크 신호를 보낸다. 그리고 목적지 노드(D)는 상기 단계 S72에서의 재전송 요청 신호에 응답하여 해당 중계국이 전송하는 재전송 신호를 수신하여, 다시 이에 대하여 소정의 오류 검출 과정을 수행한다(S74). 그리고 이에 대해서도 단계 S72에서 오류가 검출되지 않을 때까지 단계 S72 내지 S74의 과정을 반복한다. 다만, 이러한 재전송 요청이 무한정 반복되는 것을 방지할 수 있도록, 재전송 요청 횟수나 재전송 요청 시간에 특별한 제한을 둘 수도 있다.

단계 S72에서의 판단 결과 오류가 검출되지 않은 경우에는, 목적지 노드(D) 는 해당 중계국으로 ACK 신호를 전송한다(S75). 그리고 오류가 검출되지 않은 신호의 해당 다이버시티 경로를 MRC를 위한 집합에 추가한 다음(S76), 상기 집합의 크기가 M과 같은지를 판단한다(S77). 다만, 실시예에 따라서는 상기 집합의 크기가 M보다 작은 소정의 수, 예컨대 N과 같은지를 판단할 수도 있다. 판단 결과, 상기 집합의 크기가 M과 같지 않은 경우에는, 목적지 노드(D)는 그 다음 수신 신호에 대하여 소정의 오류 검출 과정을 수행하고(S78), 수행 결과를 가지고 오류가 있는지를 판단한다(S72). 반면, 단계 S77에서의 판단 결과, 상기 집합의 크기가 M과 같은 경우에는, 상기 집합에 포함되는 다이버시티 경로들을 사용하여 MRC를 수행하며(S79), MRC의 결과 생성되는 신호를 디코딩한다(S80).

도 9는 전술한 본 발명의 제4 실시예의 응용례를 보여 주는 흐름도이다. 도 9에 도시된 다이버시티 기법은 시분할 다중 접속 기법을 이용하는 협력 다이버시티 시스템에 적용될 수 있다. 본 실시예에서는 목적지 노드(D)에서 신호를 수신하는 순서대로 오류 검출 여부를 판단한다는 점에서 특징이 있다.

도 9를 참조하면, 목적지 노드(D)는 특정 프레임에서 첫 번째 시간 슬로에 수신된 신호에 대하여 소정의 오류 검출 과정을 수행한다(S91). 그리고 단계 S91에서의 수행 결과를 가지고, 해당 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호에 오류가 포함되어 있는지를 판단한다(S92). 판단 결과, 오류가 검출된 경우에는, 해당 중계국으로 재전송을 요청하는데(S93), 본 발명의 실시예에서는 이러한 재전송 요청 신호로써, 아무런 정보도 포함되지 않은 신호를 이용한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 NACK 신호를 보내지 않고 블랭크 신호를 보낸다. 그리고 목적지 노드(D)는 상기 단 계 S92에서의 재전송 요청 신호에 응답하여 해당 중계국이 전송하는 재전송 신호를 수신하여, 다시 이에 대하여 소정의 오류 검출 과정을 수행한다(S94). 그리고 이에 대해서도 단계 S92에서 오류가 검출되지 않을 때까지 단계 S92 내지 S94의 과정을 반복한다. 다만, 본 실시예에서는 이러한 재전송 요청은, 최대 동일 프레임에서 다음 번 시간 슬롯이 될 때까지만 반복될 수 있다.

단계 S92에서의 판단 결과 오류가 검출되지 않은 경우에는, 목적지 노드(D)는 해당 중계국으로 ACK 신호를 전송한다(S95). 그리고 오류가 검출되지 않은 신호의 해당 다이버시티 경로를 MRC를 위한 집합에 추가한 다음(S96), 상기 집합에 추가된 다이버시티 경로의 해당 시간 슬롯이 T와 같은지를 판단한다(S97). 여기서, 시간 슬롯 T는 특정 프레임에서 마지막 시간 슬롯에 해당될 수 있지만, 본 발명의 실시예가 여기에만 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라서는 상기 T는 마지막 시간 슬롯의 값보다 작은 소정의 값이 될 수도 있다. 판단 결과, 해당 시간 슬롯이 T와 같지 않은 경우에는, 목적지 노드(D)는 그 다음 시간 슬롯에서 수신된 신호에 대하여 소정의 오류 검출 과정을 수행하고(S98), 수행 결과를 가지고 오류가 있는지를 판단한다(S92). 반면, 단계 S97에서의 판단 결과, 상기 해당 시간 슬롯이 T와 같은 경우에는, 상기 집합에 포함되는 다이버시티 경로들을 사용하여 MRC를 수행하며(S99), MRC의 결과 생성되는 신호를 디코딩한다(S100).

이상에서 상세하게 설명한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명의 기술 사상을 보여주기 위한 예시적인 것으로서, 상기 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호 범위는 후술하는 본 발명의 특허청구범위에 의하여 특정된다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 다중중계국기반 협력 무선통신시스템의 일례의 구성을 보여 주는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이다.

도 3은 전술한 본 발명의 제1 실시예의 응용례를 보여 주는 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이다.

도 5는 전술한 본 발명의 제2 실시예의 응용례를 보여 주는 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이다.

도 7은 전술한 본 발명의 제3 실시예의 응용례를 보여 주는 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 다이버시티 기법을 보여 주는 흐름도이다.

도 9는 전술한 본 발명의 제4 실시예의 응용례를 보여 주는 흐름도이다.

Claims (25)

1. 시분할 다중 접속 기법을 사용하고 M개의 다이버시티 경로를 포함하는 협력 다이버시티 통신시스템에 포함되는 목적지 노드에 의해 수행되는 다이버시티 수행 방법에 있어서,

   상기 M개의 다이버시티 경로 중에서, 상기 M개의 다이버시티 경로를 통해서 수신된 신호의 순서에 따라, N개의 다이버시티 경로를 선택하는 단계;

   선택된 상기 N개의 다이버시티 경로를 사용하여 최대비 결합(Maximum Ratio Combining)을 수행하여 제1 신호를 얻는 단계;

   상기 제1 신호에 대하여 오류가 존재하는지를 판단하는 단계; 및

   상기 제1 신호에 오류가 존재하지 않을 경우에는 중계국에게 조기 종료 통지 신호를 전송하고, 상기 제1 신호에 오류가 존재할 경우에는 상기 M개의 다이버시티 경로를 사용하여 최대비 결합을 수행하여 제2 신호를 얻는 단계를 포함하되,

   상기 조기 종료 통지 신호는, 상기 N개의 다이버시티 경로에 상응하는 N개의 시간 슬롯이 경과한 이후에 상기 중계국으로부터 상기 목적지 노드로의 데이터 전송을 중단할 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 수행 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 시분할 다중 접속 기법을 사용하고 M개의 다이버시티 경로를 포함하는 협력 다이버시티 통신시스템에 포함되는 목적지 노드에 의해 수행되는 수신 장치에 있어서,

   메모리; 및

   상기 메모리에 연결되는 프로세서를 포함하되,

   상기 프로세서는,

   상기 M개의 다이버시티 경로 중에서, 상기 M개의 다이버시티 경로를 통해서 수신된 신호의 순서에 따라, N개의 다이버시티 경로를 선택하고,

   선택된 상기 N개의 다이버시티 경로를 사용하여 최대비 결합(Maximum Ratio Combining)을 수행하여 제1 신호를 얻고,

   상기 제1 신호에 대하여 오류가 존재하는지를 판단하고,

   상기 제1 신호에 오류가 존재하지 않을 경우에는 중계국에게 조기 종료 통지 신호를 전송하고, 상기 제1 신호에 오류가 존재할 경우에는 상기 M개의 다이버시티 경로를 이용하여 최대비 결합을 수행하여 제2 신호를 얻도록 설정되고,

   상기 조기 종료 통지 신호는, 상기 N개의 다이버시티 경로에 상응하는 N개의 시간 슬롯이 경과한 이후에 상기 중계국으로부터 상기 목적지 노드로의 데이터 전송을 중단할 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제

Images