KR101527973B1 - Method for relaying data and wireless communication system using the same - Google Patents

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Abstract

데이터 중계 방법은 소스국으로부터 수신되는 수신 신호에 대해 터보 디코딩을 수행하여 수신 비트스트림을 생성하는 단계; 상기 수신 비트스트림을 인터리빙하여 인터리빙된 비트스트림을 생성하는 단계; 상기 인터리빙된 비트스트림에 대해 터보 인코딩을 수행하여 중계 비트스트림을 생성하는 단계; 및 상기 중계 비트스트림을 목적국으로 전송하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 소스국에서 목적국 또는 중계국으로 전송되는 신호를 터보부호로 구성하여 소스국에서 목적국 또는 중계국으로의 채널 환경이 열악한 경우에도 충분한 오류정정이 가능하다. 또한, 각 중계국에서 수신한 터보부호를 터보 디코딩, 인터리빙 및 터보 인코딩 과정을 거치면서 인터리빙 이득을 얻을 수 있다. 결과적으로 소스국과 중계국 간의 채널환경이 열악한 경우에도 일정수준 이상의 전송품질을 보장할 수 있다.

Figure R1020090036387

The data relaying method includes: generating a received bitstream by performing turbo decoding on a received signal received from a source station; Interleaving the received bitstream to generate an interleaved bitstream; Performing a turbo encoding on the interleaved bit stream to generate a relay bit stream; And transmitting the relay bitstream to a destination station. According to the present invention, a signal transmitted from a source station to a destination station or a relay station is constituted by a turbo code, and sufficient error correction is possible even when the channel environment from the source station to the destination station or the relay station is poor. In addition, the turbo codes received at the respective relay stations can be subjected to turbo decoding, interleaving and turbo encoding to obtain an interleaving gain. As a result, even when the channel environment between the source station and the relay station is poor, a transmission quality higher than a certain level can be guaranteed.

Figure R1020090036387

Description

데이터 중계 방법 및 이를 이용하는 무선통신 시스템{METHOD FOR RELAYING DATA AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a data relaying method and a wireless communication system using the same,

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 데이터를 중계하는 방법과 이러한 중계 방법을 이용하는 무선통신 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method for relaying data in a wireless communication system and a wireless communication system using such a relaying method.

최근 중계국(Relay Station, RS)을 포함한 무선통신 시스템이 널리 사용되고있다. 중계국은 기지국과 단말 사이에서 데이터를 중계하는 장치인데, 크게 AF(Amplify and Forward)방식과 DF(Decode and Forward)방식의 중계방식을 사용한다. Recently, wireless communication systems including relay stations (RS) are widely used. A relay station relays data between a base station and a mobile station. The relay station uses an AF (Amplify and Forward) method and a DF (Decode and Forward) relay method.

AF방식은 기지국으로부터 수신된 신호를 복호과정까지 진행하지 않고 증폭시켜 단말기에 전송하는 방식이고, DF방식은 수신된 신호를 복호하여 재부호화 및 변조과정을 거쳐 단말기에 전송하는 방식이다. DF방식은 AF방식에 대하여 복호지연이 발생하고 계산량이 증가하며 복잡도가 큰 단점이 있지만 복호이득(Decoding gain)을 얻을 수 있는 장점이 있다. AF방식과 DF방식의 성능의 우열은 시스템 구성, 전송환경 및 전송 프로토콜의 구성 등에 따라 달라지므로 서비스 및 사용자 요구사항 등을 고려해 적절한 방식을 선택하는 것이 바람직하다. The AF method is a method in which a signal received from a base station is amplified and transmitted to a terminal without progressing to a decoding process, and the DF method is a method in which a received signal is decoded and re-encoded and modulated to be transmitted to a terminal. The DF method is advantageous in that a decoding delay is generated with respect to the AF method, an amount of calculation is increased, and a complexity is large, but a decoding gain can be obtained. Since the performance of the AF method and the DF method depends on the system configuration, the transmission environment, and the configuration of the transmission protocol, it is desirable to select an appropriate method considering the service and the user requirements.

기지국은 기지국의 셀 커버리지(cell coverage) 경계에 위치한 단말에 대해 중계국을 통해 서비스함으로써 셀 커버리지를 확장시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 중계국이 기지국과 단말 사이에서 신호의 전송 신뢰성을 향상시킴으로써 결과적으로 전송 용량을 증가시킬 수 있다. 단말이 기지국의 셀 커버리지 내에 있되, 음영 지역에 위치한 경우에 중계국을 이용할 수도 있다. The base station can obtain the effect of expanding the cell coverage by serving through the relay station to the terminal located at the cell coverage boundary of the base station. Further, the relay station can increase the transmission capacity of the signal between the base station and the terminal, thereby increasing the transmission capacity. A relay station may be used when the terminal is located within the cell coverage of the base station but located in a shadow area.

이러한 중계국을 포함한 무선통신 시스템은 셀룰러 또는 Ad-Hoc시스템의 통신용량을 증가시키는 대안으로 고려된다. 초기에 셀룰러 시스템에서 중계국은 기지국의 전계강도가 약한 셀 엣지(cell edge) 영역의 통신품질을 향상시키기 위해 기지국이 전송한 신호를 수신하여 단순 증폭하는 리피터(repeater)형태에서 시작하였지만, 현재에는 기지국의 일부 기능까지 담당하여 효율적이고 지능적으로 무선통신 시스템의 성능을 향상시키는 형태로 기술발전이 이루어지고 있다. A wireless communication system including such a relay station is considered as an alternative to increase the communication capacity of a cellular or Ad-Hoc system. Initially, in a cellular system, a relay station started in a repeater mode in which a signal transmitted from a base station is received and amplified in order to improve the communication quality of a cell edge region where the electric field intensity of the base station is weak, To improve the performance of the wireless communication system efficiently and intelligently.

최근, 중계국을 포함한 무선통신 시스템에 터보부호를 적용하여 터보부호의 장점을 이용하려는 연구가 진행되고 있다. 터보부호는 1990년대 초반 개발되어 기존부호에 대한 탁월한 성능향상과 실현 가능한 구현성 때문에 주목받고 있다. In recent years, studies have been made to utilize the advantages of turbo codes by applying turbo codes to wireless communication systems including relay stations. Turbo codes have been developed in the early 1990s and have attracted attention due to their excellent performance and realizable implementation.

종래 중계국을 포함한 무선통신 시스템에 터보부호를 적용하는 예로 분산터보부호(Distributed turbo code) 방식이 있다. 분산터보부호 방식을 살펴보면, 소스국이 첫번째 시간 슬롯에 성분부호에 해당하는 부호블록을 목적국 및 중계국에 전송한다. 그리고 중계국이 상기 성분부호를 복호한 후 재부호화한 부호블록을 두번째 시간 슬롯에 목적국에 전송한다. 목적국은 첫번째 및 두번째 시간 슬롯에 수 신된 부호블록을 모두 이용하여 터보 복호(turbo decoding)한다. An example of applying a turbo code to a wireless communication system including a conventional relay station is a distributed turbo code scheme. In the distributed turbo coding scheme, a source station transmits a code block corresponding to a component code to a destination station and a relay station in a first time slot. Then, the relay station decodes the component code and transmits the re-encoded code block to the destination station in the second time slot. The destination station performs turbo decoding using both the code blocks received in the first and second time slots.

이러한 분산터보부호 방식에서는 중계국이 터보 복호를 수행하는 것이 아니고 수신된 부호블록만을 복호한 후 재부호화한다. 따라서, 중계국에서 복호 오류가 발생한 경우 이러한 복호 오류가 목적국에도 전달되어 무선통신 시스템 전체 성능을 열화시키는 원인이 된다. In this distributed turbo coding scheme, the RS does not perform turbo decoding but decodes and re-encodes only the received code block. Therefore, when a decoding error occurs in the relay station, such a decoding error is also transmitted to the destination station, which causes deterioration of the overall performance of the wireless communication system.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 신뢰성 있는 데이터 중계 방법 및 이를 이용하는 무선통신 시스템을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a reliable data relay method in a wireless communication system and a wireless communication system using the same.

본 발명의 일 양태에 따른 무선통신 시스템은 소스국; 복수의 중계국; 및 상기 복수의 중계국으로부터 수신되는 신호를 터보 디코딩하는 목적국을 포함하되, 상기 복수의 중계국 각각은 상기 소스국으로부터 수신되는 수신 신호에 대해 터보 디코딩을 수행하여 수신 비트스트림을 생성하고, 상기 수신 비트스트림을 인터리빙하여 인터리빙된 비트스트림을 생성하고, 상기 인터리빙된 비트스트림에 대해 터보 인코딩을 수행하여 중계 비트스트림을 생성하고, 상기 중계 비트스트림을 목적국으로 전송하되, 상기 복수의 중계국 각각은 수신 비트스트림에 대해 서로 다른 인터리빙을 수행하는 것을 특징으로 한다. A wireless communication system according to an aspect of the present invention includes a source station; A plurality of relay stations; And a destination station for turbo decoding signals received from the plurality of relay stations, wherein each of the plurality of relay stations performs a turbo decoding on a received signal received from the source station to generate a received bitstream, Generating an interleaved bit stream by performing stream interleaving on the interleaved bit stream, performing a turbo encoding on the interleaved bit stream to generate a relay bit stream, and transmitting the relay bit stream to a destination station, And performs different interleaving on the stream.

본 발명의 다른 양태에 따른 데이터 중계 방법은 소스국으로부터 수신되는 수신 신호에 대해 터보 디코딩을 수행하여 수신 비트스트림을 생성하는 단계; 상기 수신 비트스트림을 인터리빙하여 인터리빙된 비트스트림을 생성하는 단계; 상기 인터리빙된 비트스트림에 대해 터보 인코딩을 수행하여 중계 비트스트림을 생성하는 단계; 및 상기 중계 비트스트림을 목적국으로 전송하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a data relay method including: performing a turbo decoding on a received signal received from a source station to generate a received bitstream; Interleaving the received bitstream to generate an interleaved bitstream; Performing a turbo encoding on the interleaved bit stream to generate a relay bit stream; And transmitting the relay bitstream to a destination station.

소스국에서 목적국 또는 중계국으로 전송되는 신호를 터보부호로 구성하여 소스국에서 목적국 또는 중계국으로의 채널 환경이 열악한 경우에도 충분한 오류정정이 가능하다. 또한, 각 중계국에서 수신한 터보부호를 터보 디코딩, 인터리빙 및 터보 인코딩 과정을 거치면서 인터리빙 이득을 얻을 수 있다. 결과적으로 소스국과 중계국 간의 채널환경이 열악한 경우에도 일정수준 이상의 전송품질을 보장할 수 있다.A signal transmitted from a source station to a destination station or a relay station may be configured with a turbo code so that sufficient error correction is possible even when the channel environment from the source station to the destination station or the relay station is poor. In addition, the turbo codes received at the respective relay stations can be subjected to turbo decoding, interleaving and turbo encoding to obtain an interleaving gain. As a result, even when the channel environment between the source station and the relay station is poor, a transmission quality higher than a certain level can be guaranteed.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템을 나타낸다. 1 shows a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(100)은 단말(110; Mobile Station, MS), 기지국(120; Base Station, BS) 및 중계국(130, 140, 150; Relay Station, RS)을 포함한다.1, a wireless communication system 100 includes a mobile station (MS) 110, a base station (BS) 120, and relay stations 130, 140, and 150.

단말(110)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(Wireless Modem), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. The terminal 110 may be fixed or mobile and may be a user equipment (UE), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA) ), A portable device (Handheld Device), an AT (Access Terminal), and the like.

기지국(120)은 일반적으로 단말(110)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), AN(Access Network) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(120)은 특정한 지리적 영역에 대해 통신 서비스를 제공한다. 또한, 기지국은 중계국과 단말 간의 연결성(connectivity), 관리(management), 제어 및 자원 할당과 같은 기능을 수행할 수 있다.The base station 120 generally refers to a fixed station that communicates with the terminal 110 and includes an evolved NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, an access network (AN) And so on. The base station 120 provides communication services for a specific geographical area. In addition, the BS may perform functions such as connectivity, management, control, and resource allocation between the RS and the MS.

중계국(130, 140, 150)은 단말(110)과 기지국(120)의 사이에서 데이터를 중계하는 역할을 하며, 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 도 1에서는 중계국이 3개가 배치된 경우를 예시적으로 나타내었으나 이는 제한이 아니다. 중계국(130, 140, 150)에서 사용되는 중계방식은 DF(decode and forward) 방식 일 수 있다. DF방식은 수신된 신호를 복호하여 재부호화 및 변조과정을 거쳐 단말에 전송하는 방식이다.The relay stations 130, 140, and 150 relay data between the terminal 110 and the base station 120, and at least one relay station may be disposed. In FIG. 1, the case where three relay stations are arranged is exemplarily shown, but this is not a limitation. The relaying method used by the relay stations 130, 140 and 150 may be a decode and forward (DF) scheme. The DF scheme is a scheme in which a received signal is decoded and then re-encoded and modulated to be transmitted to the UE.

이하에서 하향링크(downlink; DL)는 기지국(120)에서 단말(110)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 단말(110)에서 기지국(120)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국(120)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(110)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말(110)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(120)의 일부분일 수 있다. Hereinafter, downlink (DL) means communication from the base station 120 to the terminal 110, and uplink (UL) means communication from the terminal 110 to the base station 120. In the downlink, the transmitter may be part of the base station 120, and the receiver may be part of the terminal 110. In the uplink, the transmitter may be part of the terminal 110, and the receiver may be part of the base station 120.

상향링크 전송에서 소스국(source station)은 단말(110)이고, 목적국(destination station)은 기지국(120)일 수 있다. 하향링크 전송에서 소스국은 기지국(120)이고, 목적국은 단말(110)일 수 있다. 이하에서 소스국은 단말(110)이고, 목적국은 기지국(120)인 경우를 예로 하여 설명하지만 이는 제한이 아니다. In a UL transmission, a source station may be a terminal 110 and a destination station may be a base station 120. In the downlink transmission, the source station may be the base station 120 and the destination station may be the terminal 110. [ In the following description, the source station is the terminal 110 and the destination station is the base station 120, but this is not a limitation.

본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템(100)에서 소스국(110)은 전송하고자 하는 정보를 터보 인코딩하여 소스 비트스트림(source bitstream)을 만든 후 전송한다. 전송방식은 예를 들면 방송(broadcast)형태일 수 있다. 중계국(130, 140, 150) 각각은 터보 인코딩된 소스 비트스트림을 수신하여 터보 디코딩, 인터리빙(interleaving) 및 터보 인코딩 과정을 거쳐 중계 비트스트림(relay bitstream)을 만든 후 목적국으로 전송한다. 중계국(130, 140, 150) 각각에서 행해지는 인터 리빙은 서로 다르며 생성되는 중계 비트스트림은 서로 다를 수 있다. 목적국(120)은 소스국(110)으로부터 소스 비트스트림을 수신하고 중계국(130, 140, 150) 각각으로부터 서로 다른 중계 비트스트림을 수신하여 터보 디코딩을 수행한다.In the wireless communication system 100 according to the embodiment of the present invention, the source station 110 turbo-encodes the information to be transmitted to generate a source bitstream and transmits the source bitstream. The transmission scheme may be, for example, a broadcast scheme. Each of the relay stations 130, 140 and 150 receives a turbo encoded source bit stream and performs a turbo decoding, interleaving and turbo encoding to generate a relay bitstream, and then transmits the relay bitstream to the destination station. The interleaving performed in each of the relay stations 130, 140, and 150 is different from each other, and the generated relay bitstreams may be different from each other. The destination station 120 receives the source bit stream from the source station 110 and receives different relay bit streams from each of the relay stations 130, 140 and 150 to perform turbo decoding.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템의 소스국, 중계국 및 목적국의 구성을 나타낸 도면이다. 2 is a diagram showing a configuration of a source station, a relay station and a destination station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 소스국(110)은 터보 인코더(111) 및 전송회로(112)를 포함할 수 있다. 터보 인코더(111)는 전송하고자 하는 정보 즉, 정보 비트들(information bits; d)을 터보 부호화하여 소스 비트스트림을 생성하는 모듈이다. 전송회로(112)는 소스 비트스트림을 입력받아 무선 신호(radio signal)로 변조하여 안테나(미도시)를 통해 외부로 전송한다.Referring to FIG. 2, the source station 110 may include a turbo encoder 111 and a transmission circuit 112. The turbo encoder 111 is a module for generating a source bit stream by turbo coding information to be transmitted, that is, information bits (d). The transmission circuit 112 receives the source bit stream, modulates the received bit stream into a radio signal, and transmits the modulated signal to the outside through an antenna (not shown).

도 3은 터보 인코더의 구성을 나타낸 일 예이다. 3 shows an example of a configuration of a turbo encoder.

도 3을 참조하면, 터보 인코더(111)는 제1 성분부호기(first component encoder; 31), 제2 성분부호기(second component encoder; 32) 및 내부 인터리버(internal interleaver; 33)를 포함한다. 터보 인코더(111)로 정보 비트들(d)이 입력되면, 시스티매틱 비트들(systematic bits; x), 제 1 패리티 비트들(parity bits 1 ; y1) 및 제 2 패리티 비트들(parity bits 2; y2)을 포함하는 소스 비트스트림이 출력된다. 시스티매틱 비트들(x)은 정보 비트들(d)과 동일하다. Referring to FIG. 3, the turbo encoder 111 includes a first component encoder 31, a second component encoder 32, and an internal interleaver 33. When the information bits d are input to the turbo encoder 111, systematic bits x, parity bits 1 and 2, and parity bits 2 ; y2) is output. The systematic bits x are the same as the information bits d.

제1 성분부호기(31)는 정보 비트들(d)로부터 제1 패리티 비트들(y1)을 생성한다. 제2 성분부호기(32)는 내부 인터리버(33)에서 출력되는 비트들로부터 제2 패리티 비트들(y2)을 생성한다. 제1 성분부호기(31)와 제2 성분부호기(32)는 서로 동 일한 구조의 재귀시스템적 길쌈 부호(Recursive Systematic Convolution Code; RSC)가 사용될 수 있다. 내부 인터리버(33)는 입력되는 정보 비트들(d)을 인터리빙한다. 일반적으로 내부 인터리버(33)는 상관 관계가 있는 정보를 효과적으로 상관 관계가 없는 정보로 전환하기 위해 정보 비트들(d)의 입력순서를 재배열하여 에러 패턴을 제거하는 역할을 한다.The first component encoder 31 generates first parity bits y1 from the information bits d. The second component encoder 32 generates second parity bits y2 from the bits output from the inner interleaver 33. [ The first component coder 31 and the second component coder 32 may use a recursive systematic convolution code (RSC) having the same structure. The internal interleaver 33 interleaves the input information bits d. In general, the internal interleaver 33 rearranges the input order of the information bits d in order to convert the correlated information into information that is not correlated effectively, thereby eliminating the error pattern.

다시 도 2를 참조하면, 3개의 중계국(130, 140, 150)이 도시되었는데 중계국(130, 140, 150) 각각은 기능적인 측면에서 동일한 구성요소를 포함하므로 중복되는 설명을 피하기 위해 하나의 중계국(130)에 대하여 설명한다. Referring again to FIG. 2, three relay stations 130, 140 and 150 are shown, but each relay station 130, 140 and 150 includes the same components in terms of functionality, so that one relay station 130 will be described.

중계국(130)은 수신회로(131), 터보 디코더(turbo decoder, 132), 외부 인터리버 1(external interleaver, 133), 터보 리인코더(turbo re-encoder, 134), 전송회로(135)를 포함할 수 있다. The relay station 130 includes a receiving circuit 131, a turbo decoder 132, an external interleaver 133, a turbo re-encoder 134, and a transmission circuit 135 .

수신회로(131)는 수신된 소스 비트스트림을 디지털 신호로 변환한다. 디지털 신호로 변환된 소스 비트스트림은 터보 디코더(132)로 제공된다. 터보 디코더(132)는 수신회로로부터 입력되는 소스 비트스트림을 터보 디코딩하여 수신 비트스트림을 생성하는 모듈이다. The receiving circuit 131 converts the received source bit stream into a digital signal. The source bit stream converted into a digital signal is provided to a turbo decoder 132. [ The turbo decoder 132 is a module for turbo decoding a source bit stream input from a receiving circuit to generate a received bit stream.

도 4는 터보 디코더의 구성을 나타낸 일 예이다. 4 shows an example of a configuration of a turbo decoder.

도 4를 참조하면, 터보 디코더(132)는 제 1 복호기(41), 제 2 복호기(42), 2개의 내부 인터리버(43, 44), 내부 디인터리버(45)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the turbo decoder 132 may include a first decoder 41, a second decoder 42, two internal interleavers 43 and 44, and an internal deinterleaver 45.

제 1 복호기(41) 및 제 2 복호기(42)는 동일한 구조의 MAP(Maximum A Posteriori) 복호기일 수 있다. 제 1 복호기(41)는 소스 비트스트림에 포함되어 있 는 시스티매틱 비트들(x)과 제 1 패리티 비트들(y1)을 입력받아 복호한 다음 내부 인터리버(44)로 보낸다. 제 2 복호기(42)는 제 1 복호기(41)의 출력을 인터리빙한 신호, 제 2 패리티 비트들(y2) 및 시스티매틱 비트들(x)을 인터리빙한 신호를 이용하여 복호한다. The first decoder 41 and the second decoder 42 may be MAP (Maximum A Posteriori) decoders having the same structure. The first decoder 41 receives the systematic bits x and the first parity bits y1 included in the source bit stream, decodes the systematic bits and sends the systematic bits x and the first parity bits y1 to the internal interleaver 44. The second decoder 42 decodes the signal obtained by interleaving the output of the first decoder 41, the second parity bits y2, and the signal interleaved with the systematic bits x.

반복 복호를 수행하는 경우에는 제 1 복호기(41)는 제 2 복호기(42)의 출력신호를 내부 디인터리버(45)에서 디인터리빙 한 신호, 시스티매틱 비트들(x) 및 제 1 패리티 비트들(y1)을 이용하여 다시 복호한다. 원하는 반복 복호 과정을 거친 후 제 2 복호기(42)는 수신 비트스트림을 생성하여 외부 인터리버 1(133)으로 제공한다. The first decoder 41 decodes the output signal of the second decoder 42 by the deinterleaver 45, the systematic bits x and the first parity bits < RTI ID = 0.0 > (y1). After the desired iterative decoding process, the second decoder 42 generates a received bitstream and provides it to the external interleaver 1 (133).

이러한 반복 복호는 원하는 성능을 얻을 때까지 할 수 있다. 이러한 반복 복호 과정의 횟수를 더 할수록 터보부호의 성능이 향상되지만 일정 반복횟수를 초과하면 성능이 포화되어 수렴하는 현상을 보일 수 있다. 일반적으로 터보부호의 성능이득은 처리되는 정보블록의 크기가 커질수록 기존부호에 대하여 더 커지는 경향을 가진다.This iterative decoding can be performed until the desired performance is obtained. As the number of iterative decoding processes is increased, the performance of the turbo code is improved. However, when the number of iterations exceeds a certain number of iterations, the performance may be saturated and converged. In general, the performance gain of a turbo code tends to be larger with respect to the existing code as the size of the processed information block increases.

그러나, 반복 복호를 수행하지 않는 경우에는 제 2 복호기(42)의 출력신호를 내부 디인터리버(45)에서 디인터리빙(deinterleaving)한 다음 경판정기(미도시)를 통해 경판정(hard decision)하여 수신 비트스트림을 생성할 수도 있다. However, if the iterative decoding is not performed, the output signal of the second decoder 42 is deinterleaved by the internal deinterleaver 45 and then hard decision is made through a hard decision unit (not shown) And may generate a bitstream.

다시 도 2를 참조하면, 외부 인터리버 1(133)은 터보 디코더(132)로부터 입력되는 신호를 인터리빙하여 인터리빙된 비트스트림을 생성한다. 외부 인터리버 1(133)은 터보 인코더(111), 터보 디코더(132) 등에 포함되어 사용되는 내부 인터 리버(internal interleaver)와 구별된다. 2, the external interleaver 133 interleaves the signal input from the turbo decoder 132 to generate an interleaved bit stream. The external interleaver 133 is distinguished from an internal interleaver included in the turbo encoder 111, the turbo decoder 132, and the like.

중계국(130, 140, 150) 각각은 서로 다른 외부 인터리버(133, 143, 153)를 사용할 수 있으며, 이러한 경우 인터리빙 이득(interleaving gain)을 얻을 수 있다. 외부 인터리버 1(133)은 터보부호의 성분부호, 부호율, 인터리버의 크기에 따라 전체 부호의 해밍거리(Hamming distance)가 최대가 되도록 하는 것이 바람직하다. 외부 인터리버 2(143) 및 외부 인터리버 3(153)의 경우도 마찬가지이다. Each of the relay stations 130, 140, and 150 may use different external interleavers 133, 143, and 153, and in this case, an interleaving gain may be obtained. It is preferable that the outer interleaver 1 (133) maximize the Hamming distance of the entire code according to the component code of the turbo code, the code rate, and the size of the interleaver. The same applies to the case of the external interleaver 2 143 and the external interleaver 3 153.

그런데, 중계국의 수가 1개인 경우에는 외부 인터리버를 설계하는 것이 비교적 용이하나, 중계국의 수가 증가하면 각 중계국에서 사용되는 외부 인터리버를 설계하는 것이 어려운 문제가 있다. 이러한 문제점은 하나의 기본이 되는 외부 인터리버를 변경하여 활용하는 방법으로 해결할 수 있다. 예를 들어 중계국의 개수가 N(N은 2이상의 자연수, 이하 같다)개 이고 외부 인터리버의 크기가 L(L은 2이상의 자연수)인 경우, 외부 인터리버를 ILn(i)와 같이 표시하기로 하자. 여기서, n은 0,1,…, N-1 중 어느 하나이고, i는 0,1,…, L-1중 어느 하나의 값일 수 있다. 즉, ILn(i)는 n번째 중계국에 사용되는 외부 인터리버이며, 0, 1, 2, …, L-1의 순서를 인터리빙하는 외부 인터리버임을 나타낸다. 이 때, 기본이 되는 외부 인터리버를 IL0(i)로 표시하는 경우, 나머지 외부 인터리버(즉, n이 1, 2, …, N-1 중 어느 하나)는 하기 수학식과 같이 구할 수 있다. However, when the number of relay stations is one, it is relatively easy to design an external interleaver. However, when the number of relay stations increases, it is difficult to design an external interleaver used in each relay station. This problem can be solved by changing the external interleaver which is one of the basic elements. For example, if the number of relay stations is N (where N is a natural number equal to or greater than 2), and the size of the outer interleaver is L (L is a natural number of 2 or more), let the outer interleaver be denoted as ILn (i). Here, n is 0, 1, ... , N-1, i is 0, 1, ... , And L-1. That is, ILn (i) is an external interleaver used for the nth relay station, and 0, 1, 2, ... , And L-1 are interleaved. In this case, when the basic external interleaver is denoted by IL0 (i), the remaining external interleavers (i.e., any one of n = 1, 2, ..., N-1) can be obtained as follows.

<수학식>&Lt; Equation &

Figure 112009025310420-pat00001
Figure 112009025310420-pat00001

여기서, J(n) = (L/N)*n + c 일 수 있고, c는 N보다 작은 상수이다. 그리고, %는 모듈러스(modulus) 연산자이다. J(n)이 J(n) = (L/N)*n + c 과 같은 형태를 가지는 경우는 가장 기본적인 순환 쉬프트(cyclic shift)형태이다. 물론, J(n)은 랜덤(random)형태나 블록 형태로 구성되어도 무방하다. Here, J (n) = (L / N) * n + c, and c is a constant smaller than N. And% is a modulus operator. In the case where J (n) has the form J (n) = (L / N) * n + c, it is the most basic type of cyclic shift. Of course, J (n) may be configured in a random form or a block form.

중계국의 수가 많아져서 터보 부호의 다중화가 커지면 외부 인터리버의 특정설계에 따라 전체부호의 성능이 큰 차이가 나지 않는다. 이러한 점에서 각 중계국의 외부 인터리버를 하나의 기본이 되는 외부 인터리버를 확장하여 활용하는 것은 복잡도나 요구되는 메모리량 측면에서 이득을 얻을 수 있다. As the number of relay stations increases and the multiplexing of the turbo codes increases, the performance of the entire codes does not differ greatly according to the specific design of the external interleaver. In this respect, it is advantageous in terms of the complexity and the required amount of memory to utilize the external interleaver of each relay station as a basic external interleaver.

터보 리인코더(134)는 외부 인터리버 1(133)로부터 입력되는 인터리빙된 비트스트림을 다시 터보 인코딩하여 중계 비트스트림을 생성한다. 터보 리인코더(134)는 상술한 터보 인코더(111)와 동일한 구성을 가질 수 있다. The turbo encoder 134 turbo-encodes the interleaved bit stream input from the external interleaver 133 to generate a relay bit stream. The turbo encoder 134 may have the same configuration as the turbo encoder 111 described above.

전송회로(135)는 터보 리인코더(134)로부터 입력되는 중계 비트스트림을 변조하여 무선 신호를 만든 후 외부로 전송한다. The transmission circuit 135 modulates the relay bit stream input from the turbo encoder 134 to generate a radio signal and transmits the radio signal to the outside.

상술한 바와 같이 구성된 중계국(130, 140, 150) 각각에서 데이터를 중계하는 방법을 설명한다. 이하에서 하나의 중계국(130)에 대해 데이터를 중계하는 방법을 설명하지만, 다른 중계국(140, 150)도 마찬가지이다. 단, 중계국(130, 140, 150) 각각에서 서로 다른 외부 인터리버를 사용하여 인터리빙을 수행하는 차이가 있다. A method of relaying data in each of the relay stations 130, 140, and 150 configured as described above will be described. Hereinafter, a method of relaying data to one relay station 130 will be described, but the other relay stations 140 and 150 are the same. However, there is a difference in that the relay stations 130, 140, and 150 perform interleaving using different outer interleavers.

도 5는 중계국이 데이터를 중계하는 방법을 나타낸 순서도이다. 5 is a flowchart showing a method of relaying data by the relay station.

도 5를 참조하면, 중계국(130)은 소스국(110)으로부터 수신되는 수신 신호에 대해 터보 디코딩을 수행하여 수신 비트스트림을 생성한다(S100). 즉, 소스국(110)이 터보 인코딩하여 송신한 소스 비트스트림을 수신회로(131)에서 수신하고, 수신한 소스 비트스트림을 터보 디코더(132)가 터보 디코딩을 수행하여 수신 비트스트림을 생성한다. Referring to FIG. 5, the relay station 130 performs a turbo decoding on a received signal received from the source station 110 to generate a received bitstream (S100). That is, the receiving circuit 131 receives the source bit stream transmitted from the source station 110 by turbo encoding, and the turbo decoder 132 performs the turbo decoding on the received source bit stream to generate a received bit stream.

중계국(130)은 수신 비트스트림을 인터리빙하여 인터리빙된 비트스트림을 생성한다(S200). 구체적으로는 외부 인터리버 1(133)이 수신 비트스트림을 인터리빙하여 인터리빙된 비트스트림을 생성한다. The relay station 130 interleaves the received bit stream to generate an interleaved bit stream (S200). More specifically, the outer interleaver 133 interleaves the received bitstream to generate an interleaved bitstream.

중계국(130)은 인터리빙된 비트스트림에 대해 터보 인코딩을 수행하여 중계 비트스트림을 생성한다(S300). 터보 리인코더(134)가 이러한 중계 비트스트림을 생성한다. The relay station 130 performs turbo encoding on the interleaved bit stream to generate a relay bit stream (S300). A turbo encoder 134 generates this relay bit stream.

중계국(130)은 중계 비트스트림을 목적국(120)으로 전송한다(S400). 구체적으로는 전송회로(135)를 통해 중계 비트스트림을 목적국(120)으로 전송한다. The relay station 130 transmits the relay bit stream to the destination station 120 (S400). Specifically, it transmits the relay bit stream to the destination station 120 via the transmission circuit 135.

상술한 바와 같이 데이터를 중계하는 중계국은 무선통신 시스템에 다수개가 배치될 수 있다. 중계국이 중계방식으로 DF(decode and forward)를 사용하고, N개가 배치된 경우 시간 자원 할당 방법을 설명한다.  As described above, a plurality of relay stations for relaying data may be arranged in a wireless communication system. A time resource allocation method when the relay station uses DF (decode and forward) as a relay scheme and N nodes are allocated will be described.

도 6은 본 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 시간 자원을 각 중계국에 할당하여 데이터 중계하는 방법을 나타낸 도면이다. 6 is a diagram illustrating a method of relaying data by assigning time resources to each relay station in the wireless communication system according to the present embodiment.

도 6을 참조하면, 시간 자원을 중계국의 개수 N보다 1이 큰 (N+1)개의 시간 슬롯으로 분할하여 시간 슬롯 0, 시간 슬롯 1, …, 시간 슬롯 N으로 표시하고 있다. 시간 슬롯 0에서 소스국은 목적국 및 N개의 중계국으로 소스 비트스트림을 방 송(broadcast)한다.Referring to FIG. 6, time resources are divided into (N + 1) time slots having a value 1 greater than the number N of relay stations, and time slots 0, time slots 1, ..., , And time slot N, respectively. In time slot 0, the source station broadcasts the source bit stream to the destination station and N relay stations.

소스국에서 전송된 소스 비트스트림은 각각의 중계국에서 터보 디코딩, 인터리빙 및 터보 리인코딩 과정을 거쳐 중계 비트스트림으로 생성된 후 다시 목적국으로 전송된다. 이 때, 중계국 n(1≤n≤N, n은 자연수)은 시간 슬롯 n에서 해당 중계 비트스트림을 목적국으로 전송할 수 있다. 즉, 중계국 1은 시간 슬롯 1에서 중계 비트스트림을 목적국으로 전송하고, 중계국 2는 시간 슬롯 2에서 중계 비트스트림을 목적국으로 전송할 수 있다.The source bit stream transmitted from the source station is generated as a relay bitstream through the turbo decoding, interleaving and turbo encoding process in each relay station, and then transmitted to the destination station. At this time, the relay station n (1? N? N, n is a natural number) can transmit the relay bitstream to the destination station in the time slot n. That is, the relay station 1 may transmit the relay bitstream to the destination station in time slot 1, and the relay station 2 may transmit the relay bitstream to the destination station in time slot 2.

이하에서, 본 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 N개의 중계국이 데이터를 중계하는 경우 주파수 자원 할당 방법을 설명한다. Hereinafter, a frequency resource allocation method when N relay stations relay data in the wireless communication system according to the present embodiment will be described.

도 7은 주파수 자원을 각 중계국에 할당하여 데이터를 중계하는 방법을 나타낸 도면이다. 7 is a diagram showing a method of relaying data by assigning frequency resources to each relay station.

도 7을 참조하면, 주파수 자원은 중계국의 개수 N보다 1이 큰 (N+1)개의 주파수 밴드(frequency band)로 나누어 진다. 그리고, 시간 자원은 시간 슬롯 0 및 시간 슬롯 1로 분할된다. 시간 슬롯 0에서 소스국은 주파수 밴드 0(frequency band 0)을 사용하여 목적국 및 N개의 중계국으로 소스 비트스트림을 방송한다. 그리고, 시간 슬롯 1에서 각 중계국이 주파수 밴드를 달리하여 각자의 중계 비트스트림을 전송한다. 예컨대, 중계국 n은 주파수 밴드 n을 사용하여 중계 비트스트림을 전송한다. Referring to FIG. 7, the frequency resources are divided into (N + 1) frequency bands, which are 1 greater than the number N of relay stations. Then, the time resources are divided into time slot 0 and time slot 1. In time slot 0, the source station broadcasts the source bit stream to the destination station and N relay stations using frequency band 0. In the time slot 1, each relay station transmits its relay bit stream with different frequency bands. For example, relay station n transmits the relay bit stream using frequency band n.

다시 도 2를 참조하면, 목적국(120)은 수신회로(121) 및 터보 디코더(122)를 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 2, the destination station 120 may include a receiving circuit 121 and a turbo decoder 122.

수신회로(121)는 소스국(110)에서 전송한 소스 비트스트림 및/또는 중계국(130, 140, 150) 각각에서 전송한 중계 비트스트림을 안테나로 수신하여 디지털 신호로 변환한다. 터보 디코더(122)는 수신회로(121)로부터 입력되는 신호를 터보 디코딩한다. 목적국(120)에서 사용되는 터보 디코더(122)는 다양한 방법으로 터보 디코딩을 수행할 수 있는데 예를 들면, 병렬적인 방법이나 직렬적인 방법으로 터보 디코딩을 수행할 수 있다. The receiving circuit 121 receives the source bit stream transmitted from the source station 110 and / or the relay bit stream transmitted from each of the relay stations 130, 140 and 150, and converts the received bit stream into a digital signal. The turbo decoder 122 turbo-decodes the signal input from the receiving circuit 121. The turbo decoder 122 used in the destination station 120 may perform turbo decoding in various ways. For example, turbo decoding may be performed in parallel or serial manner.

도 8은 목적국에서 사용되는 터보 디코더가 병렬적으로 터보 디코딩을 수행하는 과정을 나타낸 일 예이다. FIG. 8 shows an example of a process in which a turbo decoder used in a target station performs turbo decoding in parallel.

도 8을 참조하면, 목적국(120)에서 사용되는 터보 디코더(122)는 다수개의 터보 디코딩 모듈(turbo decoding module; 80-0 내지 80-N), 터보 디코딩 모듈 사이에 인터리빙을 수행하는 다수개의 인터리버 및 터보 디코딩 모듈 사이에서 디인터리빙을 수행하는 다수개의 디인터리버들을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the turbo decoder 122 used in the destination station 120 includes a plurality of turbo decoding modules 80-0 to 80-N, a plurality of turbo decoding modules And a plurality of deinterleavers for performing deinterleaving between the interleaver and the turbo decoding module.

다수개의 터보 디코딩 모듈들(80-0 내지 80-N) 각각은 소스국(110)에서 직접 수신한 소스 비트스트림을 터보 디코딩하기 위한 터보 디코딩 모듈 0(80-0)과 각각의 중계국으로부터 수신한 중계 비트스트림을 터보 디코딩하기 위한 터보 디코딩 모듈(80-1 내지 80-N)들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 터보 디코딩 모듈 1(80-1)은 중계국 1이 전송한 신호에 대응하고, 터보 디코딩 모듈 N은 중계국 N이 전송한 신호에 대응한다. 이러한 다수개의 터보 디코딩 모듈들(80-0 내지 80-N)은 모두 동일한 구성을 가질 수 있다. 도 8에는 터보 디코딩 모듈 구성의 일 예(80-1)를 도시하고 있다. Each of the plurality of turbo decoding modules 80-0 to 80-N includes a turbo decoding module 0 (80-0) for turbo decoding a source bit stream received directly from the source station 110, And turbo decoding modules 80-1 to 80-N for turbo decoding the relay bitstream. For example, the turbo decoding module 1 (80-1) corresponds to the signal transmitted by the relay station 1, and the turbo decoding module N corresponds to the signal transmitted from the relay station N (1). The plurality of turbo decoding modules 80-0 to 80-N may all have the same configuration. FIG. 8 shows an example of a turbo decoding module configuration 80-1.

터보 디코딩 모듈 0(80-0)에서 처리된 연판정(soft decision) 정보는 인터리버1에서 인터리빙된 후 터보 디코딩 모듈 1(80-1)로 전달된다. 이러한 과정은 터보 디코딩 모듈 0에서 터보 디코딩 모듈 N까지 진행된다. 그리고, 반대방향으로 터보 디코딩 모듈 N(80-N)에서 처리된 연판정 정보는 디인터리버 (N-1)에서 디인터리빙된 후 터보 디코딩 모듈 (N-1)로 전달된다. 이러한 과정이 터보 디코딩 모듈 N에서 터보 디코딩 모듈 0까지 진행된다. The soft decision information processed in the turbo decoding module 0 (80-0) is interleaved in the interleaver 1 and then transmitted to the turbo decoding module 1 (80-1). This process proceeds from turbo decoding module 0 to turbo decoding module N. [ The soft decision information processed in the turbo decoding module N (80-N) in the opposite direction is deinterleaved in the deinterleaver (N-1), and then transmitted to the turbo decoding module (N-1). This process proceeds from the turbo decoding module N to the turbo decoding module 0.

도 9는 목적국에서 사용되는 터보 디코더가 직렬적으로 터보 디코딩을 수행하는 과정을 나타낸 일 예이다. 9 is an example of a process in which a turbo decoder used in a target station performs turbo decoding in serial.

도 9를 참조하면, 목적국(120)에서 사용되는 터보 디코더(122)는 다수개의 터보 디코딩 모듈(90-0 내지 90-N) 및 터보 디코딩 모듈(90-0 내지 90-N) 사이에 인터리빙을 수행하는 다수개의 인터리버들을 포함할 수 있다. 9, the turbo decoder 122 used in the destination station 120 is provided with a plurality of turbo decoding modules 90-0 to 90-N and turbo decoding modules 90-0 to 90- And a plurality of interleavers for performing a plurality of interleavers.

다수개의 터보 디코딩 모듈들(90-0 내지 90-N)은 소스국(110)에서 직접 수신한 소스 비트스트림을 터보 디코딩하기 위한 터보 디코딩 모듈 0(90-0)과 각각의 중계국에서 수신한 중계 비트스트림을 터보 디코딩하는 터보 디코딩 모듈(90-1 내지 90-N)로 구성될 수 있다. 이러한 다수개의 터보 디코딩 모듈들(90-0 내지 90-N)은 모두 동일한 구성을 가질 수 있다. 도 9에는 터보 디코딩 모듈 구성의 일 예(90-1)를 도시하고 있다. The plurality of turbo decoding modules 90-0 to 90-N includes a turbo decoding module 0 (90-0) for turbo decoding a source bit stream received directly from the source station 110, And turbo decoding modules 90-1 to 90-N for turbo decoding the bit stream. The plurality of turbo decoding modules 90-0 to 90-N may all have the same configuration. FIG. 9 shows an example (90-1) of the turbo decoding module configuration.

터보 디코더(122)가 직렬적으로 터보 디코딩을 수행하는 과정이 상술한 병렬적으로 터보 디코딩을 수행하는 과정과 다른점은 각 터보 디코딩 모듈(90-0 내지 90-N)에서 복수회에 걸쳐 반복복호를 한 후 일정수준의 신뢰를 가지는 연판정 정보 를 다음 터보 디코딩 모듈로 제공한다는 점이다. 즉, 병렬적으로 터보 디코딩을 수행하는 과정에서는 예컨대 터보 디코딩 모듈 1(80-1)에서 1회적으로 복호를 수행했다면, 직렬적으로 터보 디코딩을 수행하는 과정에서는 터보 디코딩 모듈 1(90-1)에서 반복적으로 복호를 수행한 후 터보 디코딩 모듈 2(90-2)로 처리된 연판정 정보를 전송한다는 차이가 있다. The process in which the turbo decoder 122 performs turbo decoding serially is different from the process of performing the parallel turbo decoding described above in that the turbo decoding modules 90-0 to 90- And provides soft decision information with a certain level of confidence to the next turbo decoding module after decoding. That is, in the process of performing turbo decoding in parallel, for example, if the turbo decoding module 1 (80-1) has performed the decoding once, the turbo decoding module 1 (90-1) And then transmits the soft decision information processed by the turbo decoding module 2 (90-2).

도 10은 본 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 중계국의 데이터 전송과 목적국에서의 터보 디코딩 타이밍을 나타낸 일 예이다. 10 is an example of data transmission of a relay station and turbo decoding timing at a destination station in the wireless communication system according to the present embodiment.

도 10을 참조하면, 목적국(120)은 소스국(110) 또는 중계국(120)이 신호를 전송하는 시간 슬롯마다 직전 시간 슬롯에서 수신한 중계 비트스트림을 터보 디코딩한다. 예를 들어, 목적국(120)은 시간 슬롯 1에서 중계국 1이 전송한(S130-1) 중계 비트스트림을 시간 슬롯 2에서 터보 디코딩하고(S120-1), 시간 슬롯 2에서 중계국 2가 전송한(S130-2) 중계 비트스트림을 시간 슬롯 3에서 터보 디코딩한다(S120-2). Referring to FIG. 10, the destination station 120 turbo decodes the relay bitstream received in the immediately preceding time slot for each time slot in which the source station 110 or the relay station 120 transmits a signal. For example, the destination station 120 turbo decodes the relay bit stream transmitted from the relay station 1 in the time slot 1 (S130-1) in the time slot 2 (S120-1), and transmits the relay bit stream transmitted from the relay station 1 (S130-2) turbo-decodes the relay bit stream in time slot 3 (S120-2).

이러한 터보 디코딩 타이밍은 특히, 목적국(120)에서 직렬적으로 터보 디코딩을 수행하는 경우에 적합하다. This turbo decoding timing is particularly suitable for performing turbo decoding serially in the destination station 120. [

도 11은 중계국에서 DF방식의 중계방법이 사용되는 경우, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)방식과 결합된 데이터 중계방법을 나타낸다. 11 shows a data relaying method combined with a Hybrid Automatic Repeat reQuest (HARQ) scheme when a relay method of DF scheme is used in a relay station.

도 11을 참조하면, 시간 슬롯 0에서 소스국(110)이 목적국(120) 및 중계국(130)에 소스 신호 1(11; 즉, 소스 비트스트림 1)을 전송한다. 목적국(120)이 소스 신호 1(11)을 수신하여 터보 디코딩에 성공하면 시간 슬롯 1에서 중계국(130) 및 소스국(110)에 ACK(14, Acknowledgement, 확인응답)을 보낸다. 그러면, 중계국(130)은 소스 신호 1을 터보 인코딩한 중계 신호 1(즉, 중계 비트스트림 1)를 목적국으로 전송하지 않는다. Referring to FIG. 11, in time slot 0, source station 110 transmits source signal 1 (i.e., source bitstream 1) to destination station 120 and relay station 130. When the destination station 120 receives the source signal 1 (11) and succeeds in turbo decoding, it transmits an ACK (acknowledgment, acknowledgment) 14 to the relay station 130 and the source station 110 in the time slot 1. Then, the relay station 130 does not transmit the relay signal 1 (i.e., the relay bit stream 1) that has turbo encoded the source signal 1 to the destination station.

소스국(110)은 시간 슬롯 2에서 소스 신호 2(12, 즉, 소스 비트스트림 2)를 방송한다. 목적국(120)이 소스 신호 2(12)를 수신하지 못하거나 수신하더라도 터보 디코딩에 실패한 경우 목적국(120)은 NACK(15, Negative Acknowledgement, 부정확인응답)을 소스국(110) 및 중계국(130)에 전송한다. 중계국(130)은 목적국(120)으로부터 NACK을 수신한 경우에만 중계 신호 2(16, 즉, 중계 비트스트림 2)를 목적국(120)으로 전송한다. 목적국(120)이 중계 신호 2(16)를 수신하여 터보 디코딩에 성공하면 ACK(17)을 소스국(110) 및 중계국(130)으로 전송한다. 그러면, 소스국(110)은 소스 신호 3(13, 즉, 소스 비트스트림 3)을 목적국(120) 및 중계국(130)으로 방송한다. Source station 110 broadcasts source signal 2 (12, i.e., source bitstream 2) in time slot 2. If the destination station 120 fails to receive or receive the source signal 2 12 and the turbo decoding fails, the destination station 120 transmits a NACK 15 (Negative Acknowledgment) to the source station 110 and the relay station 130). The relay station 130 transmits the relaying signal 2 (16, that is, the relay bitstream 2) to the destination station 120 only when the NACK is received from the destination station 120. When the destination station 120 receives the relay signal 2 16 and the turbo decoding is successful, the destination station 120 transmits the ACK 17 to the source station 110 and the relay station 130. The source station 110 then broadcasts the source signal 3 (13, i.e., source bitstream 3) to the destination station 120 and the relay station 130.

상술한 데이터 중계방법에서 데이터를 전송하는 시간 슬롯(도 11에서 시간 슬롯 0, 시간 슬롯 2, 시간 슬롯 4 등)보다 ACK/NACK신호를 전송하는 시간 슬롯(도 11에서 시간 슬롯 1, 시간 슬롯 3, 시간 슬롯 5 등)은 시간적으로 짧을 수 있다. 이러한 경우, 소스국(110)에서 목적국(120)으로의 채널이 신뢰성이 높은 경우 대역효율측면에서 효과적이다. 왜냐하면 짧은 시간 간격을 가지는 ACK신호를 이용함으로써, 중계국(130)에서 목적국(120)으로 불필요한 데이터 전송이 줄어들게 되기 때문이다. (Time slots 1 and 3 in FIG. 11) for transmitting an ACK / NACK signal than a time slot (time slot 0, time slot 2, time slot 4, etc. in FIG. 11) , Time slot 5, etc.) may be short in time. In this case, when the channel from the source station 110 to the destination station 120 is highly reliable, it is effective in terms of bandwidth efficiency. This is because unnecessary data transmission from the relay station 130 to the destination station 120 is reduced by using an ACK signal having a short time interval.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하 드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.The present invention may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. (DSP), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), a processor, a controller, a microprocessor, and the like, which are designed to perform the above- A processor, another electronic unit, or a combination thereof. In software implementation, it may be implemented as a module that performs the above-described functions. The software may be stored in a memory unit and executed by a processor. The memory unit or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. You will understand. Therefore, it is intended that the present invention covers all embodiments falling within the scope of the following claims, rather than being limited to the above-described embodiments.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템을 나타낸다. 1 shows a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템의 소스국, 중계국 및 목적국의 구성을 나타낸 도면이다. 2 is a diagram showing a configuration of a source station, a relay station and a destination station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 실시예에 따른 터보 인코더의 구성을 나타낸 일 예이다. 3 is an example of a configuration of a turbo encoder according to the present embodiment.

도 4는 본 실시예에 따른 중계국에서 사용되는 터보 디코더의 구성을 나타낸 일 예이다.4 shows an example of a configuration of a turbo decoder used in a relay station according to the present embodiment.

도 5는 본 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 중계국이 데이터를 중계하는 방법을 나타낸 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a method of relaying data by a relay station in the wireless communication system according to the present embodiment.

도 6은 본 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 시간 자원을 각 중계국에 할당하여 데이터 중계하는 방법을 나타낸 도면이다. 6 is a diagram illustrating a method of relaying data by assigning time resources to each relay station in the wireless communication system according to the present embodiment.

도 7은 본 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 주파수 자원을 각 중계국에 할당하여 데이터를 중계하는 방법을 나타낸 도면이다. 7 is a diagram illustrating a method of relaying data by assigning frequency resources to each relay station in the wireless communication system according to the present embodiment.

도 8은 본 실시예에 따른 무선통신 시스템의 목적국에서 사용되는 터보 디코더가 병렬적으로 터보 디코딩을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다. 8 is a diagram illustrating a process in which a turbo decoder used in a target station of a wireless communication system according to the present embodiment performs parallel turbo decoding.

도 9는 본 실시예에 따른 무선통신 시스템의 목적국에서 사용되는 터보 디코더가 직렬적으로 터보 디코딩을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다. FIG. 9 is a diagram illustrating a process in which a turbo decoder used in a target station of the wireless communication system according to the present embodiment performs turbo decoding in serial.

도 10은 본 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 중계국의 데이터 전송과 목적국에서의 터보 디코딩 타이밍을 나타낸 도면이다. 10 is a diagram illustrating data transmission of a relay station and turbo decoding timing at a destination station in a wireless communication system according to the present embodiment.

도 11은 중계국에서 DF방식의 중계방법이 사용되는 경우, ARQ(Automatic Repeat reQuest)방식과 결합된 데이터 중계방법을 나타낸다. 11 shows a data relaying method combined with an ARQ (Automatic Repeat reQuest) scheme when a relay method of the DF scheme is used in a relay station.

Claims (6)

소스국;Source station; 복수의 중계국; 및 A plurality of relay stations; And 상기 복수의 중계국으로부터 수신되는 신호를 터보 디코딩하는 목적국을 포함하되, A destination station for turbo decoding a signal received from the plurality of relay stations, 상기 복수의 중계국 각각은 상기 소스국으로부터 수신되는 수신 신호에 대해 터보 디코딩을 수행하여 수신 비트스트림을 생성하고, 상기 수신 비트스트림을 인터리빙하여 인터리빙된 비트스트림을 생성하고, 상기 인터리빙된 비트스트림에 대해 터보 인코딩을 수행하여 중계 비트스트림을 생성하고, 상기 중계 비트스트림을 목적국으로 전송하되, Each of the plurality of relay stations generates a received bitstream by performing turbo decoding on a received signal received from the source station, generates an interleaved bitstream by interleaving the received bitstream, Generating a relay bit stream by performing turbo encoding, and transmitting the relay bit stream to a destination station, 상기 복수의 중계국 각각은 수신 비트스트림에 대해 서로 다른 인터리빙을 수행하고, Each of the plurality of relay stations performing different interleaving on the received bitstream, 상기 복수의 중계국의 개수가 N이고, n(0≤n≤N-1, n은 자연수)번째 중계국에서 인터리빙을 수행하는 외부 인터리버를 ILn(i)와 같이 표시하는 경우, 상기 복수의 중계국 각각의 외부 인터리버는 하기 수학식과 같은 관계인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템. When the number of the plurality of relay stations is N and an external interleaver performing interleaving in n (0? N? N-1, n is a natural number) relay station is represented as ILn (i) Wherein the outer interleaver has a relationship as expressed by the following equation. <수학식>&Lt; Equation &
Figure 112015007570009-pat00014
Figure 112015007570009-pat00014
상기 수학식에서 i는 0,1,…, L-1중 어느 하나의 값이다. 그리고 J(n) = (L/N)*n + c 이고, c는 N보다 작은 상수이며, %는 모듈러스(modulus) 연산자이다. In the above equation, i is 0, 1, ... , And L-1. And J (n) = (L / N) * n + c, c is a constant smaller than N, and% is a modulus operator.
제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 복수의 중계국 각각은 자신에게 할당된 시간 슬롯에 상기 목적국으로 중계 비트스트림을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템. Wherein each of the plurality of relay stations transmits a relay bit stream to the destination station in a time slot assigned to the relay station. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 복수의 중계국 각각은 동일한 시간 슬롯에서 자신에게 할당된 주파수 밴드에서 상기 목적국으로 중계 비트스트림을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템. Wherein each of the plurality of relay stations transmits a relay bit stream to the destination station in a frequency band assigned to itself in the same time slot. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 목적국은 상기 소스국 및 상기 복수의 중계국으로부터 수신되는 신호를 터보 디코딩하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템. Wherein the destination station turbo decodes a signal received from the source station and the plurality of relay stations. 삭제delete 소스국, 목적국 및 N개의 중계국들이 포함된 무선통신 시스템에서 n(0≤n≤N-1, n은 자연수)번째 중계국에 의하여 수행되는 데이터 중계 방법에 있어서, A method of relaying data carried out by n (0? N? N-1, n is a natural number) relay station in a wireless communication system including a source station, a destination station and N relay stations, 상기 소스국으로부터 수신되는 수신 신호에 대해 터보 디코딩을 수행하여 수신 비트스트림을 생성하는 단계; Performing turbo decoding on a received signal received from the source station to generate a received bitstream; 상기 수신 비트스트림을 인터리빙하여 인터리빙된 비트스트림을 생성하는 단계; Interleaving the received bitstream to generate an interleaved bitstream; 상기 인터리빙된 비트스트림에 대해 터보 인코딩을 수행하여 중계 비트스트림을 생성하는 단계; 및 Performing a turbo encoding on the interleaved bit stream to generate a relay bit stream; And 상기 중계 비트스트림을 상기 목적국으로 전송하는 단계를 포함하되, And transmitting the relay bit stream to the destination station, 상기 n번째 중계국에서 인터리빙을 수행하는 외부 인터리버를 ILn(i)와 같이 표시하는 경우, 상기 복수의 중계국 각각의 외부 인터리버는 하기 수학식과 같은 관계인 것을 특징으로 하는 n번째 중계국의 데이터 중계 방법. Wherein, when an outer interleaver performing interleaving in the nth relay station is represented as ILn (i), the outer interleaver of each of the plurality of relay stations has a relationship expressed by the following equation. <수학식>&Lt; Equation &
Figure 112015007570009-pat00015
Figure 112015007570009-pat00015
상기 수학식에서 i는 0,1,…, L-1중 어느 하나의 값이다. 그리고 J(n) = (L/N)*n + c 이고, c는 N보다 작은 상수이며, %는 모듈러스(modulus) 연산자이다..In the above equation, i is 0, 1, ... , And L-1. And J (n) = (L / N) * n + c, c is a constant smaller than N, and% is a modulus operator.
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