KR101567732B1

KR101567732B1 - Buffer-aided two-way relaying communication with lattice codes

Info

Publication number: KR101567732B1
Application number: KR1020140142679A
Authority: KR
Inventors: 정방철; 양현종
Original assignee: 경상대학교산학협력단
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2015-11-09
Also published as: WO2016064113A1

Abstract

A relay node is disclosed. According to an embodiment, the relay node comprises: a receiver for receiving transmitting signals which transmitting source nodes have transmitted during a first time interval and storing a receiving signal having the transmitting signals in a buffer; a processor for generating a corresponding signal corresponding to the receiving signal based on a code word selected from a lattice of a lattice code, generating a relay symbol by lattice-decoding the corresponding signal, and generating a relay broadcast signal by encoding the relay symbol; and a transmitter for transmitting the relay broadcast signal to the source nodes during a second time interval, thereby obtaining a higher performance than an existing bidirectional relay communication system.

Description

[0001] BUFFER-AIDED TWO-WAY RELAYING COMMUNICATION WITH LATTICE CODES [0002]

아래 실시예들은 무선 중계 네트워크의 물리 계층 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로 양방향 릴레이 통신 시스템에 관한 것이다.The following embodiments relate to a physical layer technology of a wireless relay network, and more particularly to a two-way relay communication system.

양방향 중계 기술은 단방향 중계 기법에 비해 최대 2배의 주파수 효율을 기대 할 수 있는 기술 중 하나로, 차세대 무선 통신 시스템에서 고려될 예정이다. 그러나, 기존의 양방향 중계 기술은 네트워크를 구성하고 있는 채널들의 신호 대 잡음 비 (Signal-to-noise-ratio, SNR)가 서로 차이가 날 때 성능이 크게 저하된다. 양방향 중계 기법을 실제 시스템에 도입하기 위해서는 이러한 문제점을 반드시 극복해야 한다.Bi-directional relaying technology is one of the technologies that can expect up to twice the frequency efficiency compared with unidirectional relaying technique and will be considered in the next generation wireless communication system. However, existing bidirectional relay technology greatly degrades performance when the signal-to-noise-ratio (SNR) of the channels constituting the network is different from each other. In order to introduce a two-way relaying technique into a real system, such a problem must be overcome.

한국 공개특허공보 제10- 2010-0107915호가 있다. 상기 공개특허공보에는 다수의 안테나들을 구비한 기지국의 동작 방법이 개시되고, 기지국의 동작 방법은 중계기로부터 상기 기지국의 송신 심벌 벡터 및 단말의 송신 심벌 벡터를 포함하는 중계 신호를 수신하는 과정, 상기 단말의 송신 심벌 벡터로서 가능한 모든 심벌 벡터들 각각에 대응되는 전력 차이값들을 산출하는 과정, 상기 전력 차이값들을 이용하여 상기 단말의 송신 심벌 벡터 또는 비트별 LLR(Log Likelihood Ratio)을 결정하는 과정을 포함한다.Korean Patent Publication No. 10- 2010-0107915. A method of operating a base station having a plurality of antennas includes receiving a relay signal including a transmission symbol vector of the base station and a transmission symbol vector of a terminal from a relay apparatus, Calculating power difference values corresponding to all possible symbol vectors as transmission symbol vectors of the terminal, and determining a transmission symbol vector or a LLR (bit likelihood ratio) for each bit using the power difference values do.

본 발명의 실시예들은 소스 신호를 저장함으로써 비대칭 SNR로 인해 발생하는 문제점을 극복할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 격자 코드를 사용함으로써 기존의 양방향 릴레이 통신 시스템에 비해 높은 성능을 나타낼 수 있다.Embodiments of the present invention can overcome the problems caused by asymmetric SNR by storing the source signal. In addition, embodiments of the present invention may exhibit higher performance than conventional bi-directional relay communication systems by using a lattice code.

일 측에 따른 릴레이 노드는 제1 시간 구간 동안 복수 개의 소스 노드들이 전송한 전송 신호를 수신하고, 상기 전송 신호들을 포함하는 수신 신호를 버퍼에 저장하는 수신기; 격자 코드의 격자에서 선택된 코드워드를 기초로 상기 수신 신호와 대응하는 대응 신호를 생성하고, 상기 대응 신호에 격자 디코딩을 수행하여 릴레이 심볼을 생성하고, 상기 릴레이 심볼을 인코딩하여 릴레이 방송 신호를 생성하는 프로세서; 및 상기 릴레이 방송 신호를 제2 시간 구간 동안 상기 복수의 소스 노드들로 전송하는 전송기를 포함한다.A relay node according to one side receives a transmission signal transmitted by a plurality of source nodes during a first time interval and stores a reception signal including the transmission signals in a buffer; Generates a corresponding symbol corresponding to the received signal based on the code word selected in the grid of the lattice code, performs a lattice decoding on the corresponding signal to generate a relay symbol, and generates a relay broadcast signal by encoding the relay symbol A processor; And a transmitter for transmitting the relay broadcast signal to the plurality of source nodes during a second time interval.

상기 프로세서는, 상기 격자 코드의 복수의 격자에서 상기 복수 개의 소스 노드들 각각에 대응하여 선택된 코드워드들의 합을 기초로 상기 대응 신호를 생성한다.The processor generates the corresponding signal based on a sum of selected code words corresponding to each of the plurality of source nodes in a plurality of grids of the grid code.

상기 수신기는, 상기 수신 신호(

)를 나타내는

를 상기 버퍼에 저장하고, 상기 프로세서는, 상기 코드워드를 기초로 상기 수신 신호와 대응하는 대응 신호(

)를 생성하고,

은 노이즈를 나타내고,

및

는 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 복수 개의 소스 노드들이 전송한 전송 신호이고,

및

는 제1 시간 구간의 i번째 시간슬롯에서 복수 개의 소스 노드들 각각과 릴레이 노드 사이에 형성된 채널이고,

및

각각은 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 복수 개의 격자들(

) 각각으로부터 선택된 코드워드이고, i는 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯의 인덱스이다.The receiver is configured to receive the received signal

)

To the buffer, and wherein the processor is further configured to compare the received signal with a corresponding signal

),

Represents noise,

And

Is a transmission signal transmitted from a plurality of source nodes in an i < th > time slot of a first time interval,

And

Is a channel formed between each of the plurality of source nodes and the relay node in the i < th > time slot of the first time interval,

And

Each of the plurality of gratings (i. E.

), And i is the index of the i < th > time slot of the first time interval.

상기 프로세서는, 수학식

에 따라 상기 전송 신호를 획득하고, 상기 전송 신호 및 상기 수신 신호에 미리 정의된 조건을 적용하여 상기 대응 신호를 획득한다.The processor may further comprise:

And acquires the corresponding signal by applying a predefined condition to the transmission signal and the reception signal.

상기 미리 정의된 조건은,

,

, 및

이다.The predefined condition may be,

,

, And

to be.

상기 프로세서는, 상기 대응 신호에 상기 격자 디코딩의 적용을 기초로 상기 릴레이 심볼(

)을 생성하고,

이다.Wherein the processor is further operable to determine, based on the application of the lattice decoding to the corresponding signal,

),

to be.

상기 전송부는, 상기 제2 시간 구간의 시간 슬롯에서 상기 복수 개의 소스 노드들로 동일한 릴레이 방송 신호를 전송한다.The transmitting unit transmits the same relay broadcasting signal to the plurality of source nodes in a time slot of the second time interval.

상기 복수 개의 소스 노드들은 제1 소스 노드 및 제2 소스 노드를 포함하고, 상기 제1 소스 노드는, 상기 릴레이 노드로 전송된 상기 릴레이 방송 신호를 수신하고, 상기 수신한 릴레이 방송 신호에서 상기 제1 소스 노드가 전송한 전송 신호를 이용하여 상기 제2 소스 노드가 전송한 데이터를 검출한다.Wherein the plurality of source nodes include a first source node and a second source node, the first source node receives the relay broadcast signal transmitted to the relay node, And detects the data transmitted by the second source node using the transmission signal transmitted by the source node.

상기 버퍼의 사이즈는 상기 제1 시간 구간에 포함된 시간 슬롯의 개수와 대응한다.The size of the buffer corresponds to the number of time slots included in the first time period.

상기 제1 시간 구간의 듀레이션 및 상기 제2 시간 구간의 듀레이션은 상기 버퍼를 기초로 적응적으로 조절된다.The duration of the first time interval and the duration of the second time interval are adaptively adjusted based on the buffer.

일 측에 따른 소스 노드는 제1 시간 구간 동안 상기 릴레이 노드로 전송 신호를 전송하는 전송기; 제2 시간 구간 동안 상기 릴레이 노드로부터 릴레이 방송 신호를 수신하는 수신기; 및 상기 릴레이 방송 신호에서 상기 전송 신호를 이용하여 상기 상대 소스 노드가 전송한 데이터를 검출하는 프로세서를 포함한다.A source node along one side for transmitting a transmission signal to the relay node during a first time interval; A receiver for receiving a relay broadcast signal from the relay node during a second time interval; And a processor for detecting data transmitted by the counterpart source node using the transmission signal in the relay broadcast signal.

상기 프로세서는, 제1 시간 구간 동안 상기 소스 노드 및 상기 상대 소스 노드로부터 수신한 신호들의 모듈로 합을 기초로 상기 릴레이 노드에서 생성된 릴레이 심볼을 상기 릴레이 방송 신호에서 검출하고, 상기 모듈로 합으로부터 상기 전송 신호를 이용하여 상기 데이터를 검출한다.Wherein the processor detects a relay symbol generated in the relay node based on a modulo sum of signals received from the source node and the counterpart source node during a first time interval from the relay broadcast signal, And detects the data using the transmission signal.

상기 프로세서는, 상기 릴레이 방송 신호에서 릴레이 심볼

를 검출하고, 수학식

에 따라 상기 상대 소스 노드가 전송한 데이터를 검출하고,

은 릴레이 심볼을 나타내고,

은 상기 전송 신호와 대응하는 데이터 심볼을 나타내고, i는 제1 시간 구간에 포함된 복수의 시간 슬롯 중 i번째 시간 슬롯의 인덱스를 나타낸다.The processor receives the relay symbol from the relay broadcast signal,

Is detected,

Detects the data transmitted by the correspondent node,

Represents a relay symbol,

Represents a data symbol corresponding to the transmission signal, and i represents an index of an i-th time slot among a plurality of time slots included in the first time interval.

일 측에 따른 릴레이 노드의 동작 방법은 제1 시간 구간 동안 복수 개의 소스 노드들이 전송한 전송 신호를 수신하는 단계; 상기 전송 신호들을 포함하는 수신 신호를 버퍼에 저장하는 단계; 네스티드 격자 코드를 이용하여 버퍼에 저장된 수신 신호에서 상기 복수의 노드들 각각이 전송한 전송 신호를 획득하는 단계; 상기 획득된 전송 신호들을 기초로 상기 버퍼에 저장된 수신 신호를 프로세싱하는 단계; 상기 프로세싱된 신호에 격자 디코딩을 수행하여 릴레이 심볼을 생성하고, 상기 릴레이 심볼을 인코딩하여 릴레이 방송 신호를 생성하는 단계; 및 상기 릴레이 방송 신호를 제2 시간 구간 동안 상기 복수의 소스 노드들로 전송하는 단계를 포함한다.A method of operating a relay node according to one side comprises: receiving a transmission signal transmitted by a plurality of source nodes during a first time interval; Storing a received signal including the transmitted signals in a buffer; Obtaining a transmission signal transmitted by each of the plurality of nodes from a received signal stored in a buffer using a nested lattice code; Processing the received signal stored in the buffer based on the obtained transmission signals; Generating a relay symbol by performing lattice decoding on the processed signal, and encoding the relay symbol to generate a relay broadcast signal; And transmitting the relay broadcast signal to the plurality of source nodes during a second time interval.

상기 프로세싱하는 단계는, 상기 네스티드 격자 코드의 복수의 격자에서 상기 복수 개의 소스 노드들 각각에 대응하여 선택된 코드워드들의 합을 기초로 상기 버퍼에 저장된 수신 신호를 프로세싱한다.Wherein the processing comprises processing the received signal stored in the buffer based on the sum of the selected code words corresponding to each of the plurality of source nodes in the plurality of grids of the nested grating code.

상기 버퍼의 사이즈는 상기 제1 시간 구간의 타임 슬롯의 개수와 대응한다.The size of the buffer corresponds to the number of time slots in the first time interval.

상기 제1 시간 구간의 듀레이션 및 상기 제2 시간 구간의 듀레이션은 상기 버퍼를 기초로 적응적으로 조절된다.
The duration of the first time interval and the duration of the second time interval are adaptively adjusted based on the buffer.

본 발명의 일 실시예는 기존의 릴레이 통신 시스템이 비해 합 데이터 레이트가 증가된다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 기존의 릴레이 통신 시스템보다 주파수 효율성이 높을 수 있다.
An embodiment of the present invention increases the sum data rate as compared with the conventional relay communication system. In addition, an embodiment of the present invention may have higher frequency efficiency than a conventional relay communication system.

도 1은 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시에에 따른 릴레이 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템에 포함된 릴레이 노드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템에 포함된 소스 노드를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템에 포함된 릴레이 노드의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템에 포함된 소스 노드의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a diagram for explaining a relay communication system according to an embodiment.
2 is a diagram for explaining the operation of the relay communication system according to one embodiment.
3 is a view for explaining a relay node included in a relay communication system according to an embodiment.
4 is a view for explaining a source node included in a relay communication system according to an embodiment.
5 is a flowchart illustrating a method of operating a relay node included in a relay communication system according to an embodiment.
6 is a flowchart illustrating a method of operating a source node included in a relay communication system according to an exemplary embodiment.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Various modifications may be made to the embodiments described below. It is to be understood that the embodiments described below are not intended to limit the embodiments, but include all modifications, equivalents, and alternatives to them.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used only to illustrate specific embodiments and are not intended to limit the embodiments. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as ideal or overly formal in the sense of the art unless explicitly defined herein Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In the following description of the embodiments, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the embodiments may be unnecessarily blurred.

도 1은 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a relay communication system according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템은 복수의 소스 노드들(110 및 120), 릴레이 노드(130), 및 버퍼(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a relay communication system according to an embodiment includes a plurality of source nodes 110 and 120, a relay node 130, and a buffer 140.

다중 접속 페이즈(Multiple-access phase)(또는, 제1 시간 구간)에서 릴레이 노드(130)는 복수의 소스 노드들(110 및 120)로부터 신호를 수신할 수 있다. 제1 시간 구간은 B개의 시간 슬롯을 포함할 수 있다. 릴레이 노드(130)는 수신한 신호를 버퍼(140)에 저장한다. 릴레이 노드(130)가 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 수신한 신호는 수학식 1과 같다. 즉, 버퍼(130)에는 수학식 1의 수신 신호가 저장될 수 있다.In a multiple-access phase (or a first time interval), the relay node 130 may receive signals from a plurality of source nodes 110 and 120. The first time interval may comprise B time slots. The relay node 130 stores the received signal in the buffer 140. The signal received by the relay node 130 in the i < th > time slot of the first time interval is expressed by Equation (1). That is, the reception signal of Equation (1) can be stored in the buffer 130.

[수학식 1][Equation 1]

은 소스 노드(110)가 전송한 전송 신호를 나타내고,

는 소스 노드(120)가 전송한 전송 신호를 나타낸다.

은 소스 노드(110)에서 릴레이 노드(130)로 형성된 채널의 채널 계수를 나타내고, 는

소스 노드(120)에서 릴레이 노드(130)로 형성된 채널의 채널 계수를 나타낸다.

은 릴레이 노드(130)에서의 노이즈(예를 들어, Additive White Gaussian Noise(AWGN))를 나타내고, i는 제1 시간 구간에 포함된 복수의 시간 슬롯 중 i번째 시간 슬롯의 인덱스를 나타낸다.

Represents a transmission signal transmitted by the source node 110,

Represents a transmission signal transmitted by the source node 120. [

Represents the channel coefficient of the channel formed from the source node 110 to the relay node 130,

Represents the channel coefficient of the channel formed from the source node 120 to the relay node 130. [

(E.g., Additive White Gaussian Noise (AWGN)) at the relay node 130 and i represents the index of the i-th time slot among the plurality of time slots included in the first time interval.

릴레이 노드(130)는 복수의 소스 노드들(110 및 120)이 전송한 전송 신호를 획득할 수 있다. 릴레이 노드(130)가 획득한 전송 신호는 수학식 2와 같다.The relay node 130 may obtain the transmission signal transmitted by the plurality of source nodes 110 and 120. [ The transmission signal obtained by the relay node 130 is expressed by Equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

은 격자 코드(lattice code)의 격자

에서 선택된 코드워드를 나타내고,

는 격자 코드의 격자

에서 선택된 코드워드를 나타낸다. 여기서, 격자 코드는 네스티드 격자 코드(nested lattice code)일 수 있다. 릴레이 노드(130)는 소스 노드(110)와 대응하는 코드워드

를 선택할 수 있고, 소스 노드(120)와 대응하는 코드워드

를 선택할 수 있다.

Is a lattice code lattice

&Lt; / RTI > and < RTI ID =

Lt; RTI ID = 0.0 >

&Lt; / RTI > Here, the lattice code may be a nested lattice code. Relay node 130 is coupled to source node < RTI ID = 0.0 > 110 &

And the source node 120 and the corresponding codeword

Can be selected.

수학식 2에서,

,

, 및

가 적용되는 경우, 릴레이 노드(130)가 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 수신한 신호는 수학식 3으로 표현될 수 있다. 여기서,

는 복수의 소스 노드들(110 및 120)이 전송한 전송 신호의 파워가 단위 전송 파워라는 것을 나타낼 수 있다. In Equation (2)

,

, And

The signal received by the relay node 130 in the i < th > time slot of the first time interval can be expressed by Equation (3). here,

May indicate that the power of the transmission signal transmitted by the plurality of

source nodes

110 and 120 is a unit transmission power.

[수학식 3]&Quot; (3) "

즉, 수학식 1로 표현되는 수신 신호가 수학식 3으로 표현될 수 있다. 릴레이 노드(130)는 수학식 1로 표현된 수신 신호를 수학식 3으로 표현된 수신 신호로 변환할 수 있다. 릴레이 노드(130)는 수학식 1로 표현된 수신 신호를 기초로 수학식 3으로 표현된 신호를 생성할 수 있다.That is, the reception signal expressed by Equation (1) can be expressed by Equation (3). The relay node 130 may convert the received signal represented by Equation (1) into the received signal represented by Equation (3). The relay node 130 may generate the signal expressed by Equation (3) based on the received signal expressed by Equation (1).

릴레이 노드(130)는 수학식 3으로 표현된 수신 신호에 격자 디코딩을 수행한다. 릴레이 노드(130)는 수학식 4로 표현되는 릴레이 심볼을 획득할 수 있다.The relay node 130 performs lattice decoding on the received signal expressed by Equation (3). The relay node 130 may obtain the relay symbol expressed by Equation (4).

[수학식 4]&Quot; (4) "

은 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 수신한 신호를 기초로 생성된 릴레이 심볼을 나타낸다.

Represents a relay symbol generated based on a signal received in an i < th > time slot of a first time interval.

제1 시간 구간이 지난 후, 릴레이 노드(130)는 생성된 릴레이 심볼을 저장할 수 있다.After the first time interval, the relay node 130 may store the generated relay symbol.

방송 페이즈(Broadcast phase)(또는, 제2 시간 구간)에서 릴레이 노드(130)는 복수의 소스 노드들(110 및 120)로 릴레이 방송 신호를 전송한다.The relay node 130 transmits a relay broadcast signal to a plurality of source nodes 110 and 120 in a broadcast phase (or a second time interval).

릴레이 노드(130)는 저장된 릴레이 심볼의 시퀀스, 즉,

로 부터 릴레이 방송 신호를 생성할 수 있다. 여기서, B는 제1 시간 구간에 포함된 시간 슬롯의 총 개수를 나타낸다. 릴레이 방송 신호는 수학식 5로 표현된다.The relay node 130 receives a sequence of stored relay symbols,

It is possible to generate a relay broadcast signal. Here, B represents the total number of time slots included in the first time interval. The relay broadcast signal is expressed by Equation (5).

[수학식 5]&Quot; (5) "

수학식 5에서 f는 인코딩 함수를 나타낸다. 제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 복수의 소스 노드들(110 및 120)이 수신하는 신호는 수학식 6과 같다.In Equation (5), f represents an encoding function. The signals received by the plurality of source nodes 110 and 120 in the jth time slot of the second time interval are as shown in Equation (6).

[수학식 6]&Quot; (6) "

수학식 6을 살펴보면, 릴레이 노드(130)는 제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 복수의 소스 노드들(110 및 120)로 동일한 신호(

)를 전송한다.

는 제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 릴레이 노드(130)가 전송한 릴레이 방송 신호를 나타내고,

는 제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 소스 노드(110)가 수신하는 수신 신호를 나타내며,

는 제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 소스 노드(120)가 수신하는 수신 신호를 나타낸다. 또한,

는 소스 노드(110)에서의 노이즈(예를 들어, AWGN)를 나타내고,

는 소스 노드(120)에서의 노이즈(예를 들어, AWGN)를 나타낸다. 또한,

는 릴레이 노드(130)에서 소스 노드(110)로 형성된 채널의 채널 계수를 나타내고,

는 릴레이 노드(130)에서 소스 노드(120)로 형성된 채널의 채널 계수를 나타낸다.Referring to Equation (6), the relay node 130 transmits the same signal (" 1 ") to the plurality of

source nodes

110 and 120 in the jth time slot of the second time interval

).

Denotes a relay broadcast signal transmitted by the relay node 130 in the jth time slot of the second time interval,

Represents the received signal received by the source node 110 in the jth time slot of the second time interval,

Represents the received signal received by the source node 120 in the jth time slot of the second time interval. Also,

(E.g., AWGN) at the source node 110,

Represents the noise (e.g., AWGN) at the source node 120. Also,

Represents a channel coefficient of a channel formed from the relay node 130 to the source node 110,

Represents the channel coefficient of the channel formed from the relay node 130 to the source node 120. [

소스 노드(110)는 수학식 7을 통해 제2 시간 구간 동안 수신한

(j=1,..., B)에서

를 획득할 수 있다.The source node 110 may receive the data received during the second time interval < RTI ID = 0.0 >

(j = 1, ..., B)

Can be obtained.

[수학식 7]&Quot; (7) "

수학식 7에서

는 디코딩 함수를 나타낸다.In Equation (7)

Represents a decoding function.

소스 노드(110)는

를 미리 알고 있기 때문에 수학식 8을 통해 소스 노드(120)가 전송한 데이터를 추출할 수 있다. 소스 노드(120)는 모듈로 합으로부터 상기 데이터를 추출할 수 있다.The source node 110

It is possible to extract the data transmitted by the source node 120 through Equation (8). The source node 120 may extract the data from the modulo sum.

[수학식 8]&Quot; (8) "

(i=1,..., B)(i = 1, ..., B)

소스 노드(120)도

(j=1,..., B)를 통해 소스 노드(110)가 전송한 데이터를 획득할 수 있다.The source node 120

(j = 1, ..., B).

네스티드 격자 코드가 이용되는 경우, 제1 시간 구간(또는, 다중 접속 페이즈)의 i번째 시간 슬롯에서 달성될 수 있는 레이트(achievable rate)는 수학식 9로 표현될 수 있다.When a nested lattice code is used, the achievable rate in the i < th > time slot of the first time interval (or multiple access phase) can be expressed as: " (9) "

[수학식 9]&Quot; (9) "

는 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 소스 노드(110)로부터 릴레이 노드(130)로의 데이터 레이트를 나타내고,

는 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 소스 노드(120)로부터 릴레이 노드(130)로의 데이터 레이트를 나타낸다.

Represents the data rate from the source node 110 to the relay node 130 in the i < th > time slot of the first time interval,

Represents the data rate from the source node 120 to the relay node 130 in the i < th > time slot of the first time interval.

제2 시간 구간(또는, 방송 페이즈)에서 달성될 수 있는 데이터 레이트는

를 기초로 계산될 수 있다. 여기서, SNR은 릴레이 노드(130)로부터 복수의 소스 노드들(110 및 120) 각각으로 형성된 채널에 대한 SNR이다.The data rate that can be achieved in the second time interval (or broadcast phase) is

. &Lt; / RTI > Where SNR is the SNR for the channel formed from each of the plurality of

source nodes

110 and 120 from the relay node 130.

일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템의 average achievable sum-rate(C)는 수학식 10으로 나타낼 수 있다.The average achievable sum-rate (C) of the relay communication system according to an exemplary embodiment may be expressed by Equation (10).

[수학식 10]&Quot; (10) "

수학식 10에서,

은 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 소스 노드(110)로부터 릴레이 노드(130)로의 데이터 레이트를 나타내고,

는 제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 릴레이 노드(130)로부터 소스 노드(120)로의 데이터 레이트를 나타낸다. 또한,

은 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 소스 노드(120)로부터 릴레이 노드(130)로의 데이터 레이트를 나타내고,

은 제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 릴레이 노드(130)로부터 소스 노드(110)로의 데이터 레이트를 나타낸다.

,

, 및

을 수학식 11로 표현할 수 있다.In Equation (10)

Represents the data rate from the relay node 130 to the source node 120 in the jth time slot of the second time interval. Also,

Represents the data rate from the source node 120 to the relay node 130 in the i < th > time slot of the first time interval,

Represents the data rate from the relay node 130 to the source node 110 in the jth time slot of the second time interval.

,

, And

Can be expressed by Equation (11).

[수학식 11]&Quot; (11) "

수학식 10에서 B가 증가하는 경우, 수학식 10은 수학식 12로 표현될 수 있다.If B in equation (10) increases, equation (10) can be expressed by equation (12).

[수학식 12]&Quot; (12) "

수학식 12에서,

각각은 수학식 11의

,

, 및

각각의 앙상블 평균(ensemble averages)을 나타낼 수 있다.In Equation (12)

Respectively,

,

, And

Each ensemble averages can be represented.

도 2를 참조하면, B가 증가할수록 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템의 average achievable sum-rate(C)는 증가할 수 있다.Referring to FIG. 2, as B increases, the average achievable sum-rate (C) of a relay communication system according to an embodiment may increase.

일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템은 버퍼를 이용하여 릴레이 노드가 수신하는 페이즈(Multiple Access phase, MA phase)와 전송하는 페이즈(Broadcast phase, BC phase)의 듀레이션(duration)을 조절한다. 특히, 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템은 격자코드를 사용하므로, unstructured 채널 코드를 이용하는 릴레이 통신 시스템보다 주파수 효율성이 높을 수 있다.
A relay communication system according to an exemplary embodiment uses a buffer to control a multiple access phase (MA phase) and a duration of a broadcast phase (BC phase). In particular, since the relay communication system according to an exemplary embodiment uses a lattice code, frequency efficiency may be higher than that of a relay communication system using an unstructured channel code.

도 3은 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템에 포함된 릴레이 노드를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a relay node included in a relay communication system according to an embodiment.

릴레이 노드(300)는 수신기(310), 프로세서(320), 및 전송기(330)를 포함한다.The relay node 300 includes a receiver 310, a processor 320, and a transmitter 330.

수신기(310)는 제1 시간 구간 동안 복수 개의 소스 노드들(예를 들어, 제1 소스 노드 및 제2 소스 노드)이 전송한 전송 신호를 수신하고, 전송 신호들을 포함하는 수신 신호를 버퍼(340)에 저장한다. 일 실시예에 있어서, 버퍼(340)는 릴레이 노드(300)에 포함될 수 있다. 또는, 버퍼(340)는 릴레이 노드(300)의 외부에 위치할 수 있다. 제1 시간 구간은 B개의 시간 슬롯을 포함할 수 있다.Receiver 310 receives a transmission signal transmitted by a plurality of source nodes (e.g., a first source node and a second source node) during a first time interval, and transmits a reception signal including transmission signals to buffer 340 ). In one embodiment, the buffer 340 may be included in the relay node 300. Alternatively, the buffer 340 may be located outside the relay node 300. The first time interval may comprise B time slots.

제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 수신기(310)가 수신한 수신 신호(

)는

이고,

를 버퍼(340)에 저장한다. 여기서,

는 제1 소스 노드가 전송한 제1 전송 신호일 수 있고,

는 제2 소스 노드가 전송한 제2 전송 신호일 수 있다. 또한,

는 제1 소스 노드에서 릴레이 노드(300)로 형성된 채널의 채널 계수일 수 있고,

는 제2 소스 노드에서 릴레이 노드(300)로 형성된 채널의 채널 계수일 수 있다.

은 릴레이 노드(300)에서의 노이즈를 나타낼 수 있다.The receiver 310 receives the received signal (i. E.

)

ego,

In the buffer 340. [ here,

May be the first transmission signal transmitted by the first source node,

May be the second transmission signal transmitted by the second source node. Also,

May be the channel coefficient of the channel formed from the first source node to the relay node 300,

May be the channel coefficient of the channel formed in the relay node 300 at the second source node.

May represent the noise at the relay node 300.

프로세서(320)는 격자 코드의 격자에서 선택된 코드워드를 기초로 수신 신호와 대응하는 대응 신호를 생성한다. 보다 구체적으로, 프로세서(320)는 격자(

)에서 제1 소스 노드와 대응하는 코드워드

를 선택할 수 있고, 격자(

)에서 제2 소스 노드와 대응하는 코드워드

를 선택할 수 있다. 프로세서(320)는 선택된 코드워드들을 이용하여 제1 전송 신호

를 획득할 수 있고, 제2 전송 신호

를 획득할 수 있다.The processor 320 generates a corresponding signal corresponding to the received signal based on the code word selected in the grid of the lattice code. More specifically, the processor 320 may include a processor

) &Lt; / RTI > corresponding to the first source node

Can be selected, and the grid (

) &Lt; / RTI > corresponding to the second source node

Can be selected. Processor 320 uses the selected codewords to transmit the first transmission signal < RTI ID = 0.0 >

, And the second transmission signal

Can be obtained.

프로세서(320)는

및

에 미리 정의된 조건을 적용하여 버퍼에 저장된 수신 신호와 대응하는 대응 신호를 생성할 수 있다. 미리 정의된 조건은

,

, 및

일 수 있다. 이에 따라, 프로세서(320)는 대응 신호

를 생성할 수 있다. 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 릴레이 노드(300)가 수신한 신호는

으로 표현될 수 있다.The processor 320

And

To generate a corresponding signal corresponding to the received signal stored in the buffer. The predefined conditions are

,

, And

Lt; / RTI > Accordingly, the processor 320 generates a corresponding signal

Lt; / RTI > The signal received by the relay node 300 in the i < th > time slot of the first time interval is

. &Lt; / RTI >

프로세서(420)는 대응 신호

에 격자 디코딩을 수행할 수 있고, 격자 디코딩의 수행에 따라 릴레이 심볼

을 생성할 수 있다.

이다. 릴레이 심볼은 제1 소스 노드와 대응하는 코드워드 및 제2 소스 노드와 대응하는 코드워드를 기초로 생성될 수 있다.The processor 420 receives the corresponding signal

And perform the lattice decoding on the relay symbol < RTI ID = 0.0 >

Can be generated.

to be. The relay symbol may be generated based on a codeword corresponding to the first source node and a codeword corresponding to the second source node.

프로세서(420)는 릴레이 심볼을 인코딩하여 릴레이 방송 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(420)는 릴레이 심볼의 시퀀스(

)에 인코딩 함수를 적용하여 릴레이 방송 신호를 생성할 수 있다. 수학식

은 릴레이 방송 신호의 생성을 나타내는 수학식으로, 수학식에서 좌변은 제2 시간 구간의 1번째 시간 슬롯 내지 B번째 시간 슬롯에서 전송되는 릴레이 방송 신호이다.The processor 420 may encode a relay symbol to generate a relay broadcast signal. Processor 420 receives the sequence of relay symbols (

) To generate a relay broadcast signal. Equation

Is a relay broadcast signal transmitted in the first time slot to the B < th > time slot of the second time interval in the equation.

전송기(430)는 릴레이 방송 신호를 제2 시간 구간 동안 제1 소스 노드 및 제2 소스 노드로 전송할 수 있다.The transmitter 430 may transmit the relay broadcast signal to the first source node and the second source node during a second time interval.

릴레이 노드(300)는 제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 제1 소스 노드 및 제2 소스 노드로 릴레이 방송 신호

를 전송한다. 즉, 제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 제1 소스 노드 및 제2 소스 노드로 전송되는 릴레이 방송 신호는 서로 동일할 수 있다.The relay node 300 transmits the relay broadcast signal < RTI ID = 0.0 >

. That is, the relay broadcast signals transmitted to the first source node and the second source node in the jth time slot of the second time interval may be the same.

제2 시간 구간의 j번째 시간 슬롯에서 제1 소스 노드가 수신하는 신호(

)는

이고, 제2 소스 노드가 수신하는 신호(

)는

이다. 여기서,

는 제1 소스 노드에서의 노이즈를 나타내고,

는 제2 소스 노드에서의 노이즈를 나타낸다. 또한,

는 릴레이 노드(300)에서 제1 소스 노드로 형성된 채널의 채널 계수를 나타내고,

는 릴레이 노드(300)에서 제2 소스 노드로 형성된 채널의 채널 계수를 나타낸다.The signal received by the first source node in the j th time slot of the second time interval

)

, And the signal received by the second source node

)

to be. here,

Represents the noise at the first source node,

Represents the noise at the second source node. Also,

Represents a channel coefficient of a channel formed from the relay node 300 to the first source node,

Represents the channel coefficient of the channel formed from the relay node 300 to the second source node.

제2 시간 구간 동안 제1 소스 노드가 수신하는 신호는

이다. 제1 소스 노드는

에 디코딩 함수를 적용할 수 있고, 디코딩 함수의 적용을 기초로

를 획득할 수 있다. 제1 소스 노드는 B개의 릴레이 심볼을 획득할 수 있다.The signal received by the first source node during the second time interval is

to be. The first source node

The decoding function can be applied to the decoding function, and based on the application of the decoding function

Can be obtained. The first source node may obtain B relay symbols.

제1 소스 노드는

를 이용하여 제2 소스 노드가 전송한 데이터를 검출할 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이,

이므로

는

으로 표현될 수 있다.

는

이므로, 제1 소스 노드는

의 연산을 통해 제2 소스 노드가 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 전송한 데이터를 획득할 수 있다. 마찬가지로, 제2 소스 노드는 제1 소스 노드가 제1 시간 구간의 i번째 시간 슬롯에서 전송한 데이터를 획득할 수 있다.The first source node

Can detect the data transmitted by the second source node. As noted above,

Because of

The

. &Lt; / RTI >

The

, The first source node

The second source node can obtain the data transmitted in the i < th > time slot of the first time interval. Likewise, the second source node may obtain data transmitted by the first source node in the i < th > time slot of the first time interval.

도 1 내지 도 2를 통해 기술된 사항들은 도 3을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
Since the matters described with reference to Figs. 1 and 2 can be applied to the matters described with reference to Fig. 3, detailed description will be omitted.

도 4는 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템에 포함된 소스 노드를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a source node included in a relay communication system according to an embodiment.

소스 노드(400)는 릴레이 노드를 통해 상대 소스 노드로부터 데이터를 수신하고, 상대 소스 노드로 데이터를 전송한다.The source node 400 receives data from the counterpart source node via the relay node and transmits data to the counterpart source node.

소스 노드(400)는 전송기(410), 프로세서(420), 및 수신기(430)를 포함한다.The source node 400 includes a transmitter 410, a processor 420, and a receiver 430.

전송기(410)는 제1 시간 구간 동안 릴레이 노드로 전송 신호를 전송한다.The transmitter 410 transmits the transmission signal to the relay node during the first time interval.

수신기(430)는 제2 시간 구간 동안 릴레이 노드로부터 릴레이 방송 신호를 수신한다.Receiver 430 receives a relay broadcast signal from a relay node during a second time interval.

프로세서(420)는 릴레이 방송 신호에서 전송 신호를 이용하여 상대 소스 노드가 전송한 데이터를 검출한다. The processor 420 detects the data transmitted from the counterpart source node using the transmission signal in the relay broadcast signal.

프로세서(420)는 제1 시간 구간 동안 상기 소스 노드 및 상기 상대 소스 노드로부터 수신한 신호들의 모듈로 합을 기초로 상기 릴레이 노드에서 생성된 릴레이 심볼을 상기 릴레이 방송 신호에서 검출한다. 또한, 프로세서(420)는 상기 모듈로 합으로부터 상기 전송 신호를 이용하여 상기 데이터를 검출한다The processor 420 detects a relay symbol generated in the relay node based on a modulo sum of signals received from the source node and the counterpart source node during a first time interval in the relay broadcast signal. In addition, the processor 420 detects the data using the transmission signal from the modulo sum

보다 구체적으로, 프로세서(420)는 릴레이 방송 신호에서 릴레이 심볼

를 검출한다. 프로세서(420)는 수학식

에 따라 상기 상대 소스 노드가 전송한 데이터를 검출한다. 전술한 바와 같이,

이고,

이므로 프로세서(420)는 상대 소스 노드가 전송한 데이터를 검출할 수 있다.More specifically, the processor 420 receives the relay symbols < RTI ID = 0.0 >

. The processor 420 determines

And detects data transmitted by the correspondent node. As described above,

ego,

The processor 420 can detect the data transmitted by the counterpart source node.

도 1 내지 도 3을 통해 기술된 사항들은 도 4를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
1 to 3 can be applied to the matters described with reference to FIG. 4, detailed description thereof will be omitted.

도 5는 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템에 포함된 릴레이 노드의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of operating a relay node included in a relay communication system according to an embodiment.

릴레이 노드는 제1 시간 구간 동안 복수 개의 소스 노드들이 전송한 전송 신호를 수신한다(510). 제1 시간 구간은 B개의 시간 슬롯을 포함할 수 있다.The relay node receives a transmission signal transmitted by a plurality of source nodes during a first time interval (510). The first time interval may comprise B time slots.

릴레이 노드는 전송 신호들을 포함하는 수신 신호를 버퍼에 저장한다(520).The relay node stores the received signal including the transmitted signals in a buffer (520).

릴레이 노드는 네스티드 격자 코드를 이용하여 버퍼에 저장된 수신 신호에서 복수의 노드들 각각이 전송한 전송 신호를 획득한다(530). The relay node acquires a transmission signal transmitted by each of the plurality of nodes from the reception signal stored in the buffer using the nested grid code (530).

릴레이 노드는 획득된 전송 신호들을 기초로 버퍼에 저장된 수신 신호를 프로세싱한다(540). 예를 들어, 버퍼에 저장된 수신 신호가

라 할 때, 릴레이 노드는

를

으로 프로세싱할 수 있다.The relay node processes the received signal stored in the buffer based on the obtained transmission signals (540). For example, if the received signal stored in the buffer is

Relay node < RTI ID = 0.0 >

To

Lt; / RTI >

릴레이 노드는 프로세싱된 수신 신호에 격자 디코딩을 수행하여 릴레이 심볼을 생성한다(550)The relay node performs a lattice decoding on the processed received signal to generate a relay symbol (550)

릴레이 노드는 릴레이 심볼을 인코딩하여 릴레이 방송 신호를 생성한다(560).The relay node encodes the relay symbol to generate a relay broadcast signal (560).

릴레이 노드는 릴레이 방송 신호를 제2 시간 구간 동안 상기 복수의 소스 노드들로 전송한다(570).The relay node transmits the relay broadcast signal to the plurality of source nodes during the second time interval (570).

도 1 내지 도 3을 통해 기술된 사항들은 도 5를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
1 through 3 can be applied to the matters described with reference to FIG. 5, detailed description thereof will be omitted.

도 6은 일 실시예에 따른 릴레이 통신 시스템에 포함된 소스 노드의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method of operating a source node included in a relay communication system according to an exemplary embodiment.

소스 노드는 제1 시간 구간 동안 릴레이 노드로 전송 신호를 전송한다(610).The source node transmits a transmission signal to the relay node during a first time interval (610).

소스 노드는 제2 시간 구간 동안 릴레이 노드로부터 릴레이 방송 신호를 수신한다(620).The source node receives the relay broadcast signal from the relay node during the second time interval (620).

소스 노드는 릴레이 방송 신호에서 릴레이 심볼

를 검출한다(630).The source node transmits a relay symbol

(630).

소스 노드는 수학식

에 따라 상대 소스 노드가 전송한 데이터를 검출한다(640). 전술한 바와 같이,

이므로, 소스 노드는 수학식

를 통해 상대 소스 노드가 제1 시간 구간의 i번째 시간슬롯에서 전송한 데이터를 검출할 수 있다.The source node is represented by equation

The data transmitted by the correspondent node is detected (640). As described above,

, The source node can be expressed by Equation

Lt; RTI ID = 0.0 > i < / RTI > time slot of the first time interval.

도 1 내지 도 3을 통해 기술된 사항들은 도 6을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
1 through 3 can be applied to the matters described with reference to FIG. 6, detailed description thereof will be omitted.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA) , A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims

A receiver for receiving a transmission signal transmitted by a plurality of source nodes during a first time interval and storing a reception signal including the transmission signals in a buffer;
Generates a corresponding symbol corresponding to the received signal based on the code word selected in the grid of the lattice code, performs a lattice decoding on the corresponding signal to generate a relay symbol, and generates a relay broadcast signal by encoding the relay symbol A processor; And
A transmitter for transmitting the relay broadcast signal to the plurality of source nodes during a second time interval,
Lt; / RTI >
Wherein the size of the buffer corresponds to the number of time slots included in the first time interval and the data rate of the relay broadcast signal is determined based on the size of the buffer.

The method according to claim 1,
The processor comprising:
Generating a corresponding signal based on a sum of selected code words corresponding to each of the plurality of source nodes in a plurality of gratings of the lattice code,
Relay node

3. The method of claim 2,
The receiver includes:
The received signal (

)

Into the buffer,
The processor comprising:
And generating a corresponding signal corresponding to the received signal based on the code word

),

Represents noise,

And

Is a transmission signal transmitted from a plurality of source nodes,

And

Is a channel formed between each of a plurality of source nodes and a relay node,

And

Each of the plurality of gratings (

), I is the index of the i < th > time slot of the first time interval,
Relay node.

The method of claim 3,
The processor comprising:
Equation

Acquiring the transmission signal according to a predetermined condition and applying the predefined condition to the transmission signal and the reception signal,
Relay node.

5. The method of claim 4,
The predefined condition may be,

,

, And

sign,
Relay node.

The method of claim 3,
The processor comprising:
Based on the application of the lattice decoding to the corresponding signal,

),

sign,
Relay node.

The method according to claim 1,
The transmitter comprises:
And transmitting the same relay broadcast signal to the plurality of source nodes in each of a plurality of time slots included in the second time period.
Relay node.

The method according to claim 1,
The plurality of source nodes including a first source node and a second source node,
Wherein the first source node comprises:
Wherein the relay station receives the relay broadcast signal transmitted to the relay node and detects data transmitted from the second source node using a transmission signal transmitted from the first source node in the received relay broadcast signal,
Relay node.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the duration of the first time interval and the duration of the second time interval are adaptively adjusted based on the buffer,
Relay node.

A source node for receiving data from a counterpart source node via a relay node,
A transmitter for transmitting a transmission signal to the relay node during a first time interval;
A receiver for receiving a relay broadcast signal from the relay node during a second time interval; And
A processor for detecting data transmitted from the counterpart source node using the transmission signal in the relay broadcast signal,
Lt; / RTI >
Wherein the transmission signal transmitted during the first time period is stored in a buffer corresponding to the relay node,
Wherein the size of the buffer corresponds to the number of time slots included in the first time interval and the data rate of the relay broadcast signal is determined based on the size of the buffer.

12. The method of claim 11,
The processor comprising:
And detecting a relay symbol generated in the relay node based on a modulo sum of signals received from the counterpart source node during the first time interval from the relay broadcast signal, Detecting data,
Source node.

12. The method of claim 11,
The processor receives the relay symbol from the relay broadcast signal,

Is detected,

Detects the data transmitted by the correspondent node,

Represents a relay symbol,

I represents an index of an i-th time slot of a plurality of time slots included in a first time interval, i represents a data symbol corresponding to the transmission signal,
Source node.

Receiving a transmission signal transmitted by a plurality of source nodes during a first time interval;
Storing a received signal including the transmitted signals in a buffer;
Obtaining a transmission signal transmitted by each of the plurality of nodes from a received signal stored in a buffer using a nested lattice code;
Processing the received signal stored in the buffer based on the obtained transmission signals;
Generating a relay symbol by performing lattice decoding on the processed signal, and encoding the relay symbol to generate a relay broadcast signal; And
Transmitting the relay broadcast signal to the plurality of source nodes during a second time interval
Lt; / RTI >
Wherein the size of the buffer corresponds to the number of time slots included in the first time interval and the data rate of the relay broadcast signal is determined based on the size of the buffer.

15. The method of claim 14,
Wherein the processing further comprises:
Processing the received signal stored in the buffer based on a sum of selected code words corresponding to each of the plurality of source nodes in a plurality of grids of the nested lattice code,
How the relay node works.

delete

15. The method of claim 14,
Wherein the duration of the first time interval and the duration of the second time interval are adaptively adjusted based on the buffer,
How the relay node works.