KR20150008595A - relay apparatus and receiving apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중계 장치, 수신 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신 장치로부터 수신된 신호를 수신 장치로 릴레이하는 중계 장치, 수신 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a relay apparatus, a receiving apparatus and a control method thereof, and more particularly to a relay apparatus, a receiving apparatus and a control method thereof for relaying signals received from a transmitting apparatus to a receiving apparatus.
종래 중계 장치는 증폭 및 전송(Amplify and Forward, 이하 'AF'라 함) 모드 방식을 사용하여 중계를 수행하였다. 송신기로부터 멀어질수록 송신기로부터 송신된 신호의 크기가 감소되기 때문에, AF 모드 방식을 적용한 중계 장치는 송신기와 수신기 사이에서 신호를 수신하여 원 송신신호의 크기만큼 신호의 크기를 증폭시키는 역할을 한다. 그러나, 이러한 AF 모드 중계 방식에서 증폭되는 신호는 원 신호 뿐만 아니라 중간에 간섭된 간섭 신호와 잡음신호까지 함께 증폭되어 수신기에 전달된다. 따라서, 수신기 측에서는 원치 않는 간섭 신호와 잡음신호로 인하여 수신오류가 발생하고, 전체 통신 시스템 성능이 저하되는 문제점이 발생한다.Conventional repeaters have performed relaying using an amplify and forward (AF) mode scheme. Since the size of the signal transmitted from the transmitter decreases as the distance from the transmitter decreases, the relay apparatus using the AF mode scheme receives the signal between the transmitter and the receiver and amplifies the signal by the size of the original transmission signal. However, not only the original signal but also the interference signal and the noise signal interfere with each other are amplified and transmitted to the receiver in the AF mode relaying system. Therefore, a reception error occurs due to an unwanted interference signal and a noise signal on the receiver side, and the performance of the entire communication system deteriorates.
이와 같은 AF 모드 방식의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것이 복호 및 전송(Decode and Forward, 이하 'DF'라 함) 모드 중계 방식이다. DF 모드 중계 방식은 중계 장치에서 수신된 신호에서 원신호를 복원한 후 이를 수신기에 전송한다. 이러한 경우, 중계 장치는 원 신호를 복원하기 때문에 복원 과정에서 발생한 오류를 제외하면 잡음신호와 간섭신호를 전송하지 않는 장점이 있다. 따라서, AF 방식의 중계 장치에 비해 DF 방식이 적용된 중계 장치가 더 뛰어난 성능을 보인다.In order to solve the problem of the AF mode method, a decode and forward (DF) mode relaying method has been developed. The DF mode relay system restores the original signal from the signal received by the relay apparatus and transmits it to the receiver. In this case, since the relay device restores the original signal, there is an advantage that the noise signal and the interference signal are not transmitted except the error generated in the restoration process. Therefore, the repeater to which the DF scheme is applied is superior to the repeater of the AF scheme.
한편, 최근에는 송신 장치로부터 수신된 신호의 SNR에 따라 OFF, DF, AF 모드로 동작하여 수신된 송신 장치로부터 수신된 신호를 처리하여 수신 장치로 전송하는 방법이 이용되고 있다. Recently, a method of operating in the OFF, DF, and AF modes according to the SNR of the signal received from the transmitting apparatus, and processing the signal received from the transmitting apparatus and transmitting the processed signal to the receiving apparatus is used.
하지만, 도 9에 도시된 바와 같이 DF 모드의 경우 SNR이 증가함에 따라 송신 장치의 출력과 중계 장치의 출력 신호 간의 차이가 감소하게 되고 이로 인해 수신 장치에서 강하고 긴 에코(deep fading)가 발생한다는 문제점이 있었다. However, as shown in FIG. 9, in the DF mode, as the SNR increases, the difference between the output of the transmitting apparatus and the output signal of the repeater decreases, resulting in a strong and long fading in the receiving apparatus .
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 중계 장치의 출력 신호의 딜레이로 인한 수신 장치의 성능 열화를 개선할 수 있도록 하는 중계 장치, 수신 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned needs, and it is an object of the present invention to provide a relay apparatus, a receiving apparatus and a control method thereof for improving performance deterioration of a receiving apparatus due to delay of an output signal of the relay apparatus have.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치로부터 수신된 신호를 수신 장치로 릴레이하는 중계 장치는, 상기 송신 장치로부터 신호를 수신하는 수신부, 상기 수신된 신호를 신호처리하는 신호 처리부, 상기 신호 처리된 신호를 상기 수신 장치로 전송하는 송신부 및, 상기 수신된 신호의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정하고 상기 측정된 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 혼합 모드에 따라 신호를 처리하도록 상기 신호 처리부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 AF 모드는 상기 수신된 신호를 증폭하여 상기 수신 장치로 전송하는 모드이고, 상기 DF 모드는 상기 수신된 신호를 디코딩하여 상기 수신 장치로 전송하는 모드가 될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a relay apparatus for relaying a signal received from a transmission apparatus to a reception apparatus, the relay apparatus comprising: a receiver for receiving a signal from the transmission apparatus; A signal processing apparatus comprising: a signal processing unit; a transmitter for transmitting the signal-processed signal to the receiver; and a transmitter for measuring an SNR (Signal-to-Noise Ratio) of the received signal and, if the measured SNR is within a predetermined range, and a control unit for controlling the signal processing unit to process a signal according to a mixed mode in which a DF (Decode Forward) mode and a DF (Decode and Forward) mode are mixed, wherein the AF mode amplifies the received signal and transmits And the DF mode may be a mode for decoding the received signal and transmitting the decoded signal to the receiving apparatus.
또한, 상기 제어부는, 상기 수신된 신호의 SNR을 측정하는 SNR 측정부 및, 상기 측정된 SNR에 기초하여 동작 모드를 선택하기 위한 모드 선택부를 포함하며, 상기 동작 모드는, 상기 수신된 신호를 상기 수신 장치로 전송하지 않는 오프(OFF) 모드, 상기 DF 모드, 상기 혼합 모드 및 상기 AF 모드를 포함할 수 있다. The control unit may further include an SNR measuring unit for measuring an SNR of the received signal and a mode selecting unit for selecting an operating mode based on the measured SNR, An OFF mode, a DF mode, the mixed mode, and the AF mode, which are not transmitted to the receiving apparatus.
이 경우, 상기 모드 선택부는, 상기 측정된 SNR이 기설정된 제1 임계값 미만이면 상기 오프(OFF) 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만이면 상기 DF 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만이면 상기 혼합 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제3 임계값 이상이면 상기 AF 모드를 동작 모드로 선택할 수 있다. In this case, the mode selection unit may select the OFF mode if the measured SNR is less than a predetermined first threshold value, and the DF mode if the measured SNR is less than the first threshold value and less than the second threshold value. The hybrid mode may be selected when the measured SNR is less than the second threshold value and less than the third threshold value, and the AF mode may be selected as the operation mode when the measured SNR is not less than the third threshold value.
여기서, 제2 임계값은 아래와 같은 수식에 의해 산출될 수 있다. Here, the second threshold value can be calculated by the following equation.
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산, A2은 AF 모드에서 증폭된 전력을 나타낸다. Here, σ n1 2 is the noise variance of the relay, σ n2 2 is the noise dispersion of the receiver, and A 2 is the power amplified in the AF mode.
또한, 상기 제어부는, 상기 AF 모드 및 상기 DF 모드에 따른 신호에 기설정된 가중치를 부여하여 상기 혼합 모드에 따른 신호를 산출할 수 있다. In addition, the control unit may calculate a signal according to the mixed mode by assigning predetermined weights to the signals according to the AF mode and the DF mode.
이 경우, 상기 기설정된 가중치는 상기 혼합 모드에서의 캐패시티(capacity)를 최대화시키기 위한 가중치로서, 아래와 같은 수식에 의해 산출될 수 있다. In this case, the predetermined weight is a weight for maximizing the capacity in the mixing mode, and can be calculated by the following equation.
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산을 나타낸다. Here, σ n1 2 represents the noise dispersion of the relay apparatus, and σ n2 2 represents the noise dispersion of the receiving apparatus.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 송신 장치 및 중계 장치 각각에서 전송한 신호를 수신하는 수신 장치는, 상기 송신 장치 및 중계 장치 각각에서 전송한 제1 및 제2 신호를 수신하는 수신부 및, 상기 수신된 제1 및 제2 신호를 신호처리하여 신호를 복원하는 신호 처리부를 포함하며, 상기 제2 신호는, 상기 중계 장치의 동작 모드에 따라 상기 중계 장치가 상기 송신 장치로부터 수신한 제3 신호가 상기 중계 장치에서 증폭된 신호 및 디코딩된 신호가 조합된 형태의 신호가 될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a receiving apparatus for receiving signals transmitted from a transmitting apparatus and a relay apparatus, the receiving apparatus including: a receiving unit for receiving first and second signals transmitted from the transmitting apparatus and the relay apparatus, And a signal processing unit for processing the received first and second signals to recover a signal, wherein the second signal includes a third signal, which is received from the transmitting apparatus by the relay apparatus in accordance with an operation mode of the relay apparatus, May be a combined signal of a signal amplified by the relay and a decoded signal.
이 경우, 상기 중계 장치의 동작 모드는, 상기 제3 신호의 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 선택되는 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 형태의 동작 모드가 될 수 있다. In this case, the operation mode of the relay apparatus is an operation mode in which an AF (Amplify and Forward) mode and a DF (Decode and Forward) mode, which are selected when the SNR of the third signal belongs to a predetermined interval range, .
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치로부터 수신된 신호를 수신 장치로 릴레이하는 중계 장치의 제어 방법은, 상기 송신 장치로부터 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 신호의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정하는 단계 및, 상기 측정된 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 혼합 모드에 따라 상기 수신된 신호를 처리하여 단계를 포함하며, 상기 AF 모드는 상기 수신된 신호를 증폭하여 상기 수신 장치로 전송하는 모드이고, 상기 DF 모드는 상기 수신된 신호를 디코딩하여 상기 수신 장치로 전송하는 모드가 될 수 있다. Meanwhile, a method of controlling a relay apparatus for relaying a signal received from a transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention to a receiver apparatus includes receiving a signal from the transmitter apparatus, receiving a signal-to- (DF) mode and a DF (Decode and Forward) mode when the measured SNR falls within a predetermined interval range, the method comprising the steps of: Wherein the AF mode is a mode in which the received signal is amplified and transmitted to the receiving apparatus, and the DF mode is a mode in which the received signal is decoded and transmitted to the receiving apparatus.
이 경우, 상기 수신 신호를 처리하는 단계는, 상기 측정된 SNR에 기초하여 동작 모드를 선택하는 단계를 포함하며, 상기 동작 모드는, 상기 수신된 신호를 상기 수신 장치로 전송하지 않는 오프(OFF) 모드, 상기 DF 모드, 상기 혼합 모드 및 상기 AF 모드를 포함할 수 있다. In this case, the step of processing the received signal may include selecting an operation mode based on the measured SNR, wherein the operation mode includes an OFF state in which the received signal is not transmitted to the reception apparatus, Mode, the DF mode, the mixed mode, and the AF mode.
또한, 상기 동작 모드를 선택하는 단계는, 상기 측정된 SNR이 기설정된 제1 임계값 미만이면 상기 오프(OFF) 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만이면 상기 DF 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만이면 상기 혼합 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제3 임계값 이상이면 상기 AF 모드를 동작 모드로 선택할 수 있다. In addition, the step of selecting the operation mode may further include the step of, if the measured SNR is less than a predetermined first threshold value, the OFF mode, and if the measured SNR is less than the first threshold value and less than the second threshold value, DF mode, the mixing mode when the measured SNR is less than the second threshold value and less than the third threshold value, and the AF mode when the measured SNR is not less than the third threshold value.
또한, 상기 제2 임계값은 아래와 같은 수식에 의해 산출될 수 있다. Also, the second threshold value can be calculated by the following equation.
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산, A2은 AF 모드에서 증폭된 전력을 나타낸다. Here, σ n1 2 is the noise variance of the relay, σ n2 2 is the noise dispersion of the receiver, and A 2 is the power amplified in the AF mode.
또한, 상기 수신 신호를 처리하는 단계는, 상기 AF 모드 및 상기 DF 모드에 따른 신호에 기설정된 가중치를 부여하여 상기 혼합 모드에 따른 신호를 산출할 수 있다. In addition, the step of processing the received signal may calculate a signal according to the mixed mode by giving a predetermined weight to a signal according to the AF mode and the DF mode.
이 경우, 상기 기설정된 가중치는, 상기 혼합 모드에서의 캐패시티(capacity)를 최대화시키기 위한 가중치로서, 아래와 같은 수식에 의해 산출될 수 있다. In this case, the predetermined weight is a weight for maximizing the capacity in the mixing mode, and can be calculated by the following equation.
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산을 나타낸다.Here, σ n1 2 represents the noise dispersion of the relay apparatus, and σ n2 2 represents the noise dispersion of the receiving apparatus.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치 및 중계 장치 각각에서 전송한 신호를 수신하는 수신 장치의 제어 방법은, 상기 송신 장치 및 중계 장치 각각에서 전송한 제1 및 제2 신호를 수신하는 단계 및, 상기 수신된 제1 및 제2 신호를 신호처리하여 신호를 복원하는 단계를 포함하며, 상기 제2 신호는, 상기 중계 장치의 동작 모드에 따라 상기 중계 장치가 상기 송신 장치로부터 수신한 제3 신호가 상기 중계 장치에서 증폭된 신호 및 디코딩된 신호가 조합된 형태의 신호가 될 수 있다. A method of controlling a receiving apparatus that receives signals transmitted from a transmitting apparatus and a relay apparatus according to an embodiment of the present invention includes receiving first and second signals transmitted from the transmitting apparatus and the relay apparatus, And restoring a signal by processing the received first and second signals, wherein the second signal is transmitted to the relay device in a third mode, Signal may be a signal in which the signal amplified by the relay apparatus and the decoded signal are combined.
여기서, 상기 중계 장치의 동작 모드는, 상기 제3 신호의 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 선택되는 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 형태의 동작 모드가 될 수 있다. Here, the operation mode of the relay apparatus is an operation mode in which an AF (Amplify and Forward) mode and a DF (Decode and Forward) mode, which are selected when the SNR of the third signal belongs to a preset interval range, are mixed .
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 릴레이 시스템에서 주파수 선택도가 향상되므로 수신기 성능이 개선될 수 있다. As described above, according to the present invention, the frequency selectivity is improved in the relay system, so that the receiver performance can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 중계 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 중계 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 종래 기술에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining a communication system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration of a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of a relay apparatus according to various embodiments of the present invention.
4 is a diagram for explaining a detailed configuration of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining an effect according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a control method of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a control method of a relay apparatus according to another embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a problem according to the prior art.
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining a communication system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 통신 시스템은 송신 장치(10), 중계 장치(100) 및 수신 장치(200-1, 200-2, 200-3)를 포함한다.As shown in Fig. 1, the communication system includes a transmitting
통신 시스템은 무선 통신 이동 시스템으로 구현될 수 있으며, 송신 장치(10)는 기지국 장치로, 수신 장치(200-1, 200-2, 200-3)는 이동 단말로 구현될 수 있다. The communication system may be implemented as a wireless communication mobile system, the
구체적으로, 통신 시스템은 협력 시공간 부호화 시스템 형태로 구현될 수 있으며, 협력 무선 통신 시스템은 단일 안테나로 구성된 소스(source) 노드 즉, 송신 장치(10)와 릴레이(relay) 노드 즉, 중계 장치(100) 간의 시공간 부호화를 통해 다이버시티(diversity) 이득을 얻을 수 있다는 특징이 있다. 이러한 통신 시스템은 LTE-A와 IEEE 802.16m 및 802.18j 규격 등에 채택되어 있다. Specifically, the communication system can be implemented in the form of a cooperative space-time coding system. The cooperative wireless communication system includes a source node composed of a single antenna, that is, a transmitting
구체적으로 본 발명에 따른 통신 시스템에는 STC 코딩 기술이 적용될 수 있다. STC(Space Time Code)는 전송 데이터의 신뢰도 향상을 위해 복수의 송신 안테나에 동일한 데이터를 코딩하는 기술로 송신 안테나에 동일한 신호를 코딩하여 전송하기 때문에 송신 다이버시티에 의한 신호 대 잡음비(S/N)가 향상되어 데이터의 신뢰도를 향상시킨다는 효과가 있다. 신호를 코딩하는 방법에 따라 2가지 형태의 공간 시간 코드(STC)가 있는데, 격자 코드를 사용하면 STTC(Space time trellis code), 블록 코드를 사용하면 STBC(Space time block code)이다. Specifically, the STC coding technique can be applied to the communication system according to the present invention. The space time code (STC) is a technique for coding the same data to a plurality of transmission antennas in order to improve the reliability of transmission data. Since the same signal is transmitted to a transmission antenna and transmitted, a signal to noise ratio (S / N) There is an effect that the reliability of data is improved. There are two types of spatial time code (STC) according to the coding method of the signal. Space time trellis code (STTC) is used for the lattice code and space time block code (STBC) is used for the block code.
특히, 본 발명에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 방식이 이용될 수 있는데, OFDM 방식은 여러 개의 반송파를 사용하는 다수반송파 전송의 일종으로 반송파의 수만큼 각 채널에서의 전송 주기가 증가하게 된다. 이 경우 광대역 전송시에 나타나는 주파수 선택적 채널이 심볼간 간섭이 없는 주파수 비선택적 채널로 근사화되기 때문에 간단한 단일탭 등화기로 보상이 가능하다. 그 밖에 자세한 설명은 생략하도록 한다. In particular, in the present invention, an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) transmission scheme can be used. In the OFDM scheme, a transmission cycle of each channel is increased by the number of carriers, which is a type of multiple carrier transmission using multiple carriers. In this case, since the frequency selective channel appearing in the broadband transmission is approximated to a frequency non-selective channel without intersymbol interference, it can be compensated by a simple single tap equalizer. Other details will be omitted.
송신 장치(10)는 전송하고자 하는 데이터를 심볼 형태(예를 들어, OFDM 심볼)로 변환하여 중계 장치(100) 및 수신 장치(200-1, 200-2, 200-3)로 전송한다. 즉, 송신 장치(10)는 수신 장치(200-1, 200-2, 200-3)로 전송하고자 하는 데이터를 중계 장치(100) 및 수신 장치(200-1, 200-2, 200-3) 모두에 전송한다. The transmitting
중계 장치(100)는 송신 장치(10)로부터 수신된 신호를 증폭하여 수신 장치(200-1, 200-2, 200-3)로 전송한다. 특히, 중계 장치(100)는 송신 장치(10)로부터 수신된 신호를 반복하여 수신 장치(200-1, 200-2, 200-3)로 전송할 수 있는데 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다. The
수신 장치(200)는 송신 장치(10)로부터 전송된 신호 및 중계 장치(100)로부터 전송된 신호를 수신하여 복호한다. 즉, 수신 장치(200)는 수신된 신호를 신호처리하여 신호를 복원할 수 있는데 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다. The receiving
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram showing a configuration of a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 따르면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기는 심볼 매핑부(11), 부호화부(12), 역고속 푸리에 변환부(13) 및 송신부(14)를 포함한다. 2, a transmitter according to an embodiment of the present invention includes a
심볼 매핑부(11)는 입력된 신호(또는 데이터)를 변조하는 기능을 한다. 구체적으로, 심볼 매핑부(110)는 QPSK/QAM 방식으로 변조를 수행할 수 있으며, 예를 들어, 8PSK, 16QAM, 64QAM, QPSK 등의 변조 방식으로 변조를 수행할 수 있다. 이 경우, 각각의 변조 방식은 고유의 심벌 매핑 방식에 의해 변조 동작을 수행한다. The
부호화부(12)는 심볼 매핑부(11)의 출력에 대해 시공간 코딩을 수행한다. 구체적으로, 부호화부(120)는 변조부(110)의 출력에 대해 시공간 블록 코딩(STBC; Space Time Block Coding)을 수행한다. STBC는 3GPP WCDMA 기반 IMT-2000 무선 인터페이스 규격에 정의된 코딩 방법으로, 다중 안테나 시스템에 있어 부가적인 대역폭을 요구하지 않으면서도 다중 경로 페이딩 영향을 줄일 수있는 다이버시티 이득을 얻을 수 있다는 효과가 있다. The
역고속 푸리에 변환부(13)는 부호화부(12)의 출력에 대해 역고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)을 수행하여 주파수 영역의 신호를 실제로 전송할 수 있는 시간 영역의 OFDM 신호로 변환한다. The inverse
송신부(14)는 역고속 푸리에 변환부(130)에서 변환된 신호를 송신하는 기능을 한다. 여기서, 송신부(14)는 각각 안테나로 구현될 수 있다. The transmitting
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 송신기는 GI(Guard Interval)을 삽입하는 파일럿 삽입부(미도시), G.I. 블럭(미도시), 시간 영역의 OFDM 신호를 직렬로 변환하여 출력하는 P/S 블럭(미도시) 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, G.I. 블럭(미도시)은 역고속 푸리에 변환부(13)로부터 출력되는 OFDM 심벌들 각각에 대해 보호구간(guard interval)을 삽입할 수 있다. Although not shown in the figure, the transmitter according to the present invention includes a pilot inserting unit (not shown) for inserting a GI (Guard Interval), a G.I. A block (not shown), a P / S block (not shown) for converting the time domain OFDM signal into a serial signal, and the like. For example, G.I. A block (not shown) may insert a guard interval for each of the OFDM symbols output from the inverse
다만, 상술한 송신 장치(10) 구성은 일 실시 예에 불과하며 송신 장치(10)는 협력 통신 시스템을 지원할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있다. However, the above-described configuration of the transmitting
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 중계 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 3 is a block diagram showing the configuration of a relay apparatus according to various embodiments of the present invention.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 3A is a block diagram showing the configuration of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3a에 따르면 중계 장치(100)는 수신부(110), 신호 처리부(120), 송신부(130) 및 제어부(140)를 포함한다. 3A, the
중계 장치(100)는 송신 장치(도 1, 10)으로부터 수신된 신호를 수신 장치(도 1, 200)로 릴레이하는 장치이다. The
수신부(110)는 송신 장치(10)로부터 신호를 수신하는 기능을 한다. 예를 들어, 수신부(110)는 수신 안테나로 구현될 수 있다. The receiving
신호 처리부(120)는 송신 장치(10)로부터 수신된 신호를 신호 처리하는 기능을 한다. The
구체적으로, 신호 처리부(120)는 후술하는 제어부(140)의 제어에 따라 선택되는 동작 모드에 기초하여 상이한 방법으로 수신된 신호에 대한 신호 처리를 수행할 수 있다. Specifically, the
송신부(130)는 신호 처리부(120)에서 신호 처리된 신호를 수신 장치(200)로 전송하는 기능을 한다. The transmitting
제어부(140)는 수신된 신호의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정하고 측정된 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 혼합 모드에 따라 신호 처리가 수행되도록 신호 처리부(120)를 제어할 수 있다. The
여기서, AF(Amplify and Forward) 모드는 수신된 신호를 증폭하여 수신 장치(200)로 포워딩 즉, 전송하는 방식을 의미하고, DF(Decode and Forward) 모드는 수신된 신호를 디코딩한 후, 다시 인코딩하여 수신 장치(200)로 전송하는 방식을 의미한다.In the AF (Amplify and Forward) mode, a received signal is amplified and forwarded to the receiving
구체적으로, 제어부(140)는 도 3b에 도시된 바와 같이 수신된 신호의 SNR을 측정하기 위한 SNR 측정부(141) 및 측정된 SNR에 기초하여 동작 모드를 선택하기 위한 모드 선택부(142)를 포함할 수 있다. 3B, the
SNR 측정부(141)는 수신된 신호의 SNR 즉, 신호의 크기와 잡음 크기의 비를 측정한다.The
일 예로, SNR 측정부(131)는 곱셈기(미도시), 상관기(미도시), 제1 전력추정기(미도시), 제2 전력추정기(미도시) 및 가산기(미도시)를 포함한다. 곱셈기에는 수신된 PN 시퀀스와 국부 발진 PN 시퀀스가 입력되며, 상관기는 이 두개의 PN 시퀀In one example, the SNR measurer 131 includes a multiplier (not shown), a correlator (not shown), a first power estimator (not shown), a second power estimator (not shown) and an adder (not shown). The multiplier receives the received PN sequence and the local oscillation PN sequence, and the correlator receives the two PN sequences
스를 상관시켜 잡음 성분을 추출한다. 제1 전력추정기는 추출된 잡음 성분의 전력을 측정하고, 제2 전력추정기는 수신된 PN 시퀀스 신호의 전력을 측정한다. 마지막으로, 가산기는 제2 전력추정기의 출력값인 수신된 PN 시퀀스의 전력값에서 제1 전력추정기의 출력값인 잡음 성분의 전력값을 빼서 잡음 성분의 전력값을 산출And the noise component is extracted. The first power estimator measures the power of the extracted noise component and the second power estimator measures the power of the received PN sequence signal. Finally, the adder calculates the power value of the noise component by subtracting the power value of the noise component, which is the output value of the first power estimator, from the power value of the received PN sequence, which is the output value of the second power estimator
한다. 수신된 신호에 포함된 PN(Pseudo Noise) 시퀀스는 상이한 두 개의 시퀀스의 타이밍이 정확히 일치할 경우에는 신호 성분이 추출될 수 있고, 그렇지 않을 경우에는 잡음과 그 특성이 동일하다. 따라서, 상술한 방법으로 신호 성분의 전력값을 알 수 있고, SNR을 측정할 수 있게 된다. 다만, 이는 일 실시 예에 불과하며 SNR은 다른 실시 예에 따라 측정되는 것도 가능하다.do. The PN (Pseudo Noise) sequence included in the received signal can be extracted if the timing of two different sequences exactly coincides with each other, otherwise the characteristics are the same as those of noise. Therefore, the power value of the signal component can be known and the SNR can be measured by the above-described method. However, this is only an example and the SNR may be measured according to another embodiment.
모드 선택부(142)는 측정된 SNR에 기초하여 동작 모드를 선택할 수 있다. 여기서, 동작 모드는 OFF 모드, AF 모드, DF 모드 및 상술한 혼합 모드를 포함할 수 있으며, OFF 모드는 SNR의 측정값이 기설정된 임계값 이하에 해당하여 중계 장치(100)에서 신호를 릴레이하지 않는 모드가 될 수 있다. The
구체적으로, 모드 선택부(142)는 측정된 SNR이 기설정된 제1 임계값 미만이면 오프(OFF) 모드를, 측정된 SNR이 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만이면 DF 모드를, 측정된 SNR이 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만이면 혼합 모드를, 측정된 SNR이 제3 임계값 이상이면 AF 모드를 동작 모드로 선택할 수 있다.More specifically, the
즉, 측정된 SNR이 기설정된 제1 임계값 미만이면 모드 선택부(142)는 동작 모드를 오프(OFF) 모드로 설정하고, 이 경우 송신부(120)는 수신된 신호를 수신 장치(200)로 전송하지 않는다. That is, if the measured SNR is less than the preset first threshold value, the
또한, 측정된 SNR이 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만이면 모드 선택부(142)는 동작 모드를 DF 모드로 설정하고, 이 경우 신호 처리부(120)는 버퍼(미도시)에서 로딩(Loading)한 데이터를 디코딩하여 송신부(130)에 제공한다. If the measured SNR is equal to or greater than the first threshold value and less than the second threshold value, the
또한, 측정된 SNR이 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만이면 모드 선택부(142)는 동작 모드를 혼합 모드로 설정하고, 이 경우 신호 처리부(120)는 버퍼(미도시)에서 로딩(Loading)한 데이터를 디코딩한 신호와 증폭한 신호를 조합하여 송신부(130)에 제공한다. If the measured SNR is equal to or greater than the second threshold value and less than the third threshold value, the
또한, 측정된 SNR이 제3 임계값 이상이면 모드 선택부(142)는 동작 모드를 AF 모드로 설정하고, 이 경우 신호 처리부(120)는 버퍼(미도시)에서 로딩(Loading)한 데이터에 대한 이득 증폭(Gain Amplification)을 한 후 송신부(130)에 제공한다. If the measured SNR is equal to or greater than the third threshold value, the
여기서, 제1 임계값 및 제3 임계값은 기존의 DF 모드 및 AF 모드를 선택하기 위한 임계값과 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. Here, the first threshold value and the third threshold value are the same as the threshold values for selecting the conventional DF mode and AF mode, and therefore, a detailed description thereof will be omitted.
특히, 중계 장치(200)가 혼합 모드로 동작하는 제2 임계값은 DF 모드의 커패시티와 AF 모드 및 DF 모드의 커패시티를 이용하여 도출될 수 있다. In particular, the second threshold value at which the
구체적으로, 제2 임계값은 아래와 같은 수식에 의해 산출될 수 있다. Specifically, the second threshold value can be calculated by the following equation.
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산, A2은 AF 모드에서 증폭된 전력을 나타낸다. Here, σ n1 2 is the noise variance of the relay, σ n2 2 is the noise dispersion of the receiver, and A 2 is the power amplified in the AF mode.
또한, 혼합 모드에서 전송되는 신호는 AF 모드 및 DF 모드에 따른 신호에 기설정된 가중치를 부여하여 산출될 수 있다. 구체적으로, 아래와 같은 수식에 의해 산출될 수 있다. Also, the signal transmitted in the mixed mode can be calculated by assigning predetermined weights to the signals according to the AF mode and the DF mode. Specifically, it can be calculated by the following equation.
또한, 상기 수학식 2에 적용되는 가중치 α 및 β는 혼합 모드에서의 캐패시티(capacity)를 최대화시키기 위한 가중치로서, 아래와 같은 수식에 의해 산출될 수 있다. The weights a and b applied to Equation (2) are weights for maximizing the capacity in the mixed mode, and can be calculated by the following equations.
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산을 나타낸다. 이 경우, 수신 장치의 노이즈 분산은 방송 환경을 고려하여 고정값을 사용할 수 있다. Here, σ n1 2 represents the noise dispersion of the relay apparatus, and σ n2 2 represents the noise dispersion of the receiving apparatus. In this case, the noise distribution of the receiving apparatus can use a fixed value in consideration of the broadcasting environment.
상술한 방법에 의해 주파수 측에서 selectivity 효과를 얻을 수 있게 되므로 성능 이득이 향상된다. The selectivity effect can be obtained on the frequency side by the above-described method, and the performance gain is improved.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a detailed configuration of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 SNR 측정부(141)는 수신부(110) 즉, 안테나를 통해 수신된 신호의 SNR을 측정하고, 측정 결과를 모드 선택부(142)에 제공하도록 구현될 수 있다. 모드 선택부(142)는 SNR 측정 결과에 기초하여 측정 값이 속하는 범위에 따라 모드를 선택할 수 있다. As shown in FIG. 4, the
특히, SNR 측정값이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 AF 모드 및 DF 모드가 혼합된 혼합 모드에 따라 수신된 신호를 처리할 수 있다. 이 경우, 파워 선택부(121)은 SNR 측정 결과에 기초하여 AF 모드 및 DF 모드 각각에 따른 신호에 적용할 가중치를 선택할 수 있다. 가중치 선택 방법에 대해서는 상술한 바 있으므로 자세한 설명을 생략하도록 한다. In particular, when the SNR measurement value falls within a predetermined range, the received signal can be processed according to the mixed mode in which the AF mode and the DF mode are mixed. In this case, the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining an effect according to an embodiment of the present invention.
도 5의 좌측에 도시된 바와 같이 기존의 DF 모드에 따른 신호를 전송하는 구간 중 일부 구간에서 deep fading이 발생한 것을 확인할 수 있다. As shown in the left part of FIG. 5, it can be seen that deep fading occurs in a part of the transmission interval of the signal according to the conventional DF mode.
반면, 도 5의 우측에 도시된 바와 같이 기존에 deep fading이 발생된 구간에서 DF 모드에 따른 신호 뿐 아니라 AF 모드에 따른 신호가 함께 전송되므로 기존과 같은 deep fading이 발생하지 않게 된다. 이에 따라 deep fading으로 인한 수신 성능 열화가 개선된다. On the other hand, as shown in the right side of FIG. 5, not only the signal according to the DF mode but also the signal according to the AF mode are transmitted together in the section where the deep fading has occurred, so that the conventional deep fading does not occur. As a result, deterioration of reception performance due to deep fading is improved.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6a에 따르면 수신 장치(200)는 수신부(210) 및 신호 처리부(220)를 포함한다. Referring to FIG. 6A, the receiving
수신부(210)는 송신 장치(10) 및 중계 장치(100) 각각에서 전송한 신호를 수신한다. 여기서, 수신부(210)는 예를 들어 수신 안테나로 구현될 수 있다. The receiving
구체적으로, 수신부(210)는 송신 장치(10)에서 전송한 제1 신호 및 중계 장치(100)에서 전송한 제2 신호를 수신할 수 있다. 특히, 중계 장치(100)로부터 수신한 제2 신호는, 중계 장치(100)의 동작 모드에 따라 송신 장치(10)로부터 출력되는 신호가 증폭된 형태의 신호 및 디코딩된 형태의 신호 중 적어도 하나가 될 수 있다. Specifically, the receiving
특히, 수신부(210)는 중계 장치(100)의 동작 모드에 따라 중계 장치(100)가 송신 장치(10)로부터 수신한 제3 신호가 중계 장치(200)에서 증폭된 신호 및 디코딩된 신호가 조합된 형태의 신호가 될 수 있다. Particularly, the receiving
이 경우 중계 장치(100)의 동작 모드는 중계 장치(100)에서 수신한 제3 신호의 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 선택되는, AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 형태의 동작 모드가 될 수 있다. 기설정된 구간 범위 및 혼합 모드에서 수신 장치(200)로 전송되는 신호의 산출 방식에 대해서는 상술한 바 있으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. In this case, the operation mode of the
신호 처리부(220)는 수신된 신호를 신호 처리하여 신호를 복원한다. The
일 예로, 신호 처리부(220)는 도 6b에 도시된 바와 같이 고속 푸리에 변환부(221), 채널 추정부(222), 복호화부(223) 및 간섭 제거부(224)를 포함할 수 있다. 다만, 신호 처리부(220)는 다양한 형태로 구현될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. For example, the
고속 푸리에 변환부(221)는 수신된 신호에 대해 푸리에 변환(FFT)을 수행한다. The
채널 추정부(222)는 송신 장치(10)와 수신 장치(200) 간 채널 및 중계 장치(100) 와 수신 장치(200) 간 채널을 추정하여 각각의 채널 주파수 응답을 추정한다. The
복호화부(223)는 수신된 신호에 대한 시공간 복호화를 수행한다. 특히, 복호화부(223)는 시공간 블럭 복호화를 수행할 수 있다. The
구체적으로, 복호화부(223)는 STBC 복호를 수행하기 위하여 선형 컴바이닝을 하고 간단한 ML(Maximum Likelihood) 방식을 사용하여 복호한다. 시간적으로 연속된 두 OFDM 심볼간에 채널의 변화가 없다고 가정하면 STBC을 OFDM 방식에 적용할 수 있다. 한편, 채널의 시변 정도가 커서 연속된 OFDM 심볼 사이에 채널이 변화할 경우에는 STBC-OFDM은 적용이 어려워진다. 그러나 채널의 주파수 선택적 특성(frequency selectivity)이 크지 않고, FFT 크기가 매우 커서 인접 부 채널간의 채널 주파수 응답이 거의 바뀌지 않을 경우에는 인접 부 채널의 심볼 사이에 부호화를 적용할 수 있다. 이러한 경우에는 부호화가 주파수영역에서 이루어지므로 SFBC-OFDM이 된다.Specifically, the
한편, 시공간 복호화된 수신신호는 자기 간섭 신호항을 가지고 있기 때문에 이를 제거하는 과정이 필요하다. Meanwhile, since the time-domain decoded received signal has a magnetic interference signal term, it is necessary to remove it.
이에 따라 간섭 제거부(224)는 반복적 자기 간섭 제거 과정을 통해 간섭항을 제거한다. 반복적 자기 간섭 제거 과정은 심볼 디맵핑부(미도시)에서 시공간 복호화된 수신신호를 심볼 디맵핑하고, 디인터리빙부(미도시)에서 심볼 디맵핑된 수신신호를 디인터리빙(Deinterleaving)하며, FEC 복호화부(미도시)에서 디인터리빙된 신호를 FEC 복호화하는 과정을 순차적으로 진행한다. 이렇게 하여 나온 신호를 제 1 제거 신호라고 한다. 제 1 제거 신호는 필요에 따라 그대로 쓰일 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 반복적 제거 과정은 순환 반복 횟수가 많을수록 자기 간섭 제거의 제거 확률이 향상되므로 반복 과정을 여러 번 수행하는 것이 바람직하다.Accordingly, the
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a control method of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 송신 장치로부터 수신된 신호를 수신 장치로 릴레이하는 중계 장치의 제어 방법에 따르면, 우선 송신 장치로부터 신호를 수신한다(S710).According to the control method of the relay apparatus for relaying the signal received from the transmission apparatus shown in Fig. 7 to the reception apparatus, a signal is first received from the transmission apparatus (S710).
이어서, 수신된 신호의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정한다(S720).Then, the SNR (Signal-to-Noise Ratio) of the received signal is measured (S720).
이 후, 측정된 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 혼합 모드에 따라 수신된 신호를 처리한다(S730). 여기서, AF 모드는 수신된 신호를 증폭하여 수신 장치로 전송하는 모드이고, DF 모드는 수신된 신호를 디코딩하여 수신 장치로 전송하는 모드를 의미한다. Thereafter, if the measured SNR falls within the predetermined range, the received signal is processed according to the mixed mode in which the AF (Amplify and Forward) mode and the DF (Decode and Forward) mode are mixed (S730). Here, the AF mode is a mode in which a received signal is amplified and transmitted to a receiving apparatus, and the DF mode is a mode in which a received signal is decoded and transmitted to a receiving apparatus.
한편, 수신 신호를 처리하는 S730 단계에서는, 측정된 SNR에 기초하여 동작 모드를 선택할 있다. 여기서, 동작 모드는, 수신된 신호를 수신 장치로 전송하지 않는 오프(OFF) 모드, DF 모드, 혼합 모드 및 AF 모드를 포함할 수 있다. On the other hand, in step S730 of processing the received signal, the operation mode is selected based on the measured SNR. Here, the operation mode may include an OFF mode, a DF mode, a mixed mode, and an AF mode in which the received signal is not transmitted to the receiving apparatus.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 중계 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a control method of a relay apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 송신 장치로부터 수신된 신호를 수신 장치로 릴레이하는 중계 장치의 제어 방법에 따르면, 우선 송신 장치로부터 신호를 수신한다(S805).According to the control method of the relay apparatus for relaying the signal received from the transmission apparatus shown in Fig. 8 to the reception apparatus, a signal is first received from the transmission apparatus (S805).
이어서, 수신된 신호의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정한다(S810).Then, the SNR (Signal-to-Noise Ratio) of the received signal is measured (S810).
측정된 SNR이 기설정된 제1 임계값 미만이면(S815:Y) 수신된 신호를 수신 장치로 전송하지 않는 오프(OFF) 모드에 따라 동작한다(S820).If the measured SNR is less than the preset first threshold value (S815: Y), the receiver operates in an OFF mode in which the received signal is not transmitted to the receiving apparatus (S820).
또한, 측정된 SNR이 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만이면(S825:Y), DF 모드에 따라 수신된 신호를 처리한다(S830).If the measured SNR is equal to or greater than the first threshold value and less than the second threshold value (S825: Y), the received signal is processed according to the DF mode (S830).
또한, 측정된 SNR이 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만이면(S835:Y), 혼합 모드에 따라 수신된 신호를 처리한다(S840). If the measured SNR is less than the second threshold and less than the third threshold (S835: Y), the received signal is processed according to the mixed mode (S840).
또한, 측정된 SNR이 제3 임계값 이상이면(S840:Y), AF 모드를 동작 모드로 선택한다(S850).If the measured SNR is equal to or greater than the third threshold (S840: Y), the AF mode is selected as the operation mode (S850).
여기서, 제1 임계값 및 제3 임계값은 기존의 DF 모드 및 AF 모드를 선택하기 위한 임계값과 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. Here, the first threshold value and the third threshold value are the same as the threshold values for selecting the conventional DF mode and AF mode, and therefore, a detailed description thereof will be omitted.
한편, 중계 장치(200)가 혼합 모드로 동작하는 제2 임계값은 상술한 수학식 1에 의해 산출될 수 있다. On the other hand, the second threshold value at which the
또한, 혼합 모드에 따라 수신된 신호를 처리하는 S840 단계에서는, AF 모드 및 DF 모드에 따른 신호에 기설정된 가중치를 부여하여 혼합 모드에 따른 신호를 산출할 수 있다. 여기서, 기설정된 가중치는, 혼합 모드에서의 캐패시티(capacity)를 최대화시키기 위한 가중치로서, 상술한 수학식 2 및 3에 의해 산출될 수 있다. In addition, in step S840 of processing the received signal according to the mixing mode, a signal according to the mixing mode can be calculated by assigning predetermined weights to signals according to the AF mode and the DF mode. Here, the predetermined weight is a weight for maximizing the capacity in the mixed mode, and can be calculated by the above-described expressions (2) and (3).
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 주파수 측에서 Selectivity 효과를 얻어 성능 이득이 향상된다. As described above, according to the present invention, the Selectivity effect is obtained on the frequency side, and the performance gain is improved.
한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법은 컴퓨터로 실행가능한 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 프로세서에 의해 실행되도록 중계 장치 및 수신 장치에 제공될 수 있다. Meanwhile, the method of controlling a display device according to various embodiments of the present invention described above may be embodied in computer-executable program code to be executed by a processor in a state stored in various non-transitory computer readable media. A relay apparatus, and a receiving apparatus.
일 예로, 수신된 신호의 SNR 에 따라 중계 장치의 동작 모드를 선택하는 구성을 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다. For example, a non-transitory computer readable medium may be provided in which a program for performing a configuration for selecting an operation mode of a relay apparatus according to the SNR of a received signal is stored.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.A non-transitory readable medium is a medium that stores data for a short period of time, such as a register, cache, memory, etc., but semi-permanently stores data and is readable by the apparatus. In particular, the various applications or programs described above may be stored on non-volatile readable media such as CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM,
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.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, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
100: 중계 장치 110: 수신부
120: 송신부 200: 수신 장치
210: 수신부 220: 신호 처리부100: Relay device 110: Receiver
120: transmitting unit 200: receiving device
210: Receiving unit 220: Signal processing unit
Claims (16)
상기 송신 장치로부터 신호를 수신하는 수신부;
상기 수신된 신호를 신호처리하는 신호 처리부;
상기 신호 처리된 신호를 상기 수신 장치로 전송하는 송신부; 및
상기 수신된 신호의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정하고 상기 측정된 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 혼합 모드에 따라 신호를 처리하도록 상기 신호 처리부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 AF 모드는 상기 수신된 신호를 증폭하여 상기 수신 장치로 전송하는 모드이고, 상기 DF 모드는 상기 수신된 신호를 디코딩하여 상기 수신 장치로 전송하는 모드인 것을 특징으로 하는 중계 장치. A relay apparatus for relaying a signal received from a transmitter apparatus to a receiver apparatus,
A receiving unit for receiving a signal from the transmitting apparatus;
A signal processor for signal processing the received signal;
A transmitter for transmitting the signal-processed signal to the receiver; And
And measures a signal-to-noise ratio (SNR) of the received signal. If the measured SNR falls within a preset interval range, a mixed mode in which AF (Amplify and Forward) mode and DF (Decode and Forward) And a control unit for controlling the signal processing unit to process the signal,
Wherein the AF mode is a mode for amplifying the received signal and transmitting the amplified signal to the receiving apparatus, and the DF mode is a mode for decoding the received signal and transmitting the decoded signal to the receiving apparatus.
상기 제어부는,
상기 수신된 신호의 SNR을 측정하는 SNR 측정부; 및
상기 측정된 SNR에 기초하여 동작 모드를 선택하기 위한 모드 선택부;를 포함하며,
상기 동작 모드는,
상기 수신된 신호를 상기 수신 장치로 전송하지 않는 오프(OFF) 모드, 상기 DF 모드, 상기 혼합 모드 및 상기 AF 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
An SNR measuring unit for measuring an SNR of the received signal; And
And a mode selection unit for selecting an operation mode based on the measured SNR,
The operation mode includes:
An OFF mode in which the received signal is not transmitted to the receiving apparatus, the DF mode, the mixed mode, and the AF mode.
상기 모드 선택부는,
상기 측정된 SNR이 기설정된 제1 임계값 미만이면 상기 오프(OFF) 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만이면 상기 DF 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만이면 상기 혼합 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제3 임계값 이상이면 상기 AF 모드를 동작 모드로 선택하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the mode selector comprises:
And determining the DF mode if the measured SNR is equal to or greater than the first threshold and equal to or less than the second threshold if the measured SNR is less than a predetermined first threshold, 2 > threshold value and less than the third threshold value, and selects the AF mode as the operation mode when the measured SNR is equal to or greater than the third threshold value.
상기 제2 임계값은 아래와 같은 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 중계 장치;
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산, A2은 AF 모드에서 증폭된 전력을 나타낸다. The method of claim 3,
Wherein the second threshold value is calculated by the following equation: < EMI ID = 1.0 >
Here, σ n1 2 is the noise variance of the relay, σ n2 2 is the noise dispersion of the receiver, and A 2 is the power amplified in the AF mode.
상기 제어부는,
상기 AF 모드 및 상기 DF 모드에 따른 신호에 기설정된 가중치를 부여하여 상기 혼합 모드에 따른 신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
And a signal corresponding to the mixed mode is calculated by giving a predetermined weight to a signal according to the AF mode and the DF mode.
상기 기설정된 가중치는
상기 혼합 모드에서의 캐패시티(capacity)를 최대화시키기 위한 가중치로서, 아래와 같은 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 중계 장치;
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산을 나타낸다. 6. The method of claim 5,
The predetermined weight is
A weight for maximizing a capacity in the mixing mode, and is calculated by the following equation:
Here, σ n1 2 represents the noise dispersion of the relay apparatus, and σ n2 2 represents the noise dispersion of the receiving apparatus.
상기 송신 장치 및 중계 장치 각각에서 전송한 제1 및 제2 신호를 수신하는 수신부; 및,
상기 수신된 제1 및 제2 신호를 신호처리하여 신호를 복원하는 신호 처리부;를 포함하며,
상기 제2 신호는,
상기 중계 장치의 동작 모드에 따라 상기 중계 장치가 상기 송신 장치로부터 수신한 제3 신호가 상기 중계 장치에서 증폭된 신호 및 디코딩된 신호가 조합된 형태의 신호인 것을 특징으로 하는 수신 장치. A receiving apparatus for receiving a signal transmitted from each of a transmitting apparatus and a relay apparatus,
A receiving unit for receiving first and second signals transmitted from the transmitting apparatus and the relay apparatus, respectively; And
And a signal processing unit for processing the received first and second signals to recover a signal,
Wherein the second signal comprises:
Wherein the third signal received by the relay apparatus from the transmission apparatus in response to the operation mode of the relay apparatus is a signal in which a signal amplified by the relay apparatus and a decoded signal are combined.
상기 중계 장치의 동작 모드는,
상기 제3 신호의 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 선택되는 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 형태의 동작 모드인 것을 특징으로 하는 수신 장치. 8. The method of claim 7,
The operation mode of the relay device includes:
And an operation mode in which an AF (Amplify and Forward) mode and a DF (Decode and Forward) mode, which are selected when the SNR of the third signal belongs to a predetermined interval range, are mixed.
상기 송신 장치로부터 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 신호의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정하는 단계; 및
상기 측정된 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 혼합 모드에 따라 상기 수신된 신호를 처리하여 단계;를 포함하며,
상기 AF 모드는 상기 수신된 신호를 증폭하여 상기 수신 장치로 전송하는 모드이고, 상기 DF 모드는 상기 수신된 신호를 디코딩하여 상기 수신 장치로 전송하는 모드인 것을 특징으로 하는 제어 방법. A control method of a relay apparatus for relaying a signal received from a transmission apparatus to a reception apparatus,
Receiving a signal from the transmitting device;
Measuring a signal-to-noise ratio (SNR) of the received signal; And
And processing the received signal according to a mixed mode in which an AF (Amplify and Forward) mode and a DF (Decode and Forward) mode are mixed when the measured SNR belongs to a predetermined interval range,
Wherein the AF mode is a mode in which the received signal is amplified and transmitted to the receiving apparatus, and the DF mode is a mode in which the received signal is decoded and transmitted to the receiving apparatus.
상기 수신 신호를 처리하는 단계는,
상기 측정된 SNR에 기초하여 동작 모드를 선택하는 단계;를 포함하며,
상기 동작 모드는,
상기 수신된 신호를 상기 수신 장치로 전송하지 않는 오프(OFF) 모드, 상기 DF 모드, 상기 혼합 모드 및 상기 AF 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.10. The method of claim 9,
Wherein processing the received signal comprises:
And selecting an operating mode based on the measured SNR,
The operation mode includes:
An OFF mode in which the received signal is not transmitted to the receiving device, the DF mode, the mixed mode, and the AF mode.
상기 동작 모드를 선택하는 단계는,
상기 측정된 SNR이 기설정된 제1 임계값 미만이면 상기 오프(OFF) 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만이면 상기 DF 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만이면 상기 혼합 모드를, 상기 측정된 SNR이 상기 제3 임계값 이상이면 상기 AF 모드를 동작 모드로 선택하는 것을 특징으로 하는 제어 방법. 11. The method of claim 10,
Wherein the selecting the operating mode comprises:
And determining the DF mode if the measured SNR is equal to or greater than the first threshold and equal to or less than the second threshold if the measured SNR is less than a predetermined first threshold, 2 > threshold value and less than the third threshold value, and selects the AF mode as the operation mode when the measured SNR is equal to or greater than the third threshold value.
상기 제2 임계값은 아래와 같은 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 제어 방법;
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산, A2은 AF 모드에서 증폭된 전력을 나타낸다. 12. The method of claim 11,
Wherein the second threshold value is calculated by the following equation:
Here, σ n1 2 is the noise variance of the relay, σ n2 2 is the noise dispersion of the receiver, and A 2 is the power amplified in the AF mode.
상기 수신 신호를 처리하는 단계는,
상기 AF 모드 및 상기 DF 모드에 따른 신호에 기설정된 가중치를 부여하여 상기 혼합 모드에 따른 신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 제어 방법. 10. The method of claim 9,
Wherein processing the received signal comprises:
And a signal according to the mixed mode is calculated by giving a predetermined weight to a signal according to the AF mode and the DF mode.
상기 기설정된 가중치는,
상기 혼합 모드에서의 캐패시티(capacity)를 최대화시키기 위한 가중치로서, 아래와 같은 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 제어 방법;
여기서, σn1 2는 중계 장치의 노이즈 분산, σn2 2는 수신 장치의 노이즈 분산을 나타낸다. 14. The method of claim 13,
The predetermined weight may be expressed as:
Wherein the weight is a weight for maximizing a capacity in the mixing mode, and is calculated by the following equation:
Here, σ n1 2 represents the noise dispersion of the relay apparatus, and σ n2 2 represents the noise dispersion of the receiving apparatus.
상기 송신 장치 및 중계 장치 각각에서 전송한 제1 및 제2 신호를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 제1 및 제2 신호를 신호처리하여 신호를 복원하는 단계;를 포함하며,
상기 제2 신호는,
상기 중계 장치의 동작 모드에 따라 상기 중계 장치가 상기 송신 장치로부터 수신한 제3 신호가 상기 중계 장치에서 증폭된 신호 및 디코딩된 신호가 조합된 형태의 신호인 것을 특징으로 하는 제어 방법.A control method of a receiving apparatus for receiving a signal transmitted from each of a transmitting apparatus and a relay apparatus,
Receiving first and second signals transmitted by the transmitting apparatus and the relay apparatus, respectively; And
And recovering the signal by processing the received first and second signals,
Wherein the second signal comprises:
Wherein the third signal received by the relay apparatus from the transmission apparatus in response to the operation mode of the relay apparatus is a signal in which a signal amplified by the relay apparatus and a decoded signal are combined.
상기 중계 장치의 동작 모드는,
상기 제3 신호의 SNR이 기설정된 구간 범위에 속하는 경우 선택되는 AF(Amplify and Forward) 모드 및 DF(Decode and Forward) 모드가 혼합된 형태의 동작 모드인 것을 특징으로 하는 제어 방법. 16. The method of claim 15,
The operation mode of the relay device includes:
And an AF (Amplify and Forward) mode and a DF (Decode and Forward) mode, which are selected when the SNR of the third signal belongs to a predetermined interval range.
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KR20100019920A (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-19 | 엘지전자 주식회사 | A method of operating a relay station in a wireless communication system |
US20120219076A1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Jun Heo | System and method of coded cooperation using amplify-and-forward scheme |
KR20130028118A (en) * | 2010-05-06 | 2013-03-18 | 퀄컴 인코포레이티드 | Data transmission via a relay station with ack/nack feedback |
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