KR102797988B1 - Cooperative communication apparatus and method for transmitting signals using multipath - Google Patents
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Abstract
본 발명은 게이트웨이가 소스 노드로부터 수신한 신호를 복호화 한 결과 CRC 오류가 발생한 경우에, 게이트웨이가 NACK 신호를 전송하고, 이에 따라 소스 노드 또는 중계 노드에서 전송되는 신호를 수신하여 복구하는 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치는 무선으로 기준 신호를 전송하는 소스 노드와, 상기 소스 노드로부터 상기 기준 신호를 수신하는 중계 노드와, 상기 소스 노드로부터 상기 기준 신호를 수신하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 오류를 검사하고, 상기 CRC 오류가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 소스 노드 및 상기 중계 노드 중 적어도 하나의 노드로 NACK(not acknowledged) 신호를 전송하는 게이트웨이를 포함하고, 상기 소스 노드 및 상기 중계 노드는 상기 게이트웨이로부터 NACK 신호를 수신하면 상기 기준 신호 및 새로운 신호를 중첩한 중첩 신호를 상기 게이트웨이로 전송한다.The present invention relates to a cooperative communication device and method for transmitting a signal using multiple paths, in which the gateway transmits a NACK signal when a CRC error occurs as a result of decoding a signal received from a source node, and thereby receives and recovers a signal transmitted from a source node or a relay node.
A cooperative communication device for transmitting a signal using multiple paths according to an embodiment of the present invention includes a source node wirelessly transmitting a reference signal, a relay node receiving the reference signal from the source node, and a gateway receiving the reference signal from the source node and checking for a CRC (Cyclic Redundancy Check) error, and transmitting a NACK (not acknowledged) signal to at least one of the source node and the relay node when it is determined that the CRC error has occurred, wherein the source node and the relay node transmit a superimposed signal, which superimposes the reference signal and a new signal, to the gateway when receiving the NACK signal from the gateway.
Description
본 발명은 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 게이트웨이가 소스 노드로부터 수신한 신호를 복호화 한 결과 CRC 오류가 발생한 경우에, 게이트웨이가 NACK 신호를 전송하고, 이에 따라 소스 노드 또는 중계 노드에서 전송되는 신호를 수신하여 복구하는 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cooperative communication device and method for transmitting a signal using multiple paths, and more specifically, to a cooperative communication device and method for transmitting a signal using multiple paths in which, when a CRC error occurs as a result of a gateway decoding a signal received from a source node, the gateway transmits a NACK signal, and thereby receives and recovers a signal transmitted from a source node or a relay node.
페이딩 현상은 무선 통신 환경에서 다중 경로나 기타의 이유로 신호의 크기가 랜덤으로 변하는 것이다. 이러한 페이딩 채널 환경에서 통신의 신뢰성을 향샹시키기 위해 하나의 신호를 여러 개의 경로로 전송하는 다이버시티가 이용되고 있다. 그러나, 다이버시티를 위해서는 신호를 송신하는 송신기나 신호를 수신하는 수신기에 다수 개의 안테나가 구현되어야만 하는데, 송신기나 수신기의 단말에 여러 개의 안테나를 구현하는 것은 기구적, 경제적 어려움이 있다.Fading is a phenomenon in which the size of a signal changes randomly due to multiple paths or other reasons in a wireless communication environment. In order to improve the reliability of communication in such a fading channel environment, diversity is used to transmit a single signal through multiple paths. However, in order to achieve diversity, multiple antennas must be implemented in the transmitter that transmits the signal or the receiver that receives the signal, but implementing multiple antennas in the terminals of the transmitter or receiver is mechanically and economically difficult.
이에 따라 두 개 이상의 기기들이 서로 협력하여 목적지 단말기기로 신호를 보내는 협력 통신 방식을 이용하고 있다. 즉, 송신기로부터 전송된 신호를 다른 중계 기기에서도 수신하여 수신기로 전달해줌으로써, 통신의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, a cooperative communication method is used in which two or more devices cooperate with each other to send signals to the destination terminal. In other words, the reliability of communication can be improved by receiving the signal transmitted from the transmitter in another relay device and transmitting it to the receiver.
그러나, 이러한 협력 통신 방식은 한 타임 슬롯에 한 개의 신호를 보내므로, 시간 자원을 추가로 사용하게 되므로, 데이터 전송률이 감소하게 된다. 이에 따라, 다이버시티로 얻은 효과를 상쇄하게 되는 문제가 있다.However, this cooperative communication method sends one signal per time slot, so it uses additional time resources, which reduces the data transmission rate. Accordingly, there is a problem that it offsets the effect obtained by diversity.
또한, 중계 기기는 송신기로부터 수신한 신호의 오류를 정정하여 원래 신호를 찾는 복호화를 수행하는데, 복호화 과정에서 단말의 전력 소모가 과도하게 발생하여 배터리 수명이 빨리 소모되는 문제가 있다.In addition, the relay device performs decoding to correct errors in the signal received from the transmitter and find the original signal, but there is a problem that the terminal's power consumption is excessive during the decoding process, which quickly consumes battery life.
본 발명은 게이트웨이가 소스 노드로부터 수신한 신호를 복호화 한 결과 CRC 오류가 발생한 경우에, 게이트웨이가 NACK 신호를 전송하고, 이에 따라 소스 노드 또는 중계 노드에서 전송되는 신호를 수신하여 복구하는 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide a cooperative communication device and method for transmitting a signal using multiple paths, in which the gateway transmits a NACK signal when a CRC error occurs as a result of decoding a signal received from a source node, and thereby receives and recovers a signal transmitted from a source node or a relay node.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical problems of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention are described below or may be clearly understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs from such description and explanation.
앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치는 무선으로 기준 신호를 전송하는 소스 노드와, 상기 소스 노드로부터 상기 기준 신호를 수신하는 중계 노드와, 상기 소스 노드로부터 상기 기준 신호를 수신하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 오류를 검사하고, 상기 CRC 오류가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 소스 노드 및 상기 중계 노드 중 적어도 하나의 노드로 NACK(not acknowledged) 신호를 전송하는 게이트웨이를 포함하고, 상기 소스 노드 및 상기 중계 노드는 상기 게이트웨이로부터 NACK 신호를 수신하면 상기 기준 신호 및 새로운 신호를 중첩한 중첩 신호를 상기 게이트웨이로 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention for achieving the purpose described above, a cooperative communication device for transmitting a signal using multiple paths includes a source node wirelessly transmitting a reference signal, a relay node receiving the reference signal from the source node, and a gateway receiving the reference signal from the source node and checking for a CRC (Cyclic Redundancy Check) error, and transmitting a NACK (not acknowledged) signal to at least one of the source node and the relay node when it is determined that the CRC error has occurred, wherein the source node and the relay node can transmit a superimposed signal, which superimposes the reference signal and a new signal, to the gateway when receiving the NACK signal from the gateway.
한편, 앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 방법은 게이트웨이에서 소스 노드에서 전송된 기준 신호를 수신하는 단계와, 상기 게이트웨이에서 상기 기준 신호를 수신하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 오류를 검사하고, 상기 CRC 오류가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 소스 노드 및 중계 노드 중 적어도 하나의 노드로 NACK(not acknowledged) 신호를 전송하는 단계와, 상기 게이트웨이에서 상기 소스 노드 및 상기 중계 노드 중 적어도 하나의 노드에서 전송되는 중첩 신호를 수신할 수 있다.Meanwhile, a cooperative communication method for transmitting a signal using multiple paths according to an embodiment of the present invention for achieving the purpose described above comprises the steps of: receiving a reference signal transmitted from a source node at a gateway; checking a CRC (Cyclic Redundancy Check) error by receiving the reference signal at the gateway; and transmitting a NACK (not acknowledged) signal to at least one of the source node and the relay node if it is determined that the CRC error has occurred; and receiving an overlapping signal transmitted from at least one of the source node and the relay node at the gateway.
본 발명의 실시 예에 따른 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치 및 방법은 같은 신호를 다수의 타임 슬롯을 사용하여 전송함으로써 발생하는, 대역폭 과다 사용을 방지할 수 있다.A cooperative communication device and method for transmitting a signal using multiple paths according to an embodiment of the present invention can prevent bandwidth overuse caused by transmitting the same signal using multiple time slots.
또한, 송신을 보조하는 중계 노드가 소스 노드로부터 수신된 신호를 변조 및 복호화할 때 발생하는 복호화 과정의 과도한 전력 소모를 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent excessive power consumption in the decoding process that occurs when a relay node assisting transmission modulates and decodes a signal received from a source node.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly discovered through embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 NACK 신호를 중계 노드로 전송하는 신호의 경로를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이에서 복호화에 성공한 경우의 신호 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 NACK 신호를 소스 노드로 전송하는 신호의 경로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중계 노드의 복호부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 중계 노드의 부호부를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 방법을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a drawing showing the configuration of a cooperative communication device that transmits a signal using multiple paths according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a signal path for transmitting a NACK signal to a relay node according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a signal path when decryption is successful in a gateway according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a signal path for transmitting a NACK signal to a source node according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a decryption unit of a relay node according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a code portion of a relay node according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a cooperative communication method for transmitting a signal using multiple paths according to an embodiment of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms used herein include the plural forms as well, unless the context clearly dictates otherwise. The word "comprising," as used herein, specifies particular features, regions, integers, steps, operations, elements, and/or components, but does not exclude the presence or addition of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and/or components.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms, including technical and scientific terms, used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries are additionally interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the presently disclosed content, and are not interpreted in an ideal or very formal sense unless defined.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a drawing showing the configuration of a cooperative communication device that transmits a signal using multiple paths according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치(100)는 소스 노드(110), 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a cooperative communication device (100) that transmits a signal using multiple paths according to an embodiment of the present invention may include a source node (110), a relay node (120), and a gateway (130).
소스 노드(110)는 무선으로 기준 신호를 전송할 수 있다. 소스 노드(110)는 기준 신호를 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)에 모두 전송할 수 있다. 여기서, 소스 노드(110)는 기준 신호를 전송하기 위한 단말기일 수 있다. The source node (110) can transmit a reference signal wirelessly. The source node (110) can transmit the reference signal to both the relay node (120) and the gateway (130). Here, the source node (110) can be a terminal for transmitting the reference signal.
중계 노드(120)는 소스 노드(110)로부터 기준 신호를 수신할 수 있다. 중계 노드(120)는 소스 노드(110)를 보조하여 게이트웨이(130)로 기준 신호를 전송하기 위한 구성일 수 있다. The relay node (120) can receive a reference signal from the source node (110). The relay node (120) can be configured to assist the source node (110) in transmitting the reference signal to the gateway (130).
즉, 신호의 크기가 랜덤하게 변하는 페이딩 채널 환경에서 하나의 신호를 여러 개의 경로로 전송함으로써, 통신의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 여러 개의 단말들을 거쳐 신호를 전송함으로써, 여러 개의 경로로 신호를 전송할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면 소스 노드(110)는 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 기준 신호를 전송할 수 있고, 중계 노드(120)는 소스 노드(110)로부터 수신한 기준 신호를 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 소스 노드(110)가 전송하는 기준 신호는 소스 노드(110) - 게이트웨이 또는 소스 노드(110) - 중계 노드(120) - 게이트웨이(130)의 두가지 경로로 게이트웨이(130)에 수신될 수 있다. 즉, 중계 노드(120)는 소스 노드(110)를 보조하여 게이트웨이(130)로 기준 신호를 전송하는 구성일 수 있다.That is, by transmitting a single signal through multiple paths in a fading channel environment where the signal size randomly changes, the reliability of communication can be improved. Here, by transmitting a signal through multiple terminals, the signal can be transmitted through multiple paths. According to an embodiment of the present invention, the source node (110) can transmit a reference signal to the relay node (120) and the gateway (130), and the relay node (120) can transmit the reference signal received from the source node (110) to the gateway (130). Accordingly, the reference signal transmitted by the source node (110) can be received by the gateway (130) through two paths: source node (110) - gateway or source node (110) - relay node (120) - gateway (130). That is, the relay node (120) can be configured to assist the source node (110) in transmitting the reference signal to the gateway (130).
게이트웨이(130)는 소스 노드(110)로부터 기준 신호를 수신하여 복호화하고, CRC 오류가 발생한 경우 소스 노드(110) 및 중계 노드(120) 중 적어도 하나의 노드로 NACK(not acknowledged) 신호를 전송할 수 있다.The gateway (130) receives and decodes a reference signal from the source node (110), and if a CRC error occurs, can transmit a NACK (not acknowledged) signal to at least one of the source node (110) and the relay node (120).
게이트웨이(130)는 소스 노드(110)로부터 기준 신호를 수신하여 복호화할 수 있다. 게이트웨이(130)는 신호를 복호화한 후 CRC 검사를 하여 오류 발생 여부를 확인할 수 있다. 게이트웨이(130)는 CRC 검사를 하여 오류 발생 여부를 확인한 결과, 오류가 발생하지 않은 경우, 기준 신호가 수신된 경우 게이트웨이(130)는 어떠한 신호도 전송하지 않을 수 있다. 이에 따라 소스 노드(110) 및 중계 노드(120)도 게이트웨이(130)로 기준 신호를 다시 전송하지 않을 수 있다. 즉, 게이트웨이(130)가 기준 신호를 수신한 경우, 전송하려던 신호가 오류없이 제대로 전송되었으므로, 더 이상 신호를 전송하지 않을 수 있다. 이에 따라 소스 노드(110) 및 중계 노드(120)는 전력 소모가 감소할 수 있다.The gateway (130) can receive and decrypt the reference signal from the source node (110). After decoding the signal, the gateway (130) can perform a CRC check to check whether an error has occurred. If the gateway (130) performs the CRC check to check whether an error has occurred and if no error has occurred, the gateway (130) may not transmit any signal when the reference signal has been received. Accordingly, the source node (110) and the relay node (120) may not retransmit the reference signal to the gateway (130). That is, if the gateway (130) receives the reference signal, the signal it was trying to transmit was properly transmitted without error, and therefore, it may not transmit any more signals. Accordingly, the power consumption of the source node (110) and the relay node (120) may be reduced.
반면, 게이트웨이(130)가 CRC 검사를 하여 오류 발생 여부를 확인한 결과, 오류가 발생한 경우, 재전송을 요청하기 위한 NACK 신호를 전송할 수 있다. 여기서, 게이트웨이(130)는 기준 신호가 수신될 것이라는 것을 인지하고 있을 수 있으며, 이에 따라 첫번째 타임 슬롯에서 기준 신호가 수신되지 않은 경우 NACK 신호를 전송할 수 있다. 이때, 게이트웨이(130)는 NACK 신호를 소스 노드(110) 또는 중계 노드(120)로 전송할 수 있다.On the other hand, if the gateway (130) checks whether an error has occurred by performing a CRC check and if an error has occurred, it can transmit a NACK signal to request retransmission. Here, the gateway (130) may be aware that the reference signal will be received, and accordingly, if the reference signal is not received in the first time slot, it can transmit a NACK signal. At this time, the gateway (130) can transmit the NACK signal to the source node (110) or the relay node (120).
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 NACK 신호를 중계 노드로 전송하는 신호의 경로를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing a signal path for transmitting a NACK signal to a relay node according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 소스 노드(110)는 기준 신호를 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다. 소스 노드(110)는 제1타임에 슬롯에서 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 기준 신호를 전송할 수 있다(S10).Referring to FIG. 2, the source node (110) can transmit a reference signal to the relay node (120) and the gateway (130). The source node (110) can transmit the reference signal to the relay node (120) and the gateway (130) in the slot at the first time (S10).
게이트웨이(130)는 기준 신호를 수신할 수 있고, 기준 신호에 대한 복조 및 복호화를 수행할 수 있다. 게이트웨이(130)는 기준 신호에 대한 복조 및 복호화를 수행한 결과, CRC(Cyclic Redundancy check) 오류가 발생한 경우에 게이트웨이(130)는 NACK 신호를 전송할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면 게이트웨이(130)는 중계 노드(120)로 NACK 신호를 전송할 수 있다(S20).The gateway (130) can receive a reference signal and perform demodulation and decoding on the reference signal. If a CRC (Cyclic Redundancy check) error occurs as a result of demodulation and decoding on the reference signal, the gateway (130) can transmit a NACK signal. According to an embodiment of the present invention, the gateway (130) can transmit a NACK signal to a relay node (120) (S20).
여기서, 중계 노드(120)는 게이트웨이(130)로부터 NACK 신호를 수신한 경우, 중계 노드(120)는 소스 노드(110)로부터 수신한 기준 신호를 복호화할 수 있다. 이때, 중계 노드(120)는 기준 신호를 모두 사용하지 않고, 일부분만을 사용하여 Viterbi 복호를 할 수 있다.Here, when the relay node (120) receives a NACK signal from the gateway (130), the relay node (120) can decode the reference signal received from the source node (110). At this time, the relay node (120) can perform Viterbi decoding using only a part of the reference signal, not the entire signal.
일 예로, 중계 노드(120)가 (m1, ,, m2, ,,, mk, ,)의 터보 부호화된 신호를 받은 경우, m1, 또는 m1, 를 이용하여 Viterbi 복호를 할 수 있다. 여기서, 중계 노드(120)는 신호의 일부만을 사용함으로써, 복호를 할 때 발생하는 복호 복잡성과 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.For example, a relay node (120) (m 1 , , , m 2 , , , , m k , , ) received a turbo encoded signal, m 1 , or m 1 , Viterbi decoding can be performed using this. Here, the relay node (120) can reduce the decoding complexity and power consumption that occur when decoding by using only a part of the signal.
중계 노드(120)는 복호화한 메시지 패킷을 부호화하고 중첩 변조를 할 수 있다. 중계 노드(120)는 소스 노드(110)로부터 수신한 기준 신호 및 중계 노드(120)의 새로운 신호를 중첩하여 변조할 수 있다. 이때, 중계 노드(120)는 기준 신호의 전력을 크게 할당할 수 있고, 중계 노드(120)의 새로운 신호의 전력을 크게 할당할 수도 있다. 중계 노드(120)는 제2타임 슬롯에서 소스 노드(110) 및 게이트웨이(130)로 중첩된 신호를 전송할 수 있다(S30). The relay node (120) can encode the decrypted message packet and perform superposition modulation. The relay node (120) can superpose and modulate the reference signal received from the source node (110) and the new signal of the relay node (120). At this time, the relay node (120) can allocate a large amount of power to the reference signal and can also allocate a large amount of power to the new signal of the relay node (120). The relay node (120) can transmit the superposed signal to the source node (110) and the gateway (130) in the second time slot (S30).
여기서, 기준 신호 및 새로운 신호를 중첩한 신호는 일 수 있다. 여기서, 는 중계 노드(120)에서 전송한 신호일 수 있고, 는 전력 분할 계수를 나타내며, 는 1/2보다 클 수 있다. 또한, 은 소스 노드(110)로부터 수신한 기준 신호일 수 있다. 이때, 신호를 나타내는 에서 a는 노드, 즉, 소스 노드(110) 또는 중계 노드(120)를 나타낼 수 있고, b는 타임 슬롯을 나타낼 수 있다. 즉, 은 제1타임 슬롯에서 소스 노드(110)로부터 수신한 신호를 나타낼 수 있다.Here, the signal that superimposes the reference signal and the new signal is It could be. Here, may be a signal transmitted from a relay node (120), represents the power division factor, can be greater than 1/2. Also, may be a reference signal received from a source node (110). At this time, the signal is represented by In , a may represent a node, i.e., a source node (110) or a relay node (120), and b may represent a time slot. That is, may represent a signal received from a source node (110) in the first time slot.
여기서, 중계 노드(120)가 소스 노드(110) 및 게이트웨이(130)로 신호를 전송하는 과정에서 페이딩이 발생할 수 있고, 이에 따라 전송하는 신호에 백색 가우시안 잡음이 더해질 수 있다. 여기서, 게이트웨이(130)가 중계 노드(120)로부터 수신하는 백색 가우시안 잡음이 더해진 중첩된 신호는 일 수 있다. 여기서, h는 E[||]=1을 갖는 레일레이 페이딩 채널을 의미하며, n은 을 갖는 백색 가우시안 잡음을 의미할 수 있다. 는 게이트웨이(130)에서 수신한 신호일 수 있다.Here, fading may occur in the process of the relay node (120) transmitting a signal to the source node (110) and the gateway (130), and accordingly, white Gaussian noise may be added to the transmitted signal. Here, the superimposed signal with white Gaussian noise added that the gateway (130) receives from the relay node (120) is can be. Here, h is E[| |]=1, where n is the Rayleigh fading channel. can mean white Gaussian noise with . may be a signal received from the gateway (130).
또한, 소스 노드(110)가 중계 노드(120)로부터 수신하는 백색 가우시안 잡음이 더해진 중첩된 신호는 일 수 있다. 여기서, h는 E[||]=1을 갖는 레일레이 페이딩 채널을 의미하며, n은 을 갖는 백색 가우시안 잡음을 의미할 수 있다. 는 소스 노드(110)에서 수신한 신호일 수 있다.Additionally, the superimposed signal with white Gaussian noise added that the source node (110) receives from the relay node (120) is can be. Here, h is E[| |]=1, where n is the Rayleigh fading channel. can mean white Gaussian noise with . may be a signal received from a source node (110).
게이트웨이(130)는 중계 노드(120)에서 전송한 중첩된 신호를 수신할 수 있다. 게이트웨이(130)는 소스 노드(110)로부터 수신한 기준 신호와, 중계 노드(120)로부터 수신한 중첩된 신호를 최대 비율로 결합할 수 있다. 또한, 게이트웨이(130)는 결합한 신호를 메시지 패킷으로 변환할 수 있다. 이에 따라 게이트웨이(130)는 기준 신호를 복구할 수 있다. 또한, 게이트웨이는 연속 간섭 제거를 통해 중계 노드(120)로부터 수신한 중첩된 신호에서 복구한 기준 신호를 제거할 수 있다. 게이트웨이(130)는 중첩된 신호에서 복구한 기준 신호를 제거한 신호를 복호화하여 중계 노드(120)에서 수신한 신호를 복구할 수 있다.The gateway (130) can receive the superimposed signal transmitted from the relay node (120). The gateway (130) can combine the reference signal received from the source node (110) and the superimposed signal received from the relay node (120) at a maximum ratio. In addition, the gateway (130) can convert the combined signal into a message packet. Accordingly, the gateway (130) can recover the reference signal. In addition, the gateway can remove the recovered reference signal from the superimposed signal received from the relay node (120) through continuous interference cancellation. The gateway (130) can decode the signal from which the recovered reference signal is removed from the superimposed signal and recover the signal received from the relay node (120).
즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 소스 노드(110)는 제1타임 슬롯에서 기준 신호를 전송하면, 제1타임 슬롯에서 중계 신호(120) 및 게이트웨이(130)는 기준 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 소스 노드(110)에서 전송하는 기준 신호, 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)에서 수신하는 기준 신호는 일 수 있다.That is, according to an embodiment of the present invention, when the source node (110) transmits a reference signal in the first time slot, the relay signal (120) and the gateway (130) can receive the reference signal in the first time slot. Here, the reference signal transmitted by the source node (110) and the reference signal received by the relay node (120) and the gateway (130) are It could be.
또한, 소스 노드(110)로부터 기준 신호를 수신한 게이트웨이(130)에서 CRC 오류가 발생한 경우, 게이트웨이(130)는 NACK 신호를 소스 노드(110) 및 중계 노드(120)로 전송할 수 있다. NACK 신호를 수신한 중계 노드(120)는 소스 노드(110)로부터 수신한 기준 신호와 새로운 신호를 중첩하여 소스 노드(110) 및 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다. 여기서, 중계 노드(120)가 전송하는 신호, 소스 노드(110) 및 게이트웨이(130)가 수신하는 신호는 일 수 있다.In addition, if a CRC error occurs in the gateway (130) that received the reference signal from the source node (110), the gateway (130) can transmit a NACK signal to the source node (110) and the relay node (120). The relay node (120) that received the NACK signal can overlap the reference signal received from the source node (110) with a new signal and transmit it to the source node (110) and the gateway (130). Here, the signal transmitted by the relay node (120) and the signal received by the source node (110) and the gateway (130) are It could be.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이에서 복호화에 성공한 경우의 신호 경로를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing a signal path when decryption is successful in a gateway according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 소스 노드(110)는 k개의 비트로 이루어진 메시지 패킷에 오류를 정정할 수 있도록 잉여의 2xk개의 비트들을 추가할 수 있다. 여기서, 소스 노드(110)의 메시지 비트는 일 수 있고, 비트들을 추가한 메시지 비트는 일 수 있다. 이와 같이 메시지 패킷에는 의 잉여 비트들이 메시지 비트들이 추가될 수 있다. 여기서, 잉여 비트들의 값을 결정하는 함수식은 신호를 부호화하는 부호기에 따라 달라질 수 있다. 일 예로, 2개의 메모리를 갖는 부호기의 현재 스테이트를 00이라 하고, 는 현재 스테이트의 2번째 비트와 입력 비트를 XOR 연산한 결과라고 할 때, 입력 비트가 0이 들어오면 0과 0을 XOR 연산한 결과인 0이 의 값이 될 수 있다. 또한, 입력 비트가 1이 들어오면 0과 1을 XOR 연산한 결과인 1이 의 값이 될 수 있다.Referring to Fig. 3, the source node (110) can add 2xk redundant bits to the message packet consisting of k bits to correct errors. Here, the message bits of the source node (110) are It can be, and the message bits that add bits are It can be. In this way, the message packet The redundant bits of the message bits can be added. Here, the function that determines the value of the redundant bits may vary depending on the encoder that encodes the signal. For example, the current state of an encoder with two memories is 00, When the second bit of the current state is the result of an XOR operation with the input bit, if the input bit is 0, the result of the XOR operation of 0 and 0 is 0. can be the value of . Also, if the input bit is 1, the result of the XOR operation of 0 and 1 is 1. can be of value.
소스 노드(110)는 이러한 신호를 중계 노드(120) 및 게이트 노드(130)로 전송할 수 있다(S10). 여기서, 소스 노드(110)가 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 신호를 전송하는 과정에서 페이딩이 발생할 수 있고, 이에 따라 전송하는 신호에 백색 가우시안 잡음이 더해질 수 있다. 여기서, 게이트웨이(130)가 소스 노드(110)로부터 수신하는 백색 가우시안 잡음이 더해진 중첩된 신호는 일 수 있다. 여기서, h는 E[||]=1을 갖는 레일레이 페이딩 채널을 의미하며, n은 을 갖는 백색 가우시안 잡음을 의미할 수 있다. 는 게이트웨이(130)에서 수신한 신호일 수 있다.The source node (110) can transmit these signals to the relay node (120) and the gate node (130) (S10). Here, fading may occur in the process in which the source node (110) transmits the signal to the relay node (120) and the gateway (130), and accordingly, white Gaussian noise may be added to the transmitted signal. Here, the superimposed signal with white Gaussian noise added that the gateway (130) receives from the source node (110) is can be. Here, h is E[| |]=1, where n is the Rayleigh fading channel. can mean white Gaussian noise with . may be a signal received from the gateway (130).
또한, 중계 노드(120)가 소스 노드(110)로부터 수신하는 백색 가우시안 잡음이 더해진 중첩된 신호는 일 수 있다. 여기서, h는 E[||]=1을 갖는 레일레이 페이딩 채널을 의미하며, n은 을 갖는 백색 가우시안 잡음을 의미할 수 있다. 는 소스 노드(110)에서 수신한 신호일 수 있다.Additionally, the superimposed signal with added white Gaussian noise that the relay node (120) receives from the source node (110) is can be. Here, h is E[| |]=1, where n is the Rayleigh fading channel. can mean white Gaussian noise with . may be a signal received from a source node (110).
게이트웨이(130)는 소스 노드(110)로부터 수신한 신호를 복호화하고, 복호화한 신호의 오류를 정정하여 메시지 패킷으로 변환할 수 있다. 이후, 게이트웨이(130)는 CRC 검사를 하여 오류 발생 여부를 판단할 수 있다. 게이트웨이(130)는 CRC 검사를 하여 오류가 발생되지 않으면 복호화에 성공했다고 판단할 수 있다. 게이트웨이(130)는 복호화에 성공하면 다음 신호를 기다릴 수 있다. The gateway (130) can decode the signal received from the source node (110), correct errors in the decoded signal, and convert it into a message packet. Thereafter, the gateway (130) can determine whether an error has occurred by performing a CRC check. The gateway (130) can determine that the decoding was successful if no error has occurred by performing the CRC check. If the decoding is successful, the gateway (130) can wait for the next signal.
본 발명의 실시 예에 따르면, 소스 노드(110)가 제1타임 슬롯에서 기준 신호를 전송하면, 제1타임 슬롯에서 중계 신호(120) 및 게이트웨이(130)는 기준 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 소스 노드(110)에서 전송하는 기준 신호, 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)에서 수신하는 기준 신호는 일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the source node (110) transmits a reference signal in the first time slot, the relay signal (120) and the gateway (130) can receive the reference signal in the first time slot. Here, the reference signal transmitted by the source node (110) and the reference signal received by the relay node (120) and the gateway (130) are It could be.
또한, 소스 노드(110)로부터 기준 신호를 수신한 게이트웨이(130)에서 CRC 오류가 발생하지 않은 경우, 게이트웨이(130)는 NACK 신호를 전송하지 않고, 소스 노드(110) 또는 중계 노드(120)의 다음 신호를 기다릴 수 있다.Additionally, if no CRC error occurs in the gateway (130) that receives the reference signal from the source node (110), the gateway (130) may wait for the next signal from the source node (110) or relay node (120) without transmitting a NACK signal.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 NACK 신호를 소스 노드로 전송하는 신호의 경로를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing a signal path for transmitting a NACK signal to a source node according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 소스 노드(110)는 기준 신호를 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다(S10). 소스 노드(110)는 제1타임에 슬롯에서 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 기준 신호를 전송할 수 있다.Referring to FIG. 4, the source node (110) can transmit a reference signal to the relay node (120) and the gateway (130) (S10). The source node (110) can transmit the reference signal to the relay node (120) and the gateway (130) in the slot at the first time.
게이트웨이(130)는 기준 신호를 수신할 수 있고, 기준 신호에 대한 복조 및 복호화를 수행할 수 있다. 게이트웨이(130)는 기준 신호에 대한 복조 및 복호화를 수행한 결과, CRC(Cyclic Redundancy check) 오류가 발생한 경우에 게이트웨이(130)는 NACK 신호를 전송할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면 게이트웨이(130)는 소스 노드(110)로 NACK 신호를 전송할 수 있다(S20).The gateway (130) can receive a reference signal and perform demodulation and decoding on the reference signal. If a CRC (Cyclic Redundancy check) error occurs as a result of demodulation and decoding on the reference signal, the gateway (130) can transmit a NACK signal. According to an embodiment of the present invention, the gateway (130) can transmit a NACK signal to the source node (110) (S20).
소스 노드(110)는 게이트웨이(130)로부터 NACK 신호를 수신하면, 오류를 정정할 수 있도록 새로운 메시지 패킷에 잉여 비트를 추가할 수 있다. 소스 노드(110)는 잉여 비트를 추가한 메시지 패킷을 전송될 수 있는 신호로 변환할 수 있다. 소스 노드(110)는 제1타임 슬롯에 보냈던 신호와 새로운 신호에 전력을 다르게 할당하여 신호를 중첩할 수 있고, 제2타임 슬롯에서 중첩된 신호를 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다(S30).When the source node (110) receives a NACK signal from the gateway (130), it can add redundant bits to a new message packet to correct an error. The source node (110) can convert the message packet with the redundant bits added into a signal that can be transmitted. The source node (110) can superimpose the signals by differently allocating power to the signal sent in the first time slot and the new signal, and can transmit the superimposed signal to the relay node (120) and the gateway (130) in the second time slot (S30).
여기서, 소스 노드(110)의 메시지 비트는 일 수 있고, 비트들을 추가한 메시지 비트는 일 수 있다. 이와 같이 메시지 패킷에는 의 잉여 비트들이 메시지 비트들이 추가될 수 있다.Here, the message bit of the source node (110) is It can be, and the message bits that add bits are It can be. In this way, the message packet The surplus bits can be added to the message bits.
또한, 소스 노드(110)에서 전송하는 신호는 일 수 있다. 여기서, 는 소스 노드(110)에서 전송한 신호일 수 있고, 는 전력 분할 계수를 나타낼 수 있다. 또한, 는 제1타임 슬롯에서 보낸 신호이고, 는 새로운 신호일 수 있다.Additionally, the signal transmitted from the source node (110) It could be. Here, may be a signal transmitted from a source node (110), can represent the power division factor. Also, is the signal sent in the first time slot, could be a new signal.
여기서, 소스 노드(110)가 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 신호를 전송하는 과정에서 페이딩이 발생할 수 있고, 이에 따라 전송하는 신호에 백색 가우시안 잡음이 더해질 수 있다. 여기서, 게이트웨이(130)가 중계 노드(120)로부터 수신하는 백색 가우시안 잡음이 더해진 중첩된 신호는 일 수 있다. 여기서, h는 E[||]=1을 갖는 레일레이 페이딩 채널을 의미하며, n은 을 갖는 백색 가우시안 잡음을 의미할 수 있다. 는 게이트웨이(130)에서 수신한 신호일 수 있다.Here, fading may occur in the process of the source node (110) transmitting a signal to the relay node (120) and the gateway (130), and accordingly, white Gaussian noise may be added to the transmitted signal. Here, the superimposed signal with white Gaussian noise added that the gateway (130) receives from the relay node (120) is can be. Here, h is E[| |]=1, where n is the Rayleigh fading channel. can mean white Gaussian noise with . may be a signal received from the gateway (130).
또한, 중계 노드(120)가 소스 노드(110)로부터 수신하는 백색 가우시안 잡음이 더해진 중첩된 신호는 일 수 있다. 여기서, h는 E[||]=1을 갖는 레일레이 페이딩 채널을 의미하며, n은 을 갖는 백색 가우시안 잡음을 의미할 수 있다. 는 중계 노드(120)에서 수신한 신호일 수 있다.Additionally, the superimposed signal with white Gaussian noise added that the relay node (120) receives from the source node (110) is can be. Here, h is E[| |]=1, where n is the Rayleigh fading channel. can mean white Gaussian noise with . may be a signal received from a relay node (120).
게이트웨이(130)는 소스 노드(110)에서 전송한 신호를 수신하여, 제1타임 슬롯에서 소스 노드(110)로부터 수신된 신호 및 제2타임 슬롯에서 소스 노드(110)로부터 수신된 신호를 최대 비율로 결합할 수 있다. 또한, 게이트웨이(130)는 결합한 신호를 메시지 패킷으로 변환할 수 있다. 이에 따라 게이트웨이(130)는 제1타임 슬롯에 수신한 신호를 복구할 수 있다. 또한, 게이트웨이(130)는 연속 간섭 제거를 통해 소스 노드(110)로부터 수신한 중첩된 신호에서 복구한 기준 신호를 제거할 수 있다. 게이트웨이(130)는 중첩된 신호에서 복구한 기준 신호를 제거한 신호를 복호화하여 소스 노드(110)에서 제2타임 슬롯에 수신한 신호를 복구할 수 있다.The gateway (130) can receive a signal transmitted from the source node (110), and combine the signal received from the source node (110) in the first time slot and the signal received from the source node (110) in the second time slot at a maximum ratio. In addition, the gateway (130) can convert the combined signal into a message packet. Accordingly, the gateway (130) can recover the signal received in the first time slot. In addition, the gateway (130) can remove the reference signal recovered from the superimposed signal received from the source node (110) through continuous interference cancellation. The gateway (130) can decode the signal from which the reference signal recovered from the superimposed signal is removed, and recover the signal received from the source node (110) in the second time slot.
즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 소스 노드(110)가 제1타임 슬롯에서 기준 신호를 전송하면, 제1타임 슬롯에서 중계 신호(120) 및 게이트웨이(130)는 기준 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 소스 노드(110)에서 전송하는 기준 신호, 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)에서 수신하는 기준 신호는 일 수 있다.That is, according to an embodiment of the present invention, when the source node (110) transmits a reference signal in the first time slot, the relay signal (120) and the gateway (130) can receive the reference signal in the first time slot. Here, the reference signal transmitted by the source node (110) and the reference signal received by the relay node (120) and the gateway (130) are It could be.
또한, 소스 노드(110)로부터 기준 신호를 수신한 게이트웨이(130)에서 CRC 오류가 발생한 경우, 게이트웨이(130)는 NACK 신호를 소스 노드(110)로 전송할 수 있다. NACK 신호를 수신한 소스 노드(110)는 제1타임 슬롯에서 전송한 신호 및 제2타임 슬롯에서 전송할 신호를 중첩하여 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다. 여기서, 제2타임 슬롯에서 소스 노드(110)가 전송하는 신호, 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)가 수신하는 신호는 일 수 있다.In addition, if a CRC error occurs in the gateway (130) that received the reference signal from the source node (110), the gateway (130) can transmit a NACK signal to the source node (110). The source node (110) that received the NACK signal can overlap the signal transmitted in the first time slot and the signal to be transmitted in the second time slot and transmit them to the relay node (120) and the gateway (130). Here, the signal transmitted by the source node (110) in the second time slot and the signal received by the relay node (120) and the gateway (130) are It could be.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중계 노드의 복호부를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing a decryption unit of a relay node according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 중계 노드(120)의 복호부에서 Turbo 복호를 사용하는 경우, 중계 노드(120)는 제1타임 슬롯에 소스 노드(110)의 터보 부호화된 신호를 수신받을 수 있다. 여기서, 중계 노드(120)는 두 개의 MAP복호기를 가지고 복호할 수 있다. MAP1 복호기는 사전 확률 정보를 추정하여 MAP2 복호기에 넘겨주고 MAP2 복호기는 MAP1복호기로부터 받은 사전 확률 정보를 가지고 복호를 수행한다. MAP2 복호기는 다시 사전 확률 정보를 추정하여 MAP1 복호기에 넘겨준다. 는 사전 확률에 대한 정보를 의미할 수 있다. 보통의 터보 복호기는 이러한 Iteration을 8번 이상 반복하는 반면, 본 발명에 따른 중계 노드(120)는 이러한 과정을 중계 노드(120)의 전력 상황에 따라 반복 횟수를 조절할 수 있다. 예를 들어, 중계 노드(120)의 전력이 여유롭지 못하다면 2~3회 정도 반복을 하여 신호를 복호할 수 있다. Viterbi 복호기의 다항식은 (1, )일 수 있다.Referring to FIG. 5, when using Turbo decoding in the decoding unit of the relay node (120), the relay node (120) can receive the turbo encoded signal of the source node (110) in the first time slot. Here, the relay node (120) can decode using two MAP decoders. The MAP1 decoder estimates prior probability information and passes it to the MAP2 decoder, and the MAP2 decoder performs decoding using the prior probability information received from the MAP1 decoder. The MAP2 decoder again estimates prior probability information and passes it to the MAP1 decoder. can mean information about the prior probability. While a typical turbo decoder repeats this iteration more than 8 times, the relay node (120) according to the present invention can adjust the number of repetitions of this process according to the power situation of the relay node (120). For example, if the power of the relay node (120) is not sufficient, the signal can be decoded by repeating it 2 to 3 times. The polynomial of the Viterbi decoder is (1, ) may be.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 중계 노드의 부호부를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing a code portion of a relay node according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명은 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조를 사용하고, 부호기는 터보 부호를 사용할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 변조, 부호 방식 외에 다른 변조, 부호 방식에도 적용이 가능할 수 있다. 터보 부호부는 두 개의 RSC(Recursive Systematic Convolutional code) 부호기와 한 개의 인터리버로 구성될 수 있고, RSC 부호기의 다항식은 (1, )일 수 있다. Referring to Fig. 6, the present invention uses BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulation, and the encoder can use a turbo code. It is not limited thereto, and can be applied to other modulation and code methods in addition to the modulation and code method. The turbo code part can be composed of two RSC (Recursive Systematic Convolutional code) encoders and one interleaver, and the polynomial of the RSC encoder is (1, ) may be.
또한, 터보 부호부의 부호율은 1/3일 수 있고, 오류 검출을 위하여 패킷의 말미에 CRC를 부가적으로 사용할 수 있다.Additionally, the turbo code rate can be 1/3, and a CRC can be additionally used at the end of the packet for error detection.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 방법을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a cooperative communication method for transmitting a signal using multiple paths according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 소스 노드(110)는 무선으로 기준 신호를 전송할 수 있다(S100). 여기서, 소스 노드(110)는 기준 신호를 중계 노드(120) 및 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다.Referring to FIG. 7, the source node (110) can transmit a reference signal wirelessly (S100). Here, the source node (110) can transmit the reference signal to a relay node (120) and a gateway (130).
게이트웨이(130)는 기준 신호를 수신하여 CRC 오류 여부를 판단하여 할 수 있다(S200).The gateway (130) can receive a reference signal and determine whether there is a CRC error (S200).
게이트웨이(130)는 소스 노드(110)로부터 기준 신호를 수신하여 복호화하고, 복호화된 신호의 오류를 정정하여 메시지 패킷으로 변환할 수 있다. 이후, CRC 검사를 하여 오류 발생 여부를 판단할 수 있다.The gateway (130) can receive a reference signal from the source node (110), decrypt it, correct errors in the decrypted signal, and convert it into a message packet. Thereafter, a CRC check can be performed to determine whether an error has occurred.
게이트웨이(130)는 오류가 발생한 경우, NACK 신호를 전송할 수 있다(S300).The gateway (130) can transmit a NACK signal when an error occurs (S300).
게이트웨이(130)는 CRC 오류 여부를 판단한 결과, 오류가 발생한 것으로 판단되는 경우, NACK 신호를 전송할 수 있다. 여기서, 게이트웨이(130)가 중계 노드(120)로 NACK 신호를 전송하는 것으로 기재하였으나, 이에 한정되지 않고, 소스 노드(110)로 NACK 신호를 전송할 수도 있다.If the gateway (130) determines that an error has occurred based on the determination of whether there is a CRC error, it can transmit a NACK signal. Here, it is described that the gateway (130) transmits a NACK signal to the relay node (120), but it is not limited thereto and can also transmit a NACK signal to the source node (110).
중계 노드(120)는 NACK 신호를 수신하면 소스 노드(110)로부터 수신한 기준 신호 및 새로운 신호를 중첩하여 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다(S400).When a relay node (120) receives a NACK signal, it can superimpose the reference signal and a new signal received from the source node (110) and transmit them to the gateway (130) (S400).
중계 노드(120)는 기준 신호 및 새로운 신호의 전력을 다르게 할당하여 결합할 기준 신호 및 새로운 신호를 결합할 수 있다. 여기서, 중계 노드(120)가 게이트웨이(130)로 신호를 전송하는 것으로 기재하였으나, 상기 다른 예시와 같이 게이트웨이(130)가 NACK 신호를 소스 노드(110)로 전송한 경우, 소스 노드(110)가 게이트웨이(130)로 신호를 재전송할 수도 있다.The relay node (120) can combine the reference signal and the new signal by differently allocating power to the reference signal and the new signal. Here, it is described that the relay node (120) transmits a signal to the gateway (130), but if the gateway (130) transmits a NACK signal to the source node (110) as in the other examples above, the source node (110) may retransmit the signal to the gateway (130).
게이트웨이(130)는 중첩된 신호를 수신하고, 중첩된 신호를 복구할 수 있다(S500). 게이트웨이(130)는 중계 노드(120)로부터 중첩된 신호를 수신하고, 수신한 신호를 연속 간섭 제거를 통해 복구할 수 있다. 이에 따라, 게이트웨이(130)는 소스 노드(110)의 기준 신호를 재수신할 수 있다.The gateway (130) can receive the superimposed signal and recover the superimposed signal (S500). The gateway (130) can receive the superimposed signal from the relay node (120) and recover the received signal through continuous interference cancellation. Accordingly, the gateway (130) can re-receive the reference signal of the source node (110).
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 게이트웨이가 소스 노드로부터 수신한 신호를 복호화 한 결과 CRC 오류가 발생한 경우에, 게이트웨이가 NACK 신호를 전송하고, 이에 따라 소스 노드 또는 중계 노드에서 전송되는 신호를 수신하여 복구하는 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치 및 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, when a CRC error occurs as a result of decoding a signal received by a gateway from a source node, a cooperative communication device and method for transmitting a signal using a multi-path in which the gateway transmits a NACK signal and thereby receives and recovers a signal transmitted from a source node or a relay node can be realized.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art should understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential characteristics thereof, and that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
110: 소스 노드
120: 중계 노드
130: 게이트웨이110: Source Node
120: Relay Node
130: Gateway
Claims (14)
상기 소스 노드로부터 상기 기준 신호를 수신하는 중계 노드;
상기 소스 노드로부터 상기 기준 신호를 수신하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 오류를 검사하고, 상기 CRC 오류가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 소스 노드 및 상기 중계 노드 중 적어도 하나의 노드로 NACK(not acknowledged) 신호를 전송하는 게이트웨이;를 포함하고,
상기 소스 노드 및 상기 중계 노드는 상기 게이트웨이로부터 NACK 신호를 수신하면 상기 기준 신호 및 새로운 신호를 중첩한 중첩 신호를 상기 게이트웨이로 전송하고,
상기 중계 노드는,
상기 NACK 신호를 수신하면, 상기 기준 신호 및 새로운 신호를 중첩하여 변조하고, 상기 중계 노드의 전력 상황에 따라 복호 횟수를 선택하여 상기 기준 신호를 복호화하고,
상기 소스 노드로부터 터보 부호화된 기준 신호를 수신한 경우, 상기 기준 신호의 일부분을 이용하여 Viterbi 복호화하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치.
A source node that transmits a reference signal wirelessly;
A relay node receiving the reference signal from the source node;
A gateway that receives the reference signal from the source node, checks for a CRC (Cyclic Redundancy Check) error, and, if it is determined that the CRC error has occurred, transmits a NACK (not acknowledged) signal to at least one of the source node and the relay node;
When the source node and the relay node receive a NACK signal from the gateway, they transmit a superimposed signal that superimposes the reference signal and the new signal to the gateway,
The above relay node is,
When the above NACK signal is received, the reference signal and the new signal are superimposed and modulated, and the reference signal is decoded by selecting the number of decoding times according to the power situation of the relay node.
A cooperative communication device that transmits a signal using multiple paths, when receiving a turbo-encoded reference signal from the source node, and performing Viterbi decoding using a portion of the reference signal.
상기 소스 노드는 상기 NACK 신호를 수신하면 상기 기준 신호 및 새로운 신호를 중첩하여 변조하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치.
In the first paragraph,
A cooperative communication device that transmits a signal using multiple paths, wherein the source node superimposes and modulates the reference signal and a new signal when receiving the NACK signal.
상기 중계 노드 또는 상기 소스 노드 중 적어도 하나의 노드는 상기 기준 신호 및 상기 새로운 신호의 전력을 다르게 할당하여 중첩하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치.
In the second paragraph,
A cooperative communication device that transmits a signal using multiple paths, wherein at least one of the relay node or the source node overlaps the reference signal and the new signal by differently allocating power to them.
상기 게이트웨이는 상기 기준 신호 및 상기 중첩 신호를 최대 비율로 결합하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치.
In the first paragraph,
The above gateway is a cooperative communication device that transmits a signal using multiple paths by combining the above reference signal and the above overlapping signal at the maximum ratio.
상기 게이트웨이는 상기 결합한 신호에서 연속 간섭 제거를 통해 상기 기준 신호를 복구하고,
상기 결합한 신호에서 상기 복구한 기준 신호를 제거한 신호를 복호화하여 상기 중첩 신호를 복구하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치.
In paragraph 4,
The above gateway recovers the reference signal through continuous interference cancellation from the combined signal,
A cooperative communication device that transmits a signal using multiple paths, decoding a signal from which the recovered reference signal is removed from the combined signal to recover the superimposed signal.
상기 중계 노드는 기 터보 부호화된 기준 신호를 복호화하는 경우에, 적어도 하나의 MAP(Maximum A posteriori) 복호기를 이용하여 상기 기준 신호를 복호화하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 장치.
In the first paragraph,
The above relay node is a cooperative communication device that transmits a signal using multiple paths, in which the reference signal is decoded using at least one MAP (Maximum A posteriori) decoder when the reference signal is decoded using a turbo encoded reference signal.
상기 게이트웨이에서 상기 기준 신호를 수신하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 오류를 검사하고, 상기 CRC 오류가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 소스 노드 및 중계 노드 중 적어도 하나의 노드로 NACK(not acknowledged) 신호를 전송하는 단계; 및
상기 게이트웨이에서 상기 소스 노드 및 상기 중계 노드 중 적어도 하나의 노드에서 전송되는 중첩 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 중계 노드는,
상기 NACK 신호를 수신하면, 상기 기준 신호 및 새로운 신호를 중첩하여 변조하고, 상기 중계 노드의 전력 상황에 따라 복호 횟수를 선택하여 상기 기준 신호를 복호화하고,
상기 소스 노드로부터 터보 부호화된 기준 신호를 수신한 경우, 상기 기준 신호의 일부분을 이용하여 Viterbi 복호화하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 방법.
A step of receiving a reference signal transmitted from a source node at the gateway;
A step of receiving the reference signal from the gateway, checking for a CRC (Cyclic Redundancy Check) error, and if it is determined that the CRC error has occurred, transmitting a NACK (not acknowledged) signal to at least one of the source node and the relay node; and
A step of receiving a superimposed signal transmitted from at least one of the source node and the relay node at the gateway,
The above relay node is,
When the above NACK signal is received, the reference signal and the new signal are superimposed and modulated, and the reference signal is decoded by selecting the number of decoding times according to the power situation of the relay node.
A cooperative communication method for transmitting a signal using multiple paths, wherein a turbo-encoded reference signal is received from the source node, and Viterbi decoding is performed using a portion of the reference signal.
상기 소스 노드가 상기 NACK 신호를 수신하면 상기 기준 신호 및 새로운 신호를 중첩하여 변조하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 방법.
In Article 8,
A cooperative communication method for transmitting a signal using multiple paths, wherein the source node superimposes and modulates the reference signal and a new signal when the source node receives the NACK signal.
상기 중계 노드 또는 상기 소스 노드 중 적어도 하나의 노드가 상기 기준 신호 및 상기 새로운 신호의 전력을 다르게 할당하여 중첩하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 방법.
In Article 9,
A cooperative communication method for transmitting a signal using multiple paths, wherein at least one of the relay node or the source node overlaps the reference signal and the new signal by differently allocating power to them.
상기 게이트웨이가 상기 기준 신호 및 상기 중첩 신호를 최대 비율로 결합하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 방법.
In the 8th paragraph, in the step of receiving a superimposed signal transmitted from at least one node,
A cooperative communication method for transmitting a signal using multiple paths, wherein the gateway combines the reference signal and the overlapping signal at a maximum ratio.
상기 게이트웨이가 상기 결합한 신호에서 연속 간섭 제거를 통해 상기 기준 신호를 복구하고,
상기 결합한 신호에서 상기 복구한 기준 신호를 제거한 신호를 복호화하여 상기 중첩 신호를 복구하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 방법.
In the 11th paragraph, in the step of receiving a superimposed signal transmitted from at least one node,
The above gateway recovers the reference signal through continuous interference cancellation from the combined signal,
A cooperative communication method for transmitting a signal using multiple paths, wherein the superimposed signal is recovered by decoding a signal from which the recovered reference signal is removed from the combined signal.
상기 중계 노드는 상기 터보 부호화된 기준 신호를 복호화하는 경우에, 적어도 하나의 MAP(Maximum A posteriori) 복호기를 이용하여 상기 기준 신호를 복호화하는, 다중 경로를 이용하여 신호를 전송하는 협력 통신 방법.
In Article 8,
A cooperative communication method for transmitting a signal using multiple paths, wherein the relay node decodes the turbo-encoded reference signal using at least one MAP (Maximum A posteriori) decoder.
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