Journal of Broadcast Engineering (방송공학회논문지)

The Korean Institute of Broadcast and Media Engineers (한국방송∙미디어공학회)
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Optimal Transmission Method in Cooperative Relay Communication Systems with Hierarchical Modulation

계층변조를 적용한 협력 중계 통신시스템의 최적 전송기법

  • Jeon, Min-Cheol (Department of Electronics Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Lee, Su-Kyoung (Department of Electronics Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Seo, Bo-Seok (Research Institute for Computer and Information Communication, Chungbuk National University)
  • 전민철 (충북대학교 전자공학과) ;
  • 이수경 (충북대학교 전자공학과) ;
  • 서보석 (충북대학교 전자공학과 컴퓨터정보통신연구소)
  • Received : 2009.12.31
  • Accepted : 2010.02.03
  • Published : 2010.03.30
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Abstract

In this paper, we analyze the performance of the cooperative relay communication system which uses orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) with hierarchical subcarrier modulation. In the cooperative relay communication system, data transmission is accomplished in two time slots. In the first time slot, the source broadcasts the signal to the relay and to the destination. The relay demodulates the received signal, remodulates and forwards it to the destination in the second time slot. The source uses hierarchical modulation for subcarriers to deal with the signal-to-noise power ratio (SNR) difference in the source-relay and source-destination links. The bit error rate (BER) of the relay transmission system with hierarchical modulation depends on the hierarchical modulation parameter. First, we derive the relationship between BER and the parameter, and find the optimal parameter giving the minimum BER through computer simulations. Then, we analyze the performance of the proposed cooperative relay communication system according to the relay location. From this results, we find optimal relay location to maximize the BER performance.

이 논문에서는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)의 부반송파에 계층변조를 적용한 협력 중계 통신시스템의 성능을 분석한다. 협력 중계 통신시스템의 전송구조는 두 개의 시간 슬롯으로 구성된다. 첫 번째 시간 슬롯에서는 송신단이 변조된 신호를 중계기와 수신단으로 동시에 전송한다. 중계기는 송신단으로부터 수신한 신호를 복조하고 재변조 하여 두 번째 시간 슬롯동안 재변조된 신호를 수신단으로 전송한다. 협력 중계 통신시스템에서 송신단-중계기 채널과 송신단-수신단 채널의 SNR(signal to noise power ratio)은 다르다. 송신단은 두 채널의 SNR에 적합한 변조방식을 동시에 이용하기 위해 계층변조 방식을 사용한다. 계층변조를 사용하는 협력 중계 통신시스템의 비트 오율(bit error rate)은 계층변조의 비균등 비율에 의해 달라진다. 이 논문에서는 기존의 계층변조 방식의 비균등 비율에 대한 비트 오율 값을 이용하여 계층변조를 적용한 협력 중계 통신시스템의 비트오율을 유도하고, 모의실험을 통해 최소 BER을 얻을 수 있는 계층변조의 최적 비균등 비율을 찾는다. 또한 중계기의 위치에 따라 제안한 시스템의 성능을 분석하고 이 결과를 바탕으로 시스템의 성능을 최대화할 수 있는 중계기의 위치를 찾는다.

Keywords

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