무선 중계 네트워크의 협력 통신 방법에 대한 LLR 적용 연구

Abstract

복호 후 전달 협력 통신 프로토콜(DFP: Decode-and-Forward Cooperative Communication Protocol)은 하나의 안테나를 쓰는 사용자에게 물리적인 안테나의 증가 없이 다중 안테나 시스템의 강력한 장점을 얻을 수 있는 통신 방법이다. 지금까지는 신호 대 잡음 비율(SNR: Signal to Noise Ratio)이나 경로이득 크기의 루트를 취한 값들을 이용하여 중계 노드에서 복호한 데이터를 전달할지 안 할지를 결정하여 중계 노드에서 부정확한 검파가 되지 않도록 방지하였다. 본 논문에서는 기존의 DFP에서 사용되던 SNR을 대체할 수 있는 LLR(Log-Likelihood Ratio)를 이용하는 방법을 제안하였다. 여러 가지 많은 모의 실험을 통해 레일리 페이딩 환경과 AWGN환경에서 기준 값이나 중계 노드의 위치에 상관없이 LLR기반의 DFP가 SNR기반의 DFP보다 아주 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다. Decode-and-forward cooperative communications protocol (DFP) allows single-antenna users in wireless medium to obtain the powerful benefits of multi-antenna systems without physical antenna arrays. For this protocol, so far the relays have used SNR to evaluate the reliability of the received signal before deciding whether to forward the decoded data so as to prevent their unsuccessful detection. However, SNR only characterizes the long-term statistic of Gaussian noise and thus leading to inaccurate assesment. Therefore, we propose using log-likelihood ratio (LLR) which accounts for the instantaneous noise in the received signal as an alternative to SNR. A variety of simulation results reveal the significant superiority of the SNR-based DFP to the SNR-based DFP regardless of threshold level and relay position under the flat Rayleigh fading channel plus AWGN (Additive White Gaussian Noise).