양방향 중계 채널에서 네트워크 코딩을 이용한 분산 터보 부호 기법과 전력 할당의 성능 분석

Abstract

양방향 중계 채널 (two-way relay channel)은 2개의 사용자 노드가 중계기 (relay)의 도움을 받아 상호간에 정보를 주고 받는 통신 채널이다. 양방향 중계 채널에서는 중계기가 동일 자원을 사용하여 두 단말로 신호를 송신하므로 기존 협력 통신 기법보다 효율적인 자원의 사용이 가능하다. 본 논문에서는 양방향 중계 채널에서 네트워크 코딩을 이용한 새로운 분산 터보 부호 기법을 제시한다. 기존 기법과의 차이점은 중계 노드에서 네트워크 부호화를 처리하는 방식과 분산 터보 복호시 두 부호어를 처리하는 방법에 차이가 있다. 제안된 분산 터보 복호 기법을 이용하여 기존 기법 대비 시스템의 성능 향상을 확인하였으며 또한 채널 환경 변화에 따른 사용자 노드와 중계 노드의 전송 파워를 다르게 할당하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 보인다.

A two-way relay channel is a bidirectional cooperative communication channel between two nodes using a relay. In many cooperative communication schemes, a relay transmits its data to each node using separate channels. However, in the two-way relay channel, a relay can broadcast the network-coded signal to both nodes in a same time slot, which can increase the system throughput. In this paper, a new cooperative network error correcting scheme using distributed turbo code in a two-way relay channel is proposed. The proposed scheme not only increases the system throughput using network code but also improves the performance by utilizing the LLR information from relay node and other user node through distributed turbo code. Also, a power allocation scheme is investigated for various channel conditions to improve the system performance.