联合通信系统中数据收发方法及联合通信方法

摘要

本发明提出有关联合通信系统中的数据收发方法和联合通信方法的技术，该方法可提供被改善的分集增益和吞吐量的。根据此类技术，本发明提出一种联合通信系统中源节点(source node)的数据传送方法，其包括以下步骤：对中继节点(relay node)执行波束赋形(beamforming)；将数据传送至所述中继节点；对目的节点(destination node)执行波束赋形；以及将所述数据传送至所述目的节点。

说明书

技术领域

本发明是涉及无线通信系统中的数据收发方法，特别是，涉及联合通信 系统中的数据收发方法及联合通信方法。

背景技术

最近在联合通信系统中，为了提高分集(diversity)增益和吞吐量 (throughput)，正在进行有关利用中继(relay)的联合通信方法的研究。特别是 在利用60GHz的IEEE 802.11ad等中，正在积极地灵活使用联合通信方法。 利用中继的联合通信方法是通过源节点(source node)和中继节点(relay node) 将数据联合传送至目的节点(destination node)，来减少径路损失，从而实现高 速数据通信，由此可从源节点传达距离较远的目的节点信号来扩大服务区域。

联合通信方法可大致分为增幅和转发(Amplify & Forward)方式，以及解 码和转发(Decode & Forward)方式。所述增幅和转发方式是中继节点将从源节 点传送的RF信号单纯地增幅来中继传送至目的节点的方式；解码和转发方 式是中继节点将接收到的信号首先解调和解码(decoding)，然后重新调制和编 码(encoding)来联合传送至目的节点的方式。此外，联合通信方法也可分为全 双工FD(full duplex)方式和半双工HD(halfduplex)方式。全双工方式是中继节 点从源节点接收信号，同时，在相同的时间以相同的频率中转至目的节点的 方式；半双工方式是中继节点将接收和发送各自以不同的时间或不同的频率 来进行的方式。

发明内容

技术课题

本发明的目的在于提供联合通信系统中的数据收发方法和联合通信方 法，该方法提供更完善的分集增益和吞吐量。

本发明的其他目的和优点可通过以下的说明得到理解，并根据本发明的 实施例将更为明确。此外，将容易地了解到本发明的目的和优点可通过权利 范围中说明的方法及其组合被实现。

技术方案

为达成上述目的本发明提供一种联合通信系统中源节点(source node)的 数据传送方法，其包括以下步骤：对中继节点(relay node)执行波束赋形 (beamforming)；将数据传送至所述中继节点；对目的节点(destination node)执 行波束赋形；以及将所述数据传送至所述目的节点。

此外，为达成上述目的本发明提供一种中继节点的数据收发方法，其包 括以下步骤：从源节点接收对于中继节点被波束赋形的数据；对目的节点执 行波束赋形；以及将接收到的数据传送至所述目的节点。

此外，为达成上述目的本发明提供一种目的节点的数据接收方法，其包 括以下步骤：从源节点接收对于目的节点被波束赋形的数据；以及从中继节 点接收对于所述目的节点被波束赋形的数据，其中，所述中继节点，其从所 述源节点接收对于所述中继节点被波束赋形的数据来传送至所述目的节点。

此外，为达成上述目的本发明提供一种联合通信方法，其包括以下步骤： 生成信息信号，所述信息信号根据分布式空时编码、分层调制编码、和自由 编码矢量切换中的至少一个以上；以及对中继节点和目的节点波束赋形来传 送所述信息信号。

技术效果

根据本发明，由于向目的节点波束赋形成来传送数据，因此在通信系统 中可提供更完善的分集增益和吞吐量。

此外，根据本发明，由于向目的节点波束赋形成来传送根据分层调制编 码、网络编码、分布式空时编码、和自由编码矢量切换技法中至少一种以上 被编码的数据，因此，在通信系统中可提供更完善的分集增益和吞吐量。

附图说明

图1是用于说明利用分布式空时编码D-STC (Distributed Space Time  Coding)的一般的联合通信方法的示图。

图2和图3是用于说明利用分层调制编码LMC(Layered Modulation and  Coding)的一般的联合通信方法的示图。

图4是用于说明利用网络编码NC(Network Coding)的一般的联合通信方 法的示图。

图5是用于说明根据本发明的一个实施例的联合通信系统中源节点的数 据传送方法的示图。

图6是用于说明根据本发明的一个实施例的联合通信系统中中继节点的 数据收发方法的示图。

图7是用于说明根据本发明的一个实施例的联合通信系统中目的节点的 数据接收方法的示图。

图8是用于说明根据本发明的第1实施例的联合通信方法的示图。

图9是用于说明根据本发明的第2实施例的联合通信方法的示图。

图10是用于说明根据本发明的第3实施例的联合通信方法的示图。

图11是用于说明根据本发明的第4实施例的联合通信方法的示图。

图12是用于说明根据本发明的第5实施例的联合通信方法的示图。

图13是用于说明根据本发明的第6实施例的联合通信方法的示图。

图14是用于说明根据本发明的第7实施例的联合通信方法的示图。

图15是用于说明根据本发明的第8实施例的联合通信方法的示图。

图16是用于说明根据本发明的第9实施例的联合通信方法的示图。

图17是用于说明根据本发明的第10实施例的联合通信方法的示图。

具体实施方式

以下，参照本发明的最优选的实施例及附图对本发明进行详细地说明， 使所属领域的技术人员能够容易地实施本发明的技术。通过附图和有关的详 细说明上述的目的，特征和优点将更明确，当本发明的说明中，有关本发明 的公开技术的具体说明被判断为使本发明的重要内容变得模糊不清时，省略 有关详细的说明。

图1是用于说明利用分布式空时编码D-STC(Distributed Space Time  Coding)的一般的联合通信方法的示图。在图1中，所有节点使用相同的频率 资源，同时，以不能进行收发的HD模式运作的情况作为一个例子来进行说 明。

如图1所示，单一源的源节点101在用于传送数据的第1时隙T1中调 制数据信号，将被调制的信号A1、A2传送至中继节点103。此外，中继节点 103对从源节点101传送的信号A1、A2进行信道解码并推定对应于A1、A2 的信息，即，获得该信息。

源节点101将在第2时隙T2中被调制的信号A1、A2传送至目的节点 105。此外，中继节点103将在第2时隙T2中从A1、A2推定的，即被解码 的信号-(A2)^*、(A1)^*传送至目的节点105。在此，^*表示结合(conjugation) 的意思。

目的节点105利用在第2时隙T2中对于从源节点101和中继节点103 接收的信号的分布式空时编码图表(scheme)来解码并生成A1和A2。

图2和图3是用于说明利用分层调制编码LMC(Layered Modulation and  Coding)的一般的联合通信方法的示图。在图2中，所有节点使用相同的频率 资源，同时，以不能进行收发的HD模式运作的情况作为一个例子来进行说 明。

如图3所示，源节点201分层调制编码数据，并将被分层调制编码的信 号A＝αA′+βA″在第1时隙T1中传送至中继节点203和目的节点205。中继 节点103对从源节点101接收到的信号执行分层解映射(Layered demapping) (用于每一个A′和A″的正交相移键控QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 解映射)和信道解码，来推定A′信息，然后推定A″信息。此外，目的节点205 对于从源节点201接收的信号，通过QPSK解映射和信道解码来推定A′信息。

在第2时隙T2中源节点201不传送数据，中继节点203将推定的信息 中A″信息传送至目的节点205。由于目的节点205通过QPSK解映射和信道 解码来推定A″信息，因此，可利用从源节点201传送的信号A＝αA′+βA″。

在此，图3作为用于对分层调制编码说明的示图，源节点201传送的一 个符号A在基础层(Base Layer)和加强层(Enhancement Layer)中被调制 成A′和A″。A′信息是在基础层中显示一个四分面的信息；A″信息则在显示 A′信息的四分面中显示相位。此外，α和β作为显示有关A′和A″各自的功率 的系数，α乘以β的和为1。

此外，如图1至图2中所述的联合通信方法中，一个以上的源节点可传 送数据，并互相利用其他频率资源，能够以全双工FD方式同时传送数据。

图4是用于说明利用网络编码NC(Network Coding)的一般的联合通信方 法的示图。利用网络编码的联合通信方法是在多个源节点传送数据时被利用， 有线网络编码技术在无线通信中被使用的例子。

第1和第2源节点401、402各自利用第1频率资源f1和第2频率资源 f2，在第1时隙中将包含数据的信息信号A、B传送至中继节点403和目的 节点405。中继节点403和目的节点405各自利用第1频率资源f1和第2频 率资源f2通过信道解码来推定对应于A、B的二进制信息a、b。此外，中继 节点403将生成的二进制信息a、b异或(XOR)运算，并将运算信息C、在第2时隙T2中传送至目的节点405。

目的节点405，其利用从第1时隙T1中接收的数据生成的二进制信息和 从中继节点403传送的运算信息C来推定数据A、B。

如上所述，联合通信系统中，多种编码和调制技法被使用来进行数据收 发。由于本发明利用波束赋形来传送数据，因此，可提高分集增益和吞吐量。 即，根据本发明，源节点和中继节点对目的节点执行波束赋形来传送数据， 且，目的节点也对发送数据的节点波束赋形来接收数据。以下，对于在联合 通信系统中收发数据的方法进行更详细地说明。图5至图7是用于说明联合 通信系统中源节点、中继节点、以及目的节点各自的数据收发方法的示图。

图5是用于说明根据本发明的一个实施例的联合通信系统中源节点的数 据传送方法的示图。

如图5所示，在步骤S501中，源节点对中继节点(relay node)执行波束赋 形(beamforming)。此外，在步骤S503中，源节点将数据传送至中继节点。在 步骤S505中，中继节点对目的节点执行波束赋形。此外，在步骤S507中， 源节点将数据传送至目的节点。在此，源节点向中继节点和目的节点传送相 同的数据。

为执行波束赋形，源节点将包含多个有关多个波束方向的索引信息的用 于波束赋形的训练序列(training sequence)传送至中继节点。此外，源节点 从中继节点接收有关通过训练序列所选择的方向的索引信息。在这种情况下， 训练序列的长度可为预设定的长度L，源节点可反复地传送训练序列

即，源节点传送有关覆盖正方向或反方向(0-180度或180-360度)的多 个波束方向的训练序列。此外，中继节点接收训练序列来按波束方向取得相 关性，并将有关相关值最高的波束方向的索引信息传送至源节点。中继节点 可预先掌握有关训练序列的波束方向图的信息。

由于源节点利用索引信息来形成天线方向图使天线的波束方向往中继节 点方向形成，因此可执行波束赋形。此外，中继节点也能够以上述的方法对 目的节点执行波束赋形来传送数据。

源节点和中继节点能够以HD方式或FD方式传送数据。当源节点和中 继节点以HD方式传送数据时，源节点在第1时隙中将数据传送至中继节点， 在第2时隙中将数据传送至目的节点。此外，中继节点将从源节点接收的数 据在第2时隙中传送至目的节点。在这种情况下，中继节点也可对目的节点 执行波束赋形来传送数据。

波束赋形可在第1和第2时隙中被执行，或是可在第1和第2时隙之前 执行波束赋形，然后在第1和第2时隙中数据被传送。

图6是用于说明根据本发明的一个实施例的联合通信系统中中继节点的 数据收发方法的示图。

如图6所示，在步骤601中，中继节点从源节点接收对于中继节点被波 束赋形的数据。此外，在步骤603中，中继节点对目的节点执行波束赋形。 此外，在步骤605中，中继节点将接收到的数据传送至目的节点。

与图5中所述的相同，中继节点可将用于波束赋形的训练序列传送至目 的节点来执行波束赋形。此外，源节点和中继节点能够以HD方式或FD方 式来传送数据。当源节点和中继节点以HD方式传送数据时，中继节点在第1 时隙中从源节点接收数据，在第2时隙中向目的节点传送数据。

此外，中继节点从源节点接收的数据和向目的节点传送的数据作为相同 的数据，中继节点可对接收的数据执行解码和编码等的再处理。

波束赋形可在第1和第2时隙中被执行，或是可在第1和第2时隙之前 执行波束赋形，然后在第1和第2时隙中数据被传送。

图7是用于说明根据本发明的一个实施例的联合通信系统中目的节点的 数据接收方法的示图。

如图7所示，在步骤701中，目的节点从源节点接收对于目的节点被波 束赋形的数据。此外，在步骤703中，目的节点从中继节点接收对于目的节 点被波束赋形的数据。此外，中继节点从源节点接收对于中继节点被波束赋 形的数据来传送至目的节点。由于中继节点中转的数据和源节点向目的节点 传送的数据为相同的数据，中继节点可对中转的数据执行解码等再处理。

与图5和图6中所述相同，目的节点接收对于目的节点被波束赋形的数 据。目的节点接收训练序列并选择多个方向中的一个方向。在这种情况下， 目的节点可对训练序列按波束方向取得相关性来选择一个，并将有关选择的 方向的索引信息传送至中继节点和源节点。此外，目的节点也可对于源节点 和中继节点波束赋形来接收数据。即，由于目的节点形成天线方向图使天线 的波束方向往中继节点方向形成，因此可执行波束赋形。

此外，源节点和中继节点能够以HD方式或FD方式来传送数据。当源 节点和中继节点以HD方式传送数据时，目的节点在相同的时隙中接收数据。

波束赋形可在第1和第2时隙中被执行，或是可在第1和第2时隙之前 执行波束赋形，然后在第1和第2时隙中数据被传送。

此外，如图5至图7中所述的数据收发方法，可额外使用分布式空时编 码、分层调制编码、自由编码矢量切换、以及网络编码中的至少一个以上。 即，在本发明中，生成根据分布式空时编码、分层调制编码、自由编码矢量 切换中至少一个以上的信息信号，并对中继节点和目的节点波束赋形来传送 信息信号。或是可使用分布式空时编码、分层调制编码、自由编码矢量切换、 以及网络编码中的至少两个的技法来形成联合通信。

以下，将使用分布式空时编码、分层调制编码、以及自由编码矢量切换 中的至少一个以上来传送包含数据的信息信号的方法作为一个实施例来进行 说明。在图8至图11中，一个源节点传送数据的情况作为一个实施例被说明， 在图12至图17中，两个源节点传送数据的情况作为一个实施例被说明。此 外，在图8至图17中，作为R-D连接质量，QPSK或16QAM作为一个实施 例被说明，但调制方式并不受限制。

图8是用于说明根据本发明的第1实施例的联合通信方法的示图。在图 8中，作为使用分布式空时编码以及自由编码矢量切换技法的联合通信方法， 在如表1所述的环境中的联合通信方法作为一个实施例被说明。

表1

如图8中所示，在第1时隙T1中，源节点801将被QPSK调制的基带 (baseband)传送信号矢量传送至中继节点803中。在此，例 如A₁是构成数据A的符号中双号符号，A₂可显示单号符号。中继节点803 对从源节点801传送的信号执行QPSK解映射(QPSK demapping)来推定A， 即，生成A。

此外，源节点801和中继节点803对A使用分布式空时编码技术的 DPVS-STBC(Distributed and Precoding-Vector-Switched Space Time Block  Coding)或DPVS-SFBC(DPVS Space Frequency Block Coding)，在第2时隙T2 中传送至目的节点805。目的节点805对从源节点801和中继节点803接收 到的信号执行根据DPVS-STBC或DPVS-SFBC的其他解码来推定A，即，获 得A。

DPVS-STBC(或是DPVS-SFBC)技法作为图1中所述的分布式空时编码 中添加有自由编码的技法，以下，对DPVS-STBC(或是DPVS-SFBC)技法进 行更详细地说明。

源节点801将传送信号矢量A的元素组合成2个组A₁、A₂，并对每个组 使用2个副载波(或是2个符号)来QPSK调制和自由编码。源节点801将 被QPSK调制和自由编码的信号传送至中继节点803。中继节点803也与源 节点801一样将传送信号矢量A传送至目的节点805。

自由编码按照数学式1来进行。在此，W₁和W₂为各自组内有关第一个 和第二个元素的自由编码矢量。

数学式1

$\left(\begin{array}{cc}{w}_1^T& w_2^T\end{array}\right)\left(\begin{array}{cc}{A}_1& -A_2^{*}\\ A_2& A_1^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}{w}_{\mathrm{0,1}}& w_{\mathrm{0,2}}\\ w_{\mathrm{1,1}}& w_{\mathrm{1,2}}\end{array}\right)\left(\begin{array}{cc}{A}_1& -A_2^{*}\\ A_2& A_1^{*}\end{array}\right)$

$=\left(\begin{array}{cc}{w}_{\mathrm{0,1}}{A}_1+w_{\mathrm{0,2}}{A}_2& -w_{\mathrm{0,1}}{A}_2^{*}+w_{\mathrm{0,2}}{A}_1^{*}\\ w_{\mathrm{1,1}}{A}_1+w_{\mathrm{1,2}}{A}_2& -w_{\mathrm{1,1}}{A}_2^{*}+w_{\mathrm{1,2}}{A}_1^{*}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}S\\ R\end{array}\right)$

Symbol1         Symbol2

(orSubcarrier1  Subcarrier2)

以下，利用源节点801和中继节点803传送的信号来说明数学式1。源 节点801将A₁和A₂自由编码，从而将被自由编码的w_0,1A₁+w_0，2A₂和 传送至目的节点805。中继节点803也同样将A₁和A₂自由编码， 从而将被自由编码的w_1，1A₁+w_1，2A₂和传送至目的节点805。优选 是，自由编码矢量W₁和W₂为互相的独立性可被最大保障的矢量，从而与传 送时间无关可连续被使用。

此外，为保障组之间的独立的信号特性可使用自由编码矢量切换。对此， 作为使用自由编码矢量切换技法的第1实施例，在双号符号组A₁中可使用自 由编码矢量w₁＝[w_0，1w_1，1]＝[1  1]和w₂＝[w_0，2w_1，2]＝[1-1]，在单号符号组A₂中可使 用w₁＝[1   -1]和w₁＝[1  -1]。在双号符号组A₁和单号符号组A₂可使用与上述 相反的自由编码矢量。

作为使用自由编码矢量切换技法的第2实施例，在显示组的索引K中可 使用如数学式2的自由编码矢量W₁和W₂。在此，N为比用于数据传送的时 隙的个数小或相同且比1大或相同的值，且，Δ为比N小或相同且比0大或 相同的值。

数学式2

$w_1=\left(\begin{array}{cc}1& e^{\pm j\frac{2\mathrm{\pi k\Delta }}{N}}\end{array}\right),$$w_2=\left(\begin{array}{cc}1& e^{\pm j\frac{2\mathrm{\pi k\Delta }}{N}+\pi }\end{array}\right)$

有关将上述第1实施例和第2实施例全部包含的自由编码矢量W₁和W₂的被一般化的算式可由数学式3来表现。在此，x(k)和y(k)是指使两个自由编 码矢量W₁和W₂间独立性得到最大保障的任意的实数值。

数学式3

w₁＝[1 e^j2πx(k)]，w₂＝[1 e^j2πy(k)]

此外，如上所述，分布式空时编码和自由编码矢量切换技法可以和波束 赋形技术一起被使用。此外，在数学式1中，在自由编码矢量W₁和W₂各自 为w₁＝[10]，w₂＝[01]，在修正为的情况下，显示出 没有自由编码且波束赋形技术被使用的情况。

图9是用于说明根据本发明的第2实施例的联合通信方法的示图。在图 9中，作为使用分布式空时编码以及自由编码矢量切换技法的联合通信方法， 在如上述表1所述的环境中的联合通信方法作为一个实施例被说明。

源节点901在第1时隙T1中将被分层调制编码的基带传送信号矢量A 传送至中继节点903和目的节点905中。被分层调制编码的基带传送信号矢 量A可以数学式4来表现。在此，A_b是基础层(Base Layer)的传送信号矢 量，且A_s是加强层(Enhancement Layer)的传送信号矢量。如图3中所述， 显示出有关A_b和A_s的功率。

数学式4

A＝αA_b+βA_s

中继节点903对在第1时隙T1中被传送的信号执行分层解映射(Layered  demapping)和信道解码，从而推定有关A_b和A_s的二进制信息信号矢量a_b和a_s，即，生成a_b和a_s。此外，中继节点903在a_b和a_s中从a_s生成A_s。目的 节点905对在第1时隙T1中被传送的信号执行分层解映射(Layered  demapping)和信道解码，从而生成A_b。

源节点901在第2时隙T2中将A_s传送至目的节点905，且中继节点903 也在第2时隙T2中将A_s传送至目的节点905。目的节点905执行分层解映 射(Layered demapping)和信道解码，从而生成A_s。

在这种情况下，源节点901、中继节点903、以及目的节点905可添加使 用如图8中所述的自由编码矢量切换技法来执行编码和解码。此外，如上所 述，分层调制编码和自由编码矢量切换技法可以和波束赋形技术一起被使用。

图10是用于说明根据本发明的第3实施例的联合通信方法的示图。在图 10中，作为使用分布式空时编码以及自由编码矢量切换技法的联合通信方法， 在如表2所述的环境中的联合通信方法作为一个实施例被说明。

表2

图10中说明的联合通信方法与图8中说明的联合通信方法作比较，显示 出在利用2个频率资源收发数据这一点上具有差异，但使用分布式空时编码 以及自由编码矢量切换技法是相同的。

如图中所示，源节点1001将在第1频率资源f1中被QPSK调制的基带 传送信号矢量传送至中继节但1003和目的节点1005。在这 种情况下，源节点801按数学式1将A₁和A₂自由编码，从而传送被自由编 码的w_0，1A₁+w_0，2A₂和中继节点1003执行根据DPVS-STBC 或DPVS-SFBC的解码来推定A，即，生成A。

此外，中继节点1003按数学式1将A₁和A₂自由编码，从而将在第2频 率资源f2中被自由编码的w_1，1A₁+w_1，2A₂和传送至目的节点  1005。

目的节点1005接收通过第1和第2频率资源f1、f2被传送的自由编码 信号，并执行根据DPVS-STBC或DPVS-SFBC的解码来推定A，即，生成A。

此外，如上所述，分布式空时编码和自由编码矢量切换技法可以和波束 赋形技术一起被使用。即，源节点1001可在第1频率资源f1中向中继节点 1003和目的节点1005波束赋形来传送数据，且中继节点1003可在第2频率 资源f2中将数据传送至目的节点1005。

图11是用于说明根据本发明的第4实施例的联合通信方法的示图。在图 11中，作为使用分布式空时编码以及分层调制编码技法的联合通信方法，在 如表3所述的环境中的联合通信方法作为一个实施例被说明。

表3

如图11中所示，源节点S在最初数据传送时将被分层调制编码的基带传 送信号矢量αA₁+βA₂传送至中继节点R和目的节点D。此外，中继节点通过 分层解映射(Layered demapping)和信道解码过程推定A₁和A₂，即，生成 A₁和A₂。在此，α和β与图3中所定义的相同，A的下标中单数显示出基础 层(Base Layer)的传送信号矢量，双数显示出加强层(Enhancement Layer) 的传送信号矢量。此外，A_n显示出构成源节点S传送的数据的每一个元素。

此后，在第1时隙T1中，源节点S将被分层调制编码的基带传送信号 矢量αA₃+βA₄传送至中继节点R和目的节点D。此外，中继节点R利用生 成的A₁和A₂来生成并传送至目的节点D。此外，中继节点R对αA₃+βA₄执行分层解映射(Layered demapping)和信道解码过程，来推定A₃和A₄。 接着，在第2时隙T2中，源节点S将A₂传送至中继节点R和目的节点 D。此外，中继节点R利用生成的A₃和A₄来生成并传送至目的节点D。

重新，在第1时隙T1中，源节点S将被分层调制编码的基带传送信号 矢量αA₅+βA₆传送至中继节点R和目的节点D。此外，中继节点R利用生 成的A₃和A₄来生成并传送至目的节点D。此外，中继节点R对αA₅+βA₆执行分层解映射(Layered demapping)和信道解码过程，来推定A₅和A₆。

重新，在第2时隙T2中，源节点S将A₄传送至中继节点R和目的节点 D。此外，中继节点R利用生成的A₅和A₆来生成并传送至目的节点D。

第1和第2时隙T1、T2中过程被反复从而数据被传送至目的节点D。 结果，在目的节点D的立场中将如图1中所述的被分布式空时编码的信号作 为接收信号的结果，由此，目的节点D可根据分布式空时编码执行解码和编 码来生成需要的信息。

此外，如上所述，分布式空时编码以及分层调制编码技法可以和波束赋 形技术一起被使用。

图12是用于说明根据本发明的第5实施例的联合通信方法的示图。在图 12中，作为使用网络编码以及分层调制编码技法的联合通信方法，在如表4 所述的环境中的联合通信方法作为一个实施例被说明。

表4

如图12中所示，第1源节点1201在第1时隙T1中利用第1频率资源 f1，将被分层调制编码的基带信息信号矢量αA_b+βA_s传送至中继节点1203 和目的节点1205。第2源节点1202在第1时隙T1中利用第2频率资源f2， 将被分层调制编码的基带信息信号矢量αB_b+βB_s传送至中继节点1203和 目的节点1205。

中继节点1203对从第1和第2源节点1201、1202传送的数据信号执行 分层解映射(Layered demapping)和信道解码，来推定a_s和b_s。此外，目的 节点1205对从第1和第2源节点1201、1202传送的数据信号执行分层解映 射(Layered demapping)和信道解码，来推定a_b，b_b，a_s和b_s。在此， a_b，b_b ，a_s和b_s显示出各自的A_b，B_b，A_s和B_s的二进制信息矢量。

中继节点1203对a_s和b_s执行异或(XOR)运算，并将运算信息C、 的被调制的信号矢量在第2时隙T2中传送至目的节点1205。目的节 点1205利用从中继节点1203传送的信号矢量来推定运算信息C。此外，目 的节点1205利用预先被推定的a_b，b_b，a_s和b_s来最终生成a_b，b_b，a_s和 b_s。

此外，如上所述，网络编码和分层调制编码技法可以和波束赋形技术一 起被使用。即，第1源节点1201、第2源节点1202、以及中继节点1203向 目的节点波束赋形来传送根据网络编码和分层调制编码的信号。以下，在图 13至17中所述的方法中波束赋形技术也可以被一起使用。

图13是用于说明根据本发明的第6实施例的联合通信方法的示图。在图 13中，作为使用分层调制编码技法的联合通信方法，在如表4所述的环境中 的联合通信方法作为一个实施例被说明。但是，在图13中，使用16QAM调 制方式来代替QPSK调制方式。

如图13中所示，第1源节点1301在第1时隙T1中利用第1频率资源 f1，将被分层调制编码的基带信息信号矢量αA_b+βA_s传送至中继节点1303 和目的节点1305。第2源节点1302在第1时隙T1中利用第2频率资源f2， 将被分层调制编码的基带信息信号矢量αB_b+βB_s传送至中继节点1303和目 的节点1305。此外，中继节点1303对从第1和第2源节点1301、1302传送 的数据信号执行分层解映射(Layered demapping)和信道解码，来推定a_s和 b_s。

中继节点1303对被推定a_s和b_s执行“串行级联的二进制组合(Serially  concatenated binary combination)”来生成a_sb_s (or b_sa_s)信号。此外，中继节点 1303调制a_sb_s(or b_sa_s)信号来将被调制的信号矢量在第2时隙T2中传送至 目的节点1305。

目的节点1305从中继节点1303的被调制的信号矢量推定a_s和b_s。此外， 目的节点1305利用被推定的a_s和b_s，在第1时隙和第2时隙T1、T2中从接 收的信号去除对应A_s和B_s的成分(component)。因此，目的节点1305可通过 QPSK解映射(QPSK demapping)和信道解码来获得ab和bb，从而可全部获 得a_b，b_b，a_s和b_s。

此外，如上所述，分层调制编码技法可以和波束赋形技术一起被使用。

图14是用于说明根据本发明的第7实施例的联合通信方法的示图。在图 14中，作为使用网络编码技法以及分层调制编码技法的联合通信方法，在如 表5所述的环境中的联合通信方法作为一个实施例被说明。

表5

如图14中所示，第1源节点1401在第1时隙T1中利用第1频率资源 f1，将被分层调制编码的基带信息信号矢量αA_b+βA_s传送至中继节点1403 和目的节点1405。第2源节点1402利用第2频率资源f2，将被分层调制编 码的基带信息信号矢量αB_b+βB_s传送至中继节点1403和目的节点1405。

中继节点1403对从第1和第2源节点1401、1402传送的数据信号执行 分层解映射(Layered demapping)和信道解码，来推定a_s和b_s。此外，目的 节点1405对从第1和第2源节点1401、1402传送的数据信号执行分层解映 射(Layered demapping)和信道解码，来推定a_b，b_b，a_s和b_s。

中继节点1403对a_s和b_s执行异或(XOR)运算，并利用第3频率资源 f1来将运算信息C、的被调制的信号矢量传送至目的节点1405。目的 节点1405利用从中继节点1403传送的信号矢量来推定运算信息C。此外， 目的节点1405利用预先被推定的a_b，b_b，a_s和b_s来最终生成 a_b，b_b，a_s和b_s。

此外，如上所述，网络编码和分层调制编码技法可以和波束赋形技术一 起被使用。

图15是用于说明根据本发明的第8实施例的联合通信方法的示图。在图 15中，作为使用分层调制编码技法的联合通信方法，在如表5所述的环境中 的联合通信方法作为一个实施例被说明。但是，在图15中，使用16QAM调 制方式来代替QPSK调制方式。

如图15中所示，第1源节点1501利用第1频率资源f1，将被分层调制 编码的基带信息信号矢量αA_b+βA_s传送至中继节点1503和目的节点1505。 第2源节点1502利用第2频率资源f2，将被分层调制编码的基带信息信号矢 量αB_b+βB_s传送至中继节点1503和目的节点1505。此外，中继节点1503对 从第1和第2源节点1501、1502传送的数据信号执行分层解映射(Layered  demapping)和信道解码，来推定a_s和b_s。

中继节点1503对被推定a_s和b_s执行“串行级联的二进制组合(Serially  concatenated binary combination)”来生成a_sb_s(or b_sa_s)信号。此外，中继节点 1503调制a_sb_s (or b_sa_s)信号并利用第3频率资源f3来将被调制的信号矢量 传送至目的节点1505。

目的节点1505从中继节点1503的被调制的信号矢量推定a_s和b_s。此外， 目的节点1505利用被推定的a_s和b_s，从通过第1和第2频率资源f1、f2接 收到的信号去除对应A_s和B_s的成分。因此，目的节点1505可通过QPSK解 映射(QPSK demapping)和信道解码来获得a_b和b_b，从而可全部获得 a_b，b_b，a_s和b_s。

此外，如上所述，分层调制编码技法可以和波束赋形技术一起被使用。

图16是用于说明根据本发明的第9实施例的联合通信方法的示图。在图 16中，作为使用网络编码技法以及分层调制编码技法的联合通信方法，在如 表6所述的环境中的联合通信方法作为一个实施例被说明。

表6

如图16中所示，第1源节点1601在第1时隙T1中将被分层调制编码 的基带信息信号矢量αA_b+βA_s传送至中继节点1603和目的节点1605。第2 源节点1602在第1时隙T1中将被分层调制编码的基带信息信号矢量 αB_b+βB_s传送至中继节点1603和目的节点1605。

中继节点1603对从第1和第2源节点1601、1602传送的数据信号执行 分层解映射(Layered demapping)和信道解码，来推定a_s和b_s。此外，目的 节点1605对从第1和第2源节点1601、1602传送的数据信号执行分层解映 射(Layered demapping)和信道解码，来推定a_b，b_b，a_s和b_s。

中继节点1603对a_s和b_s执行异或(XOR)运算，并在第3时隙T3中将 运算信息C、的被调制的信号矢量传送至目的节点1605。目的节点 1605利用从中继节点1603传送的信号矢量来推定运算信息C。此外，目的节 点1605利用预先被推定的a_b，b_b，a_s和b_s来最终生成a_b，b_b，a_s和b_s。

此外，如上所述，网络编码以及分层调制编码技法可以和波束赋形技术 一起被使用。

图17是用于说明根据本发明的第10实施例的联合通信方法的示图。在 图17中，作为使用分层调制编码技法的联合通信方法，在如表6所述的环境 中的联合通信方法作为一个实施例被说明。

如图17中所示，第1源节点1701在第1时隙T1中将被分层调制编码 的基带信息信号矢量αA_b+βA_s传送至中继节点1703和目的节点1705。第2 源节点1702在第2时隙T2中将被分层调制编码的基带信息信号矢量 αB_b+βB_s传送至中继节点1703和目的节点1705。此外，中继节点1703对从 第1和第2源节点1701、1702传送的数据信号执行分层解映射(Layered  demapping)和信道解码，来推定a_s和b_s。

中继节点1703对被推定a_s和b_s执行“串行级联的二进制组合(Serially  concatenated binary combination)”来生成a_sb_s(or b_sa_s)信号。此外，中继节点 1703调制a_sb_s(orb_sa_s)信号，在第3时隙T3中将被调制的信号矢量传送至 目的节点1705。

目的节点1705从中继节点1703的被调制的信号矢量推定a_s和b_s。此外， 目的节点1705利用被推定的a_s和b_s，从在第1和第2时隙T1、T2中接收的 信号去除对应A_s和B_s的成分。因此，目的节点1705可通过QPSK解映射 (QPSK demapping)和信道解码来获得a_b和b_b，从而可全部获得a_b，b_b，a_s和b_s。

此外，如上所述，分层调制编码技法可以和波束赋形技术一起被使用。 此外，在图5至图17中，目的节点在为一个的情况下作为一个实施例被说明， 但是，根据本发明的数据收发方法及联合通信方法对于多个目的节点也可以 被使用。

以上，对本发明的运作过程进行了说明，构成根据本发明的联合通信系 统中数据收发方法及联合通信方法的各步骤可以通过装置来更容易的掌握。 因此，根据本发明的联合通信系统中数据收发方法及联合通信方法中所包含 的各步骤可根据本发明的原理被理解为是联合通信系统中数据收发装置及联 合通信装置中所包含的构成要素。

即，根据本发明的联合通信系统的源节点可包括第1波束赋形单元、第 1传送单元、第2波束赋形单元、和第2传送单元。第1波束赋形单元对中 继节点(relay node)执行波束赋形(beamforming)；第1传送单元将数据传送至 所述中继节点；第2波束赋形单元对目的节点(destination node)执行波束赋形； 第2传送单元将所述数据传送至所述目的节点。

此外，根据本发明的联合通信系统的中继节点包括接收单元、波束赋形 单元、和传送单元。接收单元将对于所述中继节点被波束赋形的数据传送至 源节点；波束赋形单元对目的节点执行波束赋形；传送单元将接收到的数据 传送至所述目的节点。

此外，根据本发明的联合通信系统的目的节点包括第1接收单元、第2 接收单元。第1接收单元从源节点接收对于所述目的节点被波束赋形的数据； 第2接收单元从中继节点接收对于所述目的节点被波束赋形的数据。其中， 所述中继节点从所述源节点接收对于所述中继节点被波束赋形的数据来传送 至所述目的节点。

此外，根据本发明的联合通信装置包括生成单元和传送单元。生成单元 生成根据分布式空时编码、分层调制编码、和自由编码矢量切换中至少一个 以上的信息信号；传送单元对中继节点和目的节点波束赋形来传送所述信息 信号。在此，联合通信装置可为如上所述的源节点。

此外，如上所述，根据本发明的联合通信系统中数据收发方法及联合通 信方法可通过计算机程序制成。此外，构成所述程序的代码和代码段可通过 所属领域的计算机程序技术员被容易地推论。此外，所述程序可被保存在计 算机可读纪录媒体中，并通过计算机被读取并执行，从而可体现本发明的方 法。此外，所述记录媒体可包括计算机可读的各种形态的记录媒体(不仅是 类似CD DVD的有形媒体，也可以是类似载波的无形媒体)。

如上所示，本发明虽然已参照有限的实施例和附图进行了说明，但是本 发明并不局限于所述实施例，在本发明所属领域中具备通常知识的人均可在 本发明的技术及权利要求范围内进行各种修改和变形。