본 논문에서는 무선 중계기를 사용하는 다중 사용자 OFDMA 시스템에서 주파수 효율성을 향상시키기 위한 효율적인 인지 협력 통신 기법을 고려하였다. 먼저 인지 기술을 통한 효율적인 주파수 재사용으로 하향 링크의 처리율 (throughput)을 높일 수 있는 프레임 구조를 제안하였다. 그리고 주파수 재사용시 중계기로부터의 간섭 제거를 위한 선부호화 (preceding) 기법으로서 비교적 낮은 복잡도로 구현하기 쉬운 THP (Tomlinson-Harashima preceding)가 사용될 때, 각 사용자들이 궤환하는 양자화된 채널값의 오류에 따른 링크의 유효 신호대 잡음비를 수학적으로 유도하여, 이를 바탕으로 기지국이 효과적으로 적응 전송률 제어 (adaptive rate control)를 수행할 수 있도록 하였다. 시스템 레벨 모의실험을 통하여 본 논문에서 제안하는 인지 협력 통신 기법이 수행될 경우 추가적으로 발생하는 궤환량을 함께 고려한 전체적인 시스템의 주파수 효율성이 향상됨을 보였다.
In this paper, we investigate the cognitive and cooperative communication scheme to improve the spectral efficiency in multiuser OFDMA systems using wireless relays. First, we propose the frame structure in which the efficient frequency reuse scheme with the cognitive technique is performed to increase the system throughput. And in the case where the THP (Tomlinson-Harashima preceding) is used for the elimination of interference from the relay, we derive the effective signal to noise ratio of the link largely affected by the channel quantization error. From the system level simulation results, it is shown that the proposed cognitive and cooperative communication scheme increases the overall system performance including the feedback overhead.
