본 논문에서는 기존 다중안테나 빔포밍 (beamforming) 시스템에 적용할 수 있도록 파일럿을 송출하는 단일 안테나 AF방식 중계기와 (amplify-and-forward relays) 이를 이용하는 빔포밍 기법을 제안한다. 먼저 송신기-중계기 채널과 중계기-수신기 채널이 곱해진 전체 채널에 대해서 빔포밍을 수행하는 OBF(overall beamforming)를 소개하고, 송신기-중계기 채널과 중계기-수신기 채널 각각에 대해 독립적으로 빔포밍을 수행하는 HBF (hop-by-hop beamforming) 방식을 제안한다. 수학적 분석 및 컴퓨터 모의실험을 통해, 채널 추정이 완벽할 때, HBF와 OBF의 성능이 동일함을 보이고, 나아가 실제 채널 추정 시나리오를 고려할 때, 제안한 파일럿 송출 중계기를 이용하는 HBF가 OBF에 비해 채널 추정 성능이 우수하고, 비트 오류율 (bit error rate: BER) 성능이 향상됨을 확인하였다.
In this paper, a pilot emitting amplify-and-forward relay and its beamforming schemes, OBF (overall beamforming) and RBF (hop-by-hop beamforming), are proposed for two-hop relaying systems. The OBF performs beamforming with respect to a overall channel from a source node (SN) to a destination node (DN) through a relay node (RN), while the proposed RBF performs two independent beamformings: from the SN to the RN and from the RN to the DN. From our analytic and numerical results, it is shown that bit-error-rate (BER) performance of the proposed RBF is better than that of the OBF scheme since the RBF system can estimate channel more proper than the CBF system, which is verified by deriving and comparing the mean square errors of the channel estimation.
