본 논문에서는 기존의 협력 기법보다 뛰어난 성능과 주파수 효율을 얻을 수 있는 다중 릴레이 노드를 이용한 새로운 적응형 협력기법을 제안한다. 릴레이 선택은 K개의 릴레이 중 가장 뛰어난 채널 상태를 가진 잠재적 릴레이를 선택하는데 이용된다. 소스와 목적지, 소스와 릴레이, 릴레이와 목적지사이 채널의 순시 신호 대 잡음 비를 고려하여 적응형 협력 또는 비 협력 여부를 결정한다. 본 논문에서 제안하는 적응형 프로토콜은 만일, 직접 통신의 채널 상태가 복호 후 전달 기법보다 양호하다면 소스는 가용한 전력으로 목적지로 신호를 전달하며, 그렇지 않다면 소스는 저전력으로 모든 릴레이에게 신호를 브로드캐스트하며, 릴레이의 올바른 복호를 가정할 시 릴레이는 신호를 복호한 후 다시 목적지로 전송하게 된다. 그리고 소스는 남은 전력으로 신호를 전송한다. 본 논문에서는 우선 확률적 계산을 통해 주파수 효율성을 보이며, 릴레이 선택을 통한 적응형 협력 기법의 BER성능 분석을 한다. 최종적으로 수식적 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 기법의 성능 향상을 검증한다.
In this paper, we propose a new adaptive cooperation scheme with multi-relay nodes which achieves higher performance and spectral efficiency than that of some conventional cooperative schemes. The relay-selection is applied to choose the most potential relay among K ones. Afterward, the instantaneous signal-to-noise ratio (SNR) differences between S-D, S-R and R-D channels are considered for adaptive selection between the direct and the cooperation transmission strategy. In the proposed adaptive protocol, if the direct link is of high quality, the source will transmit to destination directly with all power consumption. Otherwise, the source broadcasts the signal with a lower power and requires the help of the chosen relay if it decodes correctly, else the source will transmit again with remaining power. Firstly, the spectral efficiency is derived by calculating the probability of each mode. Subsequently, the BER performance for the adaptive cooperation scheme is analyzed by considering each event that one of K relays is selected and then making the summation of all. Finally, the numerical results are presented to confirm the performance enhancement offered by the proposed schemes.
