A Turbo-coded OFDM Transmission System Using Orthogonal Code Multiplexing

직교코드 다중화를 이용한 터보부호화된 OFDM 전송 시스템

  • 정방철 (한국과학기술원 전기및전자공학과 통신망연구실) ;
  • 오성근 (아주대학교 전자공학부) ;
  • 선우명훈 (아주대학교 전자공학부)
  • Published : 2003.05.01

Abstract

In this paper, we propose a new turbo-coded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission scheme that can improve greatly the performance by making all the turbo-coded symbols have the same reliability for OFDM transmission over a frequency selective fading channel. The same reliability, that is, the same fading can be accomplished through multiplexing of turbo-coded symbols using distinct orthogonal codes and spreading over the whole effective subcarriers (hereafter, called as the orthogonal code multiplexing (OCM)). As for the orthogonal code selection, we choose the set of the discrete Fourier transform (DFT) basis sequences, since the code set holds the orthogonality irrespective of the length and also has the equal energy property. We perform computer simulations using the Log-maximum-a-posteriori (Log-MAP) algorithm for iterative decoding in order to assess the performance of the proposed transmission scheme.

본 논문에서는 주파수 선택적 페이딩 환경에서도 터보부호화된 모든 정보심벌들이 수신단에서 동일한 신뢰도를 갖도록 전송함으로써, 터보부호화된 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템의 성능을 크게 향상시키는 새로운 전송 방식을 제안한다. 모든 정보심벌들이 동일한 신뢰도를 갖는다는 것은 페이딩의 영향을 동일하게 받는다는 것을 의미한다. 이를 위하여 각 정보심벌에 서로 다른 직교코드를 할당하여 다중화하고, 이를 전송 가능한 모든 부채널들로 확산시켜 전송한다 (이후, 이 과정은 직교코드 다중화 (orthogonal code multiplexing: OCM) 라고 한다.). 다중화를 위한 직교코드로는 코드의 길이에 상관없이 코드들 상호간의 직교성을 유지하며 코드간 동일한 에너지를 갖는 DFT (discrete Fourier transform) 기본 시퀀스 (basis sequence)를 사용한다. 모의실험을 통하여 제안된 시스템의 성능분석이 이루어지며, 반복 복호를 위해서는 Log-MAP(Log-maximum a posteriori) 알고리즘을 사용한다.

Keywords

References

  1. C. Berrou, A. Glavieux, and P. Thitimajshima, 'Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo-codes,' in Proc. ICC'93, 1993, PP. 1064-1070
  2. P. Robertson and T. Worz, Bandwidth-efficient turbo coded -modulation using punctured component codes, IEEE J. Select. Areas Commun., vol 16, pp. 206-218, Feb. 1998 https://doi.org/10.1109/49.661109
  3. S. Benedetto and G. Montorsi, Design of parallel concatenated convolutional codes, IEEE Trans. Commun, vol. 16, PP. 591-600, May 1996
  4. J. Hagenauer, E. Offer, and L. Papke, Iterative decoding of binary block and convolutional codes, IEEE Trans. Inform. Theory, pp. 429-445, Mar. 1996
  5. J. P. Woodard and L. Hanzo, 'Comparative study of turbo decoding techniques: An overview,' IEEE Trans. Veh. Tech., vol. 49, pp. 2208-2233, Nov. 2000 https://doi.org/10.1109/25.901892
  6. S. Le Goff, A. Glavieux, and C. Berrou, 'Turbo-codes and high spectral efficiency modulation,' in Proc. ICC'94, 1994, pp. 645-649
  7. L. Sylla, P. Fortier, and H. T. Huynh, 'Performance of COFDM using turbo codes,' in Proc. IEEE Canadian Conf. Elec. Com. Eng., 1999, pp. 101-104
  8. R. Van Nee and R. Prasad, OFDM for wireless multimedia communications, Artech House Publishers, 2000
  9. R. Hoshyar, S. H. Jamali, and A. R. S. Bahai, 'Turbo coding performance in OFDM packet transmission,' in Proc. VTC'2000-Sphng, 2000, pp. 805-810
  10. P. Robertson, E. Villebrun, and P. Hoeher, 'A comparison of optimal and sub-optimal MAP decoding algorithm operating in the log domain,' in Proc. ICC'95, 1995, pp. 1009-1013