Outage Performance of a Multi-Cell MIMO-OFDM Broadcast Transmission Method

다중-셀 다중 안테나 직교 주파수분할 다중화 기반 브로드캐스트 전송 방식의 아웃티지 성능

  • 박재철 (경희대학교 전자.전파공학과) ;
  • 김윤희 (경희대학교 전자.전파공학과) ;
  • 송익호 (한국과학기술원 전자전산학부)
  • Published : 2008.07.30

Abstract

In this paper, we propose a multi-cell cooperation method for broadcast packet data services in the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)-based cellular system with multiple transmit antennas. In the proposed method, to transmit two streams of spatially demultiplexed or transmit diversity coded symbols over a number of transmit antennas, we divide a coded packet into multiple subparts to which different cell groups and antenna pairs are assigned. The proposed method enhances the diversity order by transforming the channel frequency responses of two symbol streams in each subpart of the broadcast packet. The increase in diversity of the proposed method is shown with the outage probability under various configurations.

이 논문에서는 기지국 송신 안테나가 둘 이상인 셀룰러 시스템에서 여러 기지국이 협력으로 직교 주파수분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 신호를 전달함으로써 브로드캐스트 서비스를 제공하는 방법을 제안한다. 제안한 방식은 셀들을 세 그룹으로 나누고 부반송파들을 여러 부분으로 나눈 뒤, 각 부반송파 부분마다 송신 다양성 부호화 또는 공간 다중화로 생성된 두 브로드캐스트 심볼 열을 서로 다른 셀 그룹과 송신 안테나 쌍으로 전달하는 것이다. 이 방법은 브로드캐스트 패킷을 구성하는 여러 부분에 대한 채널 주파수 응답 특성을 다르게 함으로써 부호화 다양성 차수를 증가시킨다. 제안한 방식의 성능 향상은 송신 안테나 수, 부분 수, 그리고 안테나 송신 방법 등의 다양한 조건 하에 정보 전송률에 대한 아웃티지 확률을 평가함으로써 확인하였다.

Keywords

References

  1. P. Agashe, R. Rezaiifar, and P. Bender, "high rate broadcast packet data air interface design", IEEE Commun. Mag., Vol.42, No.2, pp.83-89, Feb. 2004 https://doi.org/10.1109/MCOM.2003.1267104
  2. S. Parkvall, E. Englund, M. Lundevall, and J. Torsner, "Evolving 3G mobile systems: broadband and broadcast services in WCDMA," IEEE Commun. Mag., Vol.44, No.2, pp.68-74, Feb. 2006 https://doi.org/10.1109/MCOM.2006.273102
  3. M. Luby, T. Gasiba, T. Spclhammer, and M. Watson, "Reliable multimedia download delivery in cellular broadcast networks," IEEE Trans. Broadcast., Vol.53, No.1, pp.235-246, Mar. 2007 https://doi.org/10.1109/TBC.2007.891703
  4. 3GPP, TR 25.814, v.1.2.1, "Physical layer aspects for evolved UTRA", Feb. 2006
  5. 3GPP2 C30-20040823-060, "Detailed description of the enhanced BCMCS transmit waveform description," Aug. 2004
  6. S.M. Alamouti, "A simple transmit diversity technique for wireless communications," IEEE J. Sel. Areas Commun., Vol.16, No.8, pp.1451-1458, Oct. 1998 https://doi.org/10.1109/49.730453
  7. M. Inoue and M. Nakagawa, "Space timetransmit site diversity for OFDM multi base station system," Inter. Work. Mobile Wireless Commun. Network, pp.30-34, Stockholm, Sweden, Sept. 2002
  8. S.K. Kang and Y.H. Kim, "Macrocell Cooperation for OFDM-based broadcast-packet data transmission in a cellular network," IEEE Trans. Veh. Technol., Vol.57, No.2, pp.1297-1302, Mar. 2008 https://doi.org/10.1109/TVT.2007.911613
  9. G.J. Foschini and M.J. Gans, "On limits of wireless communications in a fading environment when using multiple antennas," Wireless Personal Commun., Vol.6, pp.311-335, Mar. 1998 https://doi.org/10.1023/A:1008889222784
  10. D. Tse and P. Viswanath, Fundamentals of wireless communication, Cambridge University Press, New York, 2005
  11. Recommendation ITU-R M.1225, "Guidelines for evaluation of radio transmission technologies for IMT-2000," 1997