A BER Analysis of a Space-Time Signal Processing Scheme that Combines Transmitter Diversity and Beamforming in Correlated Fading

We introduce a new space-time signal processing scheme that uses both transmitter diversity technique and transmitter beamforming technique for code-division multiple access (CDMA) systems. Over complex Gaussian Rayleigh channel, the introduced scheme achieves the diveristy gain through the transmitter diversity technique. and the SNR gain by th transmitter beamforming technique. Bit error rate (BER) analyses are given to each of the three cases in which the transmitter diversity scheme, the transmitter beamforming scheme and the introduced scheme are used, in the slowly varying Rayleigh frequency nonselective fading channel. The Monte-Carlo simulation results are shown to match to the analytic results. When the channels between distant antennas are independent, analytic results show that the introduced scheme achieves the lowest $E_{b/}$ $N_{0}$ at target BER 10$^{-6}$ . When the channels between distant antennas are correlated, analytic and simulation results show that the introduced scheme is more robust to the change of channel correlation.n.

상관 페이딩에서의 송신 다이버시티와 송신 빔형성 기술을 결합한 시공간 신호 처리 구조의 BER 해석

본 논문에서는 송신 다이버시티 기술과 송신 빔형성 기술을 모두 사용하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템을 위한 새로운 시공간 신호 처리 구조를 소개한다. 소개된 구조는 복소 가우시안 레일리 페이딩 채널에서 송신다이버시티 효과에 의해 다이버시티 이득을 얻을 뿐만 아니라, 송신 빔형성 효과에 의해 신호대 잡음비(SNR)이득을 얻는다. 본 논문에서는 송신 다이버시티, 송신 빔형성, 그리고 송신 다이버시티와 송신 빔형성 기술을 결합한 구조에 대해 천천히 변하는 레일리 주파수 비선택적 페이딩 채널 환경에서 비트 오류율(BER) 해석을 하고 몬테카를로 모의 실험을 통해 해석적인 결과가 모의 실험 결과와 잘 일치한다는 것을 보여준다. 또한 원거리 안테나간 채널이 서로 독립적일 때 해석적인 결과를 통해 소개된 구조가 목표 BER $10^{-6}$ 을 달성하는데 있어 가장 낮은 $E_{b/}$ $N_{0}$ 를 달성할 수 있음을 보인다. 원거리 안테나간 채널이 서로 상관되어 있을 때 해석적인 결과와 모의 실험 결과를 통해 결합된 구조가 채널 상관도의 변화에 강인하다는 것을 보여준다.다.