• 제목/요약/키워드: Full diversity gain

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최대 다이버시티 이득을 얻기 위한 복호 후 전달 (Decode-and-Forward) 릴레이 시스템의 위치에 관한 연구 (Relay Position in Decode-and-Forward Relay Systems to Achieve Full Diversity Gain)

  • 곽경철;서우현;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권12A호
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    • pp.1260-1266
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    • 2007
  • 송신국 (Source) 과 릴레이 사이의 중계 링크에서 발생한 오류는 복호 후 전달(decode-and-forward, DF) 릴레이 시스템의 성능을 제한하고 릴레이와의 협력으로 얻을 수 있는 최대 다이버시티 이득을 얻지 못 하도록 한다. 또한, 전체 복호 후 전달 릴레이 시스템의 오류 확률은 릴레이와 수신국 (destination)에서 발생한 에러의 합으로 표현되므로 최대 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 중계 링크의 오류 확률은 수신국에서 오류 전파 없이 maximum ratio combining (MRC)을 적용한 오류 확률보다 작아야 한다. 이러한 조건을 만족시키는 릴레이의 위치 범위에 릴레이가 위치하게 되면 최대 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 본 논문에서는 최대 다이버시티 이득을 얻으면서 릴레이의 전송파워를 최소화하는 위치를 정하므로 최대 다이버시티 이득을 얻는 다는 전제하에서 전체 시스템이 최소의 파워를 사용할 수 있도록 한다. 이를 입증하기 위해 본 논문은 전체 오류 확률의 분석과 모의실험들을 수행 한다.

Equal Gain Block Decomposition Methods for Multiuser MIMO Networks

  • Hwang, Insoo;Kang, Inseok;Hwang, Intae;You, Cheolwoo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권3호
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    • pp.1156-1173
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    • 2021
  • In this paper, we propose a new joint precoder and postcoder design strategy to support multiple streams per user in multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) systems. We propose two step precoding strategies using equal channel gain decomposition and block diagonalization at the transmitter. With the proposed precoder, the multiuser MIMO channel can be decomposed into multiple parallel channels with equal channel gain per user. After applying receive postcoder which is generated and sent by the transmitter, we can use ML based decoder per stream to achieve full receive diversity. Achievable sum rate bound and diversity performance of the proposed algorithm are presented with feedback signaling design and quantitative complexity analysis. Simulation results show that the proposed algorithm asymptotically approaches to the sum rate capacity of the MIMO broadcast channel while maintaining full diversity order.

Analysis on the Impact of Multiple-Antenna Transmit Schemes on Multiuser Diversity

  • Lee, Myoung-Won;Mun, Cheol;Yook, Jong-Gwan
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제6권4호
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    • pp.222-228
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    • 2006
  • In this paper, the performance of a multiuser diversity system combined with a multi-element transmit antenna system is analyzed under the assumption of independent Rayleigh fading. A measure of system .level performance is an average channel capacity as a function of the number of users and antennas. Average channel capacity is obtained from the instantaneous signal-to-noise ratio(SNR) distribution combined by both transmit diversity(TD) at each link and multiuser diversity at system level. Numerical results show that closed-loop antenna techniques provide an additional gain with multiuser diversity system due to array gain, even though space diversity gain reduces multiuser diversity gain. On the other hand, the space-time block coding(STBC) that provides full order space diversity gain only has a destructive influence on multiuser diversity.

Adaptive Channel-Matched Extended Alamouti Space-Time Code Exploiting Partial Feedback

  • Badic, Biljana;Rupp, Markus;Weinrichter, Hans
    • ETRI Journal
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    • 제26권5호
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    • pp.443-451
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    • 2004
  • Since the publication of Alamouti's famous space-time block code, various quasi-orthogonal space-time block codes (QSTBC) for multi-input multi-output (MIMO) fading channels for more than two transmit antennas have been proposed. It has been shown that these codes cannot achieve full diversity at full rate. In this paper, we present a simple feedback scheme for rich scattering (flat Rayleigh fading) MIMO channels that improves the coding gain and diversity of a QSTBC for 2$^n$ (n=3, 4, ${\cdots}$) transmit antennas. The relevant channel state information is sent back from the receiver to the transmitter quantized to one or two bits per code block. In this way, signal transmission with an improved coding gain and diversity near to the maximum diversity order is achieved. Such high diversity can be exploited with either a maximum-likelihood receiver or low-complexity zero-forcing receiver.

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2,4개 전송 안테나를 위한 완전 다이버시티 고 부호율 STBC (Full-Diversity High-Rate STBC for 2 and 4 Transmitted Antennas)

  • 얀이얼;이문호;마영단
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.295-297
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    • 2007
  • We design a new rate-3/2 full-diversity orthogonal space-time block code (STBC) for QPSK and 2 transmit antennas (TX) and 4 transmit antennas (TX) by enlarging the signalling set from the set of quaternions used in the Alamouti[I] and extendedcode and using additional members of the set of orthogonal matrices or Quasi-orthogonal matrices and higher than rate-5/4. Selective power scaling of information symbols is used to guarantee full-diversity while maximizing the coding gain (CG) and minimizing the transmitted signal peak-to-minimum power ratio (PMPR). The optimum power scaling factor is derived analytically and shown to outpetform schemes based only on constellation rotation while still enjoying a low-complexity maximum likelihood (ML) decoding algorithm.

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Performance Analysis of Full-Duplex Relay Networks with Residual Self-Interference and Crosstalk

  • Liu, Guoling;Feng, Wenjiang;Zhang, Bowei;Ying, Tengda;Lu, Luran
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권10호
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    • pp.4957-4976
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    • 2016
  • This paper investigates the error performance of the amplify-and-forward (AF) relaying systems in the context of full-duplex (FD) communication. In addition to the inherent self-interference (SI) due to simultaneous transmission and reception, coexistent FD terminals may cause crosstalk. In this paper, we utilize the information exchange via the crosstalk channel to construct a particular distributed space-time code (DSTC). The residual SI is also considered. Closed-form pairwise error probability (PEP) is first derived. Then we obtain the upper bound of PEP in high transmit power region to provide more insights of diversity and coding gain. The proposed DSTC scheme can attain full cooperative diversity if the variance of SI is not a function of the transmit power. The coding gain can be improved by lengthening the frame and proper power control. Feasibility and efficiency of the proposed DSTC are verified in numerical simulations.

New Cyclic Precoding Vectors for Open-loop Transmit Diversity Techniques

  • 이경재;이흔철;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5A호
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    • pp.347-354
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    • 2009
  • In this paper, we propose a new transmit diversity technique for multiple-input multiple-output (MIMO) systems to improve the link level performance of open-loop systems. By cyclically applying a predetermined set of preceding weight vectors, artificially induced fluctuation is created to achieve additional diversity gain in flat fading channels. To design the set of the precoding vectors, we exploit the knowledge on the distribution of near optimum Preceding vectors observed in a beamforming scheme based on the rotation transformations. Simulation results demonstrate that the proposed open-loop diversity scheme with an arbitrary number of transmit antennas achieves a full diversity gain with computational complexity comparable to a single-input single-output (SISO) system.

다중 사용자를 위한 Amplify-and-Forward Cooperative Diversity (Amplify-and-Forward Cooperative Diversity for Multiple Relays)

  • 이동우;정영석;이재홍
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.83-84
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    • 2006
  • In this paper, we introduce the AF cooperative diversity with multiple relays using phase feedback. Simulation results show that the proposed schemes obtain the diversity gain according to the number of the cooperating terminals. The performance of proposed scheme using tolerable quantized feedback is close to that of proposed scheme using full feedback.

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비행형 에어노드의 데이터 전송 신뢰성 향상을 위한 연접 단일 안테나 다이버시티 시스템 (Improvement Transmission Reliability between Flight Type Air Node Using Concatenated Single Antenna Diversity)

  • 강철규;김대환
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1053-1058
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    • 2011
  • 본 논문에서는 비정형 궤도를 따라 이동하며 통신하는 비행체들 간의 데이터 전송 신뢰성을 보장하기 위해 컨볼루션 코드를 연접한 연접 단일 안테나 다이버시티 시스템을 제안하고 이 시스템의 성능을 분석하였다. 제안한 시스템은 단일 안테나를 사용하면서도 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 컨볼루션 코드를 연접하였기 때문에 부호화 이득 또한 동시에 얻을 수 있다. 제안한 시스템의 비트 오율 성능(BER: bit error rate)을 시뮬레이션하여 컨볼루션 코드와 비교한 결과 BER $10^{-4}$에서 약 9.5dB 우수하였고, 최대 다이버시티 이득을 갖는 시공간 블록코드와 비교한 결과 BER $10^{-3}$에서 약 14dB 우수함을 확인 하였다. 마지막으로 부호화 이득과 다이버시티 이득을 동시에 갖는 시공간 트렐리스 코드와 그 성능을 비교하였을 때 $10^{-5}$의 BER에서 약 4dB 우수하였다. 따라서 비정형 궤도를 따라 이동하며 통신하는 비행형 에어노드간의 신뢰성 있는 통신을 위해서는 연접 단일 안테나 다이버시티 시스템의 적용이 필요하다.

빠른 레일리 페이딩채널에서 MTCM 부호와 STBC를 결합한 시스템의 성능평가 (Performance of the Concatenated System of MTCM Codes with STBC on Fast Rayleigh Fading Channels)

  • 진익수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.141-148
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    • 2009
  • STBC는 부호이득을 얻을 수 없지만, 비교적 적은 부호기와 복호기의 복잡도를 가지고 완전한 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 따라서 STBC는 부호이득이 없기 때문에 부호이득을 얻을 수 있는 외부 부호와 결합되어 사용하여야 한다. 본 논문에서는 완전한 다이버시티 이득과 함께 상당한 부호이득을 얻기 위하여, MTCM부호와 STBC를 결합한 시스템을 고려하였다. 공정한 성능 비교를 위하여 동일한 전송 전력, 동일한 대역폭 효율 그리고 동일한 상태 수를 전제하고, 고려한 시스템과 기존에 알려진 STTC부호와 FER 성능 비교를 실시하였다. 모의실험 결과, MTCM부호와 STBC를 결합한 시스템의 성능은 빠른 레일리 페이딩 채널에서 2개의 송신기 안테나와 1개의 수신기 안테나를 사용하는 STTC부호 보다 우수한 성능을 보여주었다.

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