In the future, satellite communication systems, such as ISDB in Japan and DVB in Europe, are required to support higher transmission date rate for providing multimedia services including HDTV, high rate data communication etc. Considering the effectiveness of OFDM technique in efficient usage of frequency bandwidth and its robustness to the multi-path fading, several OFDM based standards have been proposed for satellite communication. However, the problem of high Peak to Average Power Ratio is one of the main obstacles for the implementation of OFDM based system. Many PAPR reduction schemes have been proposed for OFDM systems. Among these, the partial transmit sequences (PTS) is attractive as they obtain better PAPR property by modifying OFDM signals without distortion. In this paper, considering the complexity issue, we present a simplified minimum maximum (minimax) criterion and Sub-Optimal PTS algorithm to optimize the phase factor. This algorithm can be dynamically made tradeoff`f between performance and complexity on demand. In addition, we integrate guided scrambling (GS) with this method. Simulation in multiple antenna based OFDM system proves that the proposed Hybrid schemes can get much more PAPR reduction and do not require transmission of side information (SI). Thus it is helpful when implementing OFDM technique in satellite communication system.
전송 다이버시티 기법인 시공간 블록코드 (STBC) 부호화 방법이 소개된 이후, 전송 데이터 속도를 향상시키기 위하여 기지국에서 전송다이버시티를 사용하는 MIMO 기술 연구가 활발히 진행되어 왔다. Multiplexed STBC OFDM 시스템은 두 개의 송신 안테나를 하나의 그룹으로 하여 여러 개의 그룹이 동시에 전송하는 방식이며, 수신기에서는 원하는 STBC OFDM 그룹 신호이외의 다른 그룹들의 간섭신호를 억제하여 데이터를 검출하는 방식이다. 본 논문에서는 multiplexed STBC OFDM 시스템에 적용 가능한 복호 및 최대수신결합을 반복적으로 이용하는 새로운 알고리즘을 제안하고, 모의 실험을 통하여 그 성능이 기존의 방법보다 우수함을 확인하였다.
4세대 통신에서는 고속 통신을 위해 OFDM이 사용되기로 되어 있다. OFDM은 스펙트럼 효율이 좋고 페이딩 채널에 강인하기 때문에 주로 DAB, DVB, IMT2000 그리고 고속 유무선 통신 등에 주로 사용되고 있다. 그러나 OFDM송신 신호는 매우 큰 PAR를 가지고 있기 때문에 상호 변조를 유발 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 PAR를 억제하는 기존 기술인 PTS와 SLM을 비교분석 하였으며 PAR를 더욱 경감하기 위해 PTS와 SLM을 결합한 혼합형 PAR 제거법을 제안하였고 시뮬레이션 결과 기존의 방법보다 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.
In cellular orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) networks, co-channel interference (CCI) leads to severe degradation in the BER performance. To solve this problem, maximum-likelihood estimation (MLE) CCI cancellation scheme has been proposed in the literature. MLE CCI cancellation scheme generates weighted replicas of the transmitted signals where weights represent the estimated channel transfer functions. The replica with the smallest Euclidean distance from the received signal is selected and data are detected. When the received power of the desired and interference signals are nearly the same, the BER performance is degraded. In this paper, we propose a closed-loop power control (PC) scheme capable of detecting the equal received power situation at the mobile station (MS) receiver by using the newly introduced parameter power ratio (PR). When this situation is detected, the MS sends a feedback to the desired base station (BS) which boosts the transmission power in the next frame. At cell edge where signal to interferer ratio (SIR) is considered to have average value between -5 dB and 10 dB, computer simulations show that the proposed CCI cancellation scheme has a gain of 7 dB at 28 Km/h.
본 논문에서는 직교 기저행렬을 이용한 직교 주파수분할다중화 시스템의 새로운 구현방안이 수학적으로 개발된다. 직교기저행렬은 Haar 기저행렬을 기본으로 하고 있으나 직교 주파수분할다중화의 다중 부채널 신호를 변조하기에 적당한 형태를 갖추고 있다. 여기서는 새로운 기저행렬이 간단한 재귀알고리즘에 의하여 확장될 수 있음이 증명된다.그리고 송신기 조합행렬의 차수는 확장에 의하여 두배로 증가된다. 수신기에서 복조는 직교 기저행렬의 재귀에 의하여 생성되는 조합행렬의 역행렬에 의하여 수행된다. 따라서 제안된 직교 주파수분할다중화 시스템에서는 원 신호의 완벽한 재생이 가능함을 알 수 있다.
최근 무선통신 시스템에서 고속 데이타의 전송 및 스펙트럼의 효율을 개선하기 위한 방법으로 시공간부호와 OFDM을 결합한 시스템에 대한 연구가 활발하다. 또한 다중사용자 시스템에서 시스템 용량을 개선하기 위한 해법으로 적응형 안테나가 고려되고 있다. STBC를 이용하는 시스템의 수신기에서 한 사용자의 두 개의 안테나로부터 전송되는 신호는 서로 중첩되어 사용자의 송신 안테나간에도 서로 간섭을 일으키게 된다. 따라서 기존의 하나의 송신 안테나를 이용하는 경우에 대한 범형성 기법을 그대로 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 역방향 링크에서 시공간 부호화와 OFDM을 결합한 STBC-OFDM에서 훈련열을 이용한 MMSE 범형성 기법에 대해 살펴보고, 그 성능을 TU 채널과 HT채널에 대해 다양한 파라미터를 이용하여 평가하고, angle spread의 효과도 분석한다.
Zia, Muhammad;Kiani, Tamoor;Saqib, Nazar A.;Shah, Tariq;Mahmood, Hasan
ETRI Journal
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제37권1호
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pp.66-76
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2015
In this work, we propose an efficient selective retransmission method for multiple-input and multiple-output (MIMO) wireless systems under orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) signaling. A typical received OFDM frame may have some symbols in error, which results in a retransmission of the entire frame. Such a retransmission is often unnecessary, and to avoid this, we propose a method to selectively retransmit symbols that correspond to poor-quality subcarriers. We use the condition numbers of the subcarrier channel matrices of the MIMO-OFDM system as a quality measure. The proposed scheme is embedded in the modulation layer and is independent of conventional hybrid automatic repeat request (HARQ) methods. The receiver integrates the original OFDM and the punctured retransmitted OFDM signals for more reliable detection. The targeted retransmission results in fewer negative acknowledgements from conventional HARQ algorithms, which results in increasing bandwidth and power efficiency. We investigate the efficacy of the proposed method for optimal and suboptimal receivers. The simulation results demonstrate the efficacy of the proposed method on throughput for MIMO-OFDM systems.
본 논문에서는 시간 선택성 다경로 페이딩 채널 상에서 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 신호를 수신할 수 있는 수신기를 제안하였다. 최적 수신을 위하여 LMLE(linear maximum likelihood estimation) 알고리듬을 이용하여 OFDM demultiplexing 신호로부터 실제 전송된 심볼을 추정하였다. 또한 테일러 근사를 이용하여 비트 오류 확률의 하한을 해석적으로 구하였다. 시간 선택성 페이딩 채널 상에서 OFDM신호를 matched 필터로 수신하는 경우에는 인접 채널간의 cross-talk 현상으로 인하여 $10^{-1}$ 이하의 에러율을 얻을 수 없으나, 본 논문에서 제안하는 수신기를 사용하는 경우에는 15dB의 SNR에서 $10^{-4}$ 정도의 에러율을 얻을 수 있다. 또한, 제안하는 수신기는 subchannel의 수와 채널의 경로의 증가에 따른 성능저하가 거의 나타나지 않음을 확인 할 수 있었다.
OFDM 시스템에 있어서 송신 신호의 큰 PAPR는 비선형 증폭기를 통과할 때 심각한 신호 왜곡을 일으킨다. 이러한 PAPR을 감소하는 방법으로, 본 논문에서는 가장 간단한 클리핑 방법을 사용하여 시스템에 미치는 영향을 BER 특성의 기준으로 나타내고 제안된 시스템과 다른 여러 가지 시스템들을 비교하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 QPSK 매핑후에 매핑된 신호사이에 0을 삽입하는 방법을 사용하여 동일한 PAPR 조건하에서 시스템에 미치는 영향을 비교하였다. 또한 다른 시스템들과의 BER 성능에 대한 데이터 전송률과 대역폭 관계의 trade-off가 있음을 보였다.
본 논문에서는 TPC-AMS/FSS-OFDM(transmit power controlled adaptive modulated OFDM with frequency symbol spreading and equalization)시스템을 제안한다. TPC-AMS/FSS-OFDM의 송신기에서 각 S/P(serial-to-parallel)변환된 신호는 직교 확산 코드에 의해 확산 결합되어 송신하고, 수신된 신호는 수신기의 각 주파수 심볼 확산 블록에 의하여 검출되며, 같은 SINR(signal interference to noise ratio)을 얻는다. 이 때 각 주파수 심볼 확산블록에 대해서는 같은 변조 레벨과 송신 전력을 할당할 수 있다. 본 논문에서 제안한 시스템은 전체 송신 전력과 데이터 정보로 전송되는 FBI(feedback information), MLI(modulation level information)를 감소시킴으로서 전체적인 전송속도(throughput)의 성능을 개선할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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