• 제목/요약/키워드: Time diversity gain

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비동기 협력 통신 시스템에서 낮은 릴레이 복잡도를 갖는 새로운 Alamouti 전송 기법 (A Novel Alamouti Transmission Scheme for OFDM Based Asynchronous Cooperative Systems with Low Relay Complexity)

  • 강승구;이영포;송익호;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2C호
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    • pp.105-111
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    • 2011
  • 본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중화 기법을 이용하는 비동기 협력 통신 시스템에서 낮은 릴레이 복잡도를 갖는 새로운 Alamouti 시공간 전송 기법을 제안한다. 기존 기법은 릴레이 노드에서의 상수 곱 연산 외에도 추가적인 시간 반전 연산을 필요로 하므로 릴레이 노드에서의 시스템 복잡도가 크다는 문제점을 가지고 있다. 이와 달리 제안한 기법은 소스 노드에서의 간단한 심볼 조합과 릴레이 노드에서의 상수 곱만을 이용하여 목적지 노드에서 Alamouti 부호 구조를 획득함으로써 2차 다이버시티 이득을 달성한다. 모의실험 결과를 통하여 제안한 기법이 2차 다이버시티 이득을 달성하며, 릴레이 노드의 복잡도를 줄이면서도 기존 기법과 동일한 비트오류율 성능을 갖는 것을 확인한다.

Performance of Convolutionally-Coded MIMO Systems with Antenna Selection

  • Hamouda Walaa;Ghrayeb Ali
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권3호
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    • pp.307-312
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    • 2005
  • In this work, we study the performance of a serial concatenated scheme comprising a convolutional code (CC) and an orthogonal space-time block code (STBC) separated by an inter-leaver. Specifically, we derive performance bounds for this concatenated scheme, clearly quantify the impact of using a CC in conjunction with a STBC, and compare that to using a STBC code only. Furthermore, we examine the impact of performing antenna selection at the receiver on the diversity order and coding gain of the system. In performing antenna selection, we adopt a selection criterion that is based on maximizing the instantaneous signal-to­noise ratio (SNR) at the receiver. That is, we select a subset of the available receive antennas that maximizes the received SNR. Two channel models are considered in this study: Fast fading and quasi-static fading. For both cases, our analyses show that substantial coding gains can be achieved, which is confirmed through Monte-Carlo simulations. We demonstrate that the spatial diversity is maintained for all cases, whereas the coding gain deteriorates by no more than $10\;log_{10}$ (M / L) dB, all relative to the full complexity multiple-input multiple-output (MIMO) system.

The performance of MIMO cooperative communication systems using the relay with multi-antennas and DSTC

  • Chan Kyu Kim
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권3호
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    • pp.14-23
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    • 2023
  • The cooperative communication systems using MIMO(multiple input multiple-output) relay are known as one of the most promising techniques to improve the performance and coverage of wireless communication systems. In this paper, we propose the cooperative communication systems using the relay with multi-antennas and DSTC(distributed space time coding) for decode-and-forward protocol. As using DSTC for DF(decode-and-forward), we can minimize the risk of error propagation at the wireless system using relay system. Also, the MIMO channel cab be formed by multi-antenna and DSTC at the MS(mobile station)-RS(relay station) and at the RS-BS(base station).Therefore, obtaining truly constructive the MIMO diversity and cooperative diversity gain from the proposed approach, the performance of system can be more improved than one of conventional system (relay with single antenna, no relay). The improvement in bit error rate is investigated through numerical analysis of the cooperative communication system with the proposed approach.

휴대형 이동위성방송 서비스를 위한 효율적인 협동 다이버시터 기법 (An Efficient Cooperative Diversity Scheme for Mobile Satellite Broadcasting Services)

  • 김수영;김희욱;박운희;안도섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3A호
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    • pp.258-264
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이동 멀티미디어 방송 서비스를 위한 효율적인 협동 다이버시티 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 방식은 시간에 따라 변화하는 이동위성 채널에 적절하게 대처할 수 있는 전송 다이버시티 기법으로써, 채널 적응에 필요한 채널 품질 정보를 역방향 채널로부터 받을 필요가 없는 기법이다. 제안된 방식은 도심 지역의 음영 문제를 해소하기 위하여 여러 개의 지상 중계기가 설치되어 있는 시스템에서 시공간 블록 부호(Space-Time Block Coding ;STBC)와 더불어 오류정정부호를 동시에 활용하여 협동 다이버시티를 구현할 수 있도록 하는 방식이다. 즉, 위성과 지상 중계기는 서로 협동하여 적절히 시공간 및 채널 부호화된 신호를 전송하고 단말기에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있도록 하는 방식이다. 본 논문에서 제시된 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 방식을 통하여 상당한 성능개선을 이룰 수 있음을 확인할 수 있다.

Space-Time Carrier Interferometry Techniques with Low-density Parity Check Code for High-speed Multimedia Communications

  • Chung Yeon-Ho
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.728-734
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    • 2006
  • Carrier interferometry code is considered as a promising scheme that provides significant performance improvement via frequency diversity effect. Space-time coding is commonly employed to achieve a performance gain through space diversity. The combination of these techniques and forward error correction coding will lead to enhanced system capacity and performance. This paper presents a low-density parity check (LDPC) coded space-time orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission scheme with carrier interferometry code for high-capacity and high-performance mobile multimedia communications. Computer simulations demonstrate that the proposed mobile multimedia transmission system offers a considerable performance improvement of approximately 9dB in terms of Eb/No in the Rayleigh fading channel with relatively low delay spread, in comparison with space-time OFDM. Performance gains are further increased, comparing with traditional OFDM systems.

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Self-Encoded Spread Spectrum with Iterative Detection under Pulsed-Noise Jamming

  • Duraisamy, Poomathi;Nguyen, Lim
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권3호
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    • pp.276-282
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    • 2013
  • Self-encoded spread spectrum (SESS) is a novel modulation technique that acquires its spreading code from a random information source, rather than using the traditional pseudo-random noise (PN) codes. In this paper, we present our study of the SESS system performance under pulsed-noise jamming and show that iterative detection can significantly improve the bit error rate (BER) performance. The jamming performance of the SESS with correlation detection is verified to be similar to that of the conventional direct sequence spread spectrum (DSSS) system. On the other hand, the time diversity detection of the SESS can completely mitigate the effect of jamming by exploiting the inherent temporal diversity of the SESS system. Furthermore, iterative detection with multiple iterations can not only eliminate the jamming completely but also achieve a gain of approximately 1 dB at $10^{-3}$ BER as compared with the binary phase shift keying (BPSK) system under additive white gaussian noise (AWGN) by effectively combining the correlation and time diversity detections.

다중 사용자 상향링크 채널을 위한 클러스터 기반 협동 다이버시티 기법 (A Cluster Based Cooperative Diversity Scheme for a Multi-user Uplink Channel)

  • 김진수;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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    • pp.103-105
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    • 2008
  • 차세대 양방향데이터방송 (BIFS: BInary Format for Scenes) 서비스에서는 하향링크(downlink) 데이터 전송률에 상응하는 높은 상향링크(uplink) 데이터 전송률이 요구되고 있다. 이에 무선 전송 채널의 한정된 자원 환경 속에서 상향링크 전송용량 증대를 위한 주파수 효율성 제고 기술의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 차세대 양방향데이터방송을 위한 다중 모바일(mobile) 사용자의 클러스터(cluster) 기반 상향링크 협동 다이버시티(cooperative diversity) 기법을 제안한다. 제안된 기법은 하나의 단일 안테나(single antenna) 방송 기지국과 다수의 단일 안테나 모바일 사용자가 있는 상향링크 시분할다중접속 (TDMA: Time Division Multiple Access) 시스템에서 데이터 지연허용(delay-tolerant)에 따라 클러스터를 구성하고 제곱 다이버시티 차수(square diversity order)의 협동 프로토콜(cooperative protocol)을 통해 높은 공간다이버시티 이득(spatial diversity gain)을 얻는다. 또한, 비대칭(asymmetric) 무선 채널 환경에서 공정성(fairness)을 보장한다.

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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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Multi-antenna diversity gain in terrestrial broadcasting receivers on vehicles: A coverage probability perspective

  • Ahn, Sungjun;Lee, Jae-young;Lim, Bo-Mi;Kwon, Hae-Chan;Hur, Namho;Park, Sung-Ik
    • ETRI Journal
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    • 제43권3호
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    • pp.400-413
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    • 2021
  • This paper theoretically and empirically explores the reliability gain that can be obtained by installing multiple antennas in on-vehicle broadcasting receivers. Analytical derivations reveal that maximal-ratio-combining-based diversity allows a multi-antenna receiver (MR) to achieve significantly better coverage probability than a single-antenna receiver (SR). In particular, the notable MR gains for low-power reception and high-throughput services are highlighted. We also discuss various aspects of mobile MRs, including geometric coverage, volume of the users served, and impact of receiver velocity. To examine the feasibility of MRs in the real world, extensive field experiments were conducted, particularly with on-air ATSC 3.0 broadcast transmissions. Relying on the celebrated erroneous second ratio criterion, MRs with two and four antennas were verified to achieve notable reliability gains over SRs in practice. Furthermore, our results also prove that layered-division multiplexing can cope better with receiver mobility than traditional time-division multiplexing when multiple services are intended in the same radio frequency channel.

채널 상관된 슬로우 페이딩 채널에서 STTC 기반 STBC 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of STBC System Based on STTC in the Correlated Slow Fading Channel)

  • 강철규;이현재;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.54-60
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    • 2008
  • 일반적으로 무선통신 시스템은 채널 상에서 발생하는 페이딩, 음영효과, 전파감쇠, 잡음 및 간섭 등에 의해 신호의 신뢰성이 크게 저하된다. 따라서 멀티미디어 데이터들을 열악한 무선통신 채널에서 안정적으로 전송하기 위해서는 보다 신뢰성 있는 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 무선통신 환경에서 보다 신뢰성 있는 정보 전송을 위해 STBC의 다이버시티 이득과 STTC의 채널 효율성, 코딩 이득 및 다이버시티 이득을 동시에 갖는 STTC 기반 STBC 시스템을 고려하고 송수신기 사이의 채널 간 상관 값을 갖는 슬로우 페이딩 채널환경에서 성능을 분석하였다.

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