• 제목/요약/키워드: fast fading channel

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Joint Kalman Channel Estimation and Turbo Equalization for MIMO OFDM Systems over Fast Fading Channels

  • Chang, Yu-Kuan;Ueng, Fang-Biau;Shen, Ye-Shun;Liao, Chih-Yuan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권11호
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    • pp.5394-5409
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    • 2019
  • The paper investigates a novel detector receiver with Kalman channel information estimator and iterative channel response equalization for MIMO (multi-input multi-output) OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) communication systems in fast multipath fading environments. The performances of the existing linear equalizers (LE) are not good enough over most fast fading multipath channels. The existing adaptive equalizer with decision feedback structure (ADFE) can improve the performance of LE. But error-propagation effect seriously degrades the system performance of the ADFE, especially when operated in fast multipath fading environments. By considering the Kalman channel impulse response estimation for the fast fading multipath channels based on CE-BEM (complex exponential basis expansion) model, the paper proposes the iterative receiver with soft decision feedback equalization (SDFE) structure in the fast multipath fading environments. The proposed SDFE detector receiver combats the error-propagation effect for fast multipath fading channels and outperform the existing LE and ADFE. We demonstrate several simulations to confirm the ability of the proposed iterative receiver over the existing receivers.

A Study of TCP Performance with Snoop Protocol over Fading Wireless Links

  • Cho, Yang-Bum;Cho, Sung-Joon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.214-218
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    • 2004
  • In this paper, we have analyzed TCP performance over wireless correlated fading links with and without Snoop protocol. For a given value of the packet error rate, TCP performance without Snoop protocol is degraded as the fading is getting fast (i.e. the user moves fast). When Snoop protocol is introduced in the base station, TCP performance is enhanced in most wireless environments. Especially the performance enhancement derived from using Snoop protocol is large in fast fading channel. This is because packet errors become random and sporadic in fast fading channel and these random packet errors (mostly single packet errors) can be compensated efficiently by Snoop protocol's local packet retransmissions. But Snoop protocol can't give a large performance improvement in slow fading environments where long bursts of packet errors occur. Concerning to packet error rate, Snoop protocol results in the highest performance enhancement in the channel with mid-high values of packet error rate. This means Snoop protocol cannot fully fulfill its ability under too low or too high packet error rate environments.

A Frequency Domain Equalization Algorithm for Fast Time-Varying Fading Channels

  • Tran, Le-Nam;Hong, Een-Kee;Liu, Huaping
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권5호
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    • pp.473-479
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    • 2009
  • Conventional frequency domain equalization (FDE) schemes were originally devised for quasi-static channels. Thus, such equalization schemes could suffer from significant performance degradation in fast-fading channels. This paper proposes a frequency domain equalization algorithm to mitigate the effect of fast time-varying fading. First, a mathematical expression is derived to quantify the total interference resulting from the time variation of the channel. Then, the proposed approach attempts to eliminate the effect of time-variations of the channel. This cancellation allows efficient use of the classical FDE structures in fast time-varying fading environments, although they are built upon the quasi-static channel model. Simulation results of bit-error-rate performance are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.

Large Scale Fading값만을 피드백하는 분산 안테나 시스템을 위한 최적 전력 할당 (Optimum Power Allocation for Distributed Antenna Systems with Large Scale Fading-only Feedback)

  • 임동호;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6A호
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    • pp.635-642
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    • 2008
  • 본 논문에서는 time-varying Rayleigh fading channel에서 분산 안테나 시스템의 최적 전력 분배 기법을 제안한다. 기존 관련 연구에서는 각 기지국으로부터 수신되는 전력의 차이를 기지국간 전력 분배에 고려하지 않았으나, 최근 들어 빠르게 변하는 small scale fading까지 Channel State Information (CSI)로하여 전력 분배를 하는 경우에 대한 연구가 진행되었다. 하지만, 실제 무선통신 환경에서 송수신단간의 거리 차이 때문에 피드백이 반영된 신호가 수신될 때의 페이딩 채널은 피드백을 하는 시점과는 차이가 있고, 이로 인한 성능저하가 나타난다. 본 논문에서는 이러한 성능저하를 극복하고 CSI 피드백의 부담을 경감시키기 위하여 small scale fading을 제외하고, 느리게 변하는 경로손실과, 섀도잉에 의한 large scale fading값만을 피드백하는 분산 안테나 시스템을 제안하고 Bit Error Rate (BER)을 최소화하기 위한 최적 전력 분배 공식을 유도했다. 빠른 페이딩 환경에서, 제안된 최적 전력 분배 기법이 small scale fading까지 고려한 전력 분배 기법보다 월등히 좋은 성능을 보이며, 피드백 지연이 없는 환경에서도 1dB 이내의 성능을 보이는 것을 확인했다. 또한, 본 논문에서 Rayleigh fading channel을 가정하여 유도한 전력 분배 기법이 Line-of-Sight (LOS) 성분의 크기가 작은 Ricean fading channel에서도 최소의 BER과 거의 비슷한 값을 달성함을 보였다.

Block Error Performance Analysis of Mobile Multimedia Communication System in Nakagami fading Channel

  • 강희조;손성찬
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.101-105
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    • 2004
  • The block error probabilities of noncoherent frequency shift keying in a Nakagami fading channel are presented in this papaer. The channel fading speed, show or fast. is consider in evaluating block error probabilities. The effectiveness of diversity combing and error correction coding in improving block error performance is examined. The effect of cochannel interference on block error performance is also studied in this paper.

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Improved Design Criterion for Space-Frequency Trellis Codes over MIMO-OFDM Systems

  • Liu, Shou-Yin;Chong, Jong-Wha
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.622-634
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    • 2004
  • In this paper, we discuss the design problem and the robustness of space-frequency trellis codes (SFTCs) for multiple input multiple output, orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) systems. We find that the channel constructed by the consecutive subcarriers of an OFDM block is a correlated fading channel with the regular correlation function of the number and time delay of the multipaths. By introducing the first-order auto-regressive model, we decompose the correlated fading channel into two independent components: a slow fading channel and a fast fading channel. Therefore, the design problem of SFTCs is converted into the joint design in both slow fading and fast fading channels. We present an improved design criterion for SFTCs. We also show that the SFTCs designed according to our criterion are robust against the multipath time delays. Simulation results are provided to confirm our theoretic analysis.

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A Time-Varying Modified MMSE Detector for Multirate CDMA Signals in Fast Rayleigh Fading Channels

  • Jeong, Kil-Soo;Yokoyama, Mitsuo;Uehara, Hideyuki
    • ETRI Journal
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    • 제29권2호
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    • pp.143-152
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    • 2007
  • In this paper, we propose a time-varying modified minimum mean-squared error (MMSE) detector for the detection of higher data rate signals in a multirate asynchronous code-division multiple-access (CDMA) system which is signaled in a fast Rayleigh fading channel. The interference viewed by a higher data rate symbol will be periodic due to the presence of a lower data rate symbol which spans multiple higher data rate symbols. The detection is carried out on the basis of a modified MMSE criterion which incorporates differential detection and the ratio of channel coefficients in two consecutive observation intervals inherently compensating the fast variation of the channel due to fading. The numerical results obtained by the MMSE detector with time-varying detection show around 3 dB (M=2) and 6 dB (M=4) performance improvement at a BER of $10^{-3}$ in the AWGN channel, while introducing more computational complexity than the MMSE detector without time-varying detection. At a higher $E_b/N_0$, the proposed scheme can achieve a BER of approximately $10^{-3}$ in the presence of fast channel variation which is an improvement over other schemes.

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W-CDMA 시스템의 역방향 링크에서 고속 페이딩을 위한 채널 추정 알고리즘의 성능분석 (Improved Channel Estimation Scheme for Fast Fading in Reverse Link of W-CDMA systems)

  • 이상문;구제길;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권8B호
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    • pp.1383-1390
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    • 2000
  • 파일롯 심불 동기검파는 CDMA 시스템에서 사용자의 용량을 증대시키기 위해 사용된다 따라서 효과적인 검파를 위해서는 파일롯 심볼을 이용한 채널 추정 값으로 데이터 신호를 보상하여야 한다 이와 관련된 여러 가지 채널 추정 알고리즘들에 대해 많은연구가 이루어졌다 그러나 대부분의 채널 추정 알고리즘들은 여러 개의 타임슬롯을 이용 함으로서 고속 페이딩에 대해 성능열화를 가져온다. 본 논문에서는 고속 페이딩에 적합하고 저속 페이딩에서도 성능열화를 크게 일으키지 않는 채널 추정 알고리즘을 제시하였다 모의실험을 통해 본 논문에서 제시한 채널 추정 알고리즈은 고속 페이디에서 효율적이며 도플러 주파수 변화에 대한 성능의 민감도에 대해서도 강인성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

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주파수 선택성 라이시안 페이딩 환경에서 직교 다중반송파 16 QAM 신호의 블록 오류율 성능 (Block Error Performance of Orthogonal Multicarrier 16 QAM Signal in a Frequency Selective Rician Fading Environment)

  • 김영철;강덕근
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.28-34
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    • 2004
  • 본 논문은 주파수 선택성 라이시안 페이딩 환경에서 직교 다중반송파 16 QAM 신호의 블록 오류율 성능을 알아보았다. 블록 오류율을 느린 페이딩과 빠른 페이딩의 경우로 나누어서 구하였는데 파라미터로서는 정규화 된 시간 지연 $(\gamma/T_S),$ 비트 에너지 대 잡음 전력비 $(E_b/N_0),$ 희망 신호 전력대 지연된 비희망 신호 전력비 (DUR)를 고려하였다. 오류정정개수가 t = 1, 2인 블록 부호를 사용하면 느린 페이딩보다 빠른 페이딩에서 성능 개선이 있음을 알 수 있었다.

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Rayleigh 페이딩 채널에서 Discriminator형 GMSK변복조기 수신 대역 필터의 영향 (Predetection Filtering Effect of GMSK with Discriminator Detection in Rayleigh Fading Channel)

  • 김남수;최동승;김영식;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.565-573
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    • 1990
  • 본 논문에서는 육상 이동통신의 채널 환경인 fast Rayleigh 페이딩 상황하에서 discriminator형 GMSK변복조기의 수신 대역 필터에 의한 성능을 분석한 S.Elnoubi의 유도식을 이용하여 BbT=0.25인 경우의 최적 수신 대역폭을 시뮬레이션하였으며, 실제 실험장치를 구현하여 측정한 결과와 비교 검토하였다. 그 결과 static 페이딩(fbT=0)인 경우에는 BrT=0.7이 최적이나 fast 페이딩(fDT>0)인 경우에는 Eb/No의 비가 크고, 페이딩 rate fDT가 클수록 필터에 의한 영향이 작다는 결론을 얻었다.

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