• 제목/요약/키워드: frequency diversity gain

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이동통신 환경에서 개선된 송신 다이버시티를 이용하는 STBC-OFDM 시스템의 성능 개선 (Performance Improvement of STBC-OFDM System with Advanced Transmit Diversity in Mobile Communications Environment)

  • 김장욱;양희진;오창헌;조성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.444-450
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    • 2004
  • 이동통신 환경에서 송신 다이버시티를 이용하는 STBC-OFDW(Space Time Block Code-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 성능은 두 심볼을 전송하는 시간 동안 채널 특성이 변하지 않을 경우, MRRC (Maximal Ratio Receiver Combining)의 다이버시티 이득을 얻는다. 그러나 채널 특성이 변하게 되면 수신단에서 수신 심볼간에 서로 간섭영향을 주기 때문에 MRRC의 다이버시티 이득이 발생하지 않는다. 따라서 이동통신환경에서 송신 다이버시티를 적용한 이동체가 고속으로 이동할 경우 이러한 간섭영향에 의한 성능 감소의 영향을 줄일 수 있는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 이동통신 환경에서 개선된 송신 다이버시티를 이용하여 STBC-OFDM 시스템의 성능을 개선시킬 수 있는 수신기 구조를 제안하였다. 제안하는 구조는 수신단에 ZF(Zero Forcing) 알고리즘을 이용한 간섭제거기를 사용하여 전송대역폭의 변화 없이 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 시뮬레이션 결과 도플러 주파수가 클수록 성능 개선 정도가 커지는 특징을 갖는다.

공간 다이버시티 및 인터리빙 주파수 다이버시티 기반 BLAST-OFDM 시스템 (An Enhanced BLAST-OFDM System With Spatial Diversity and interleaved Frequency Diversity)

  • 황현정;김낙명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권8C호
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    • pp.1040-1046
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    • 2004
  • BLAST-OFDM 시스템은 미래 이동통신 시스템에서 고속의 멀티미디어 데이터 서비스를 위한 효율적인 전송기술이다. 본 논문에서는 BLAST-OFDM 시스템에 적용 가능한 선형 사전부호화 기법 및 전송 다이버시티를 극대화하기 위한 안테나-부채널 할당 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬은 임의의 송수신 안테나 셋에 대하여, 최대한의 공간 다이버시티 이득과, 인터리빙 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 특히, 제안된 사전부호화 방식은 정보 심볼 서브셋을 과잉 없는 선형 성상 구조를 통하여 분산하고 있으므로 기존의 다른 부호화 기법과는 달리 데이터 전송률의 손실을 가져오지 않는다. 제안된 알고리듬을 적용할 경우 기존의 BLAST-OFDM 대비 4-5㏈ 이상의 성능 개선이 있음을 증명하였다.

On Cyclic Delay Diversity with Single Carrier OFDM Based Communication Network

  • A. Sathi Babu;M. Muni Chandrika;P. Sravani;M. Sindhu sowjanyarani;M. Dimpu Krishna
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권2호
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    • pp.95-100
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    • 2024
  • Cyclic Delay Diversity (CDD) is a diversity scheme used in OFDM-based telecommunication systems, transforming spatial diversity into frequency diversity and thus avoiding intersymbol interference without entailing the receiver to be aware of the transmission strategy making the signal more reliable achieving full diversity gain in cooperative systems. Here the analyzation of the influence of CDD-SC scheme in Cognitive Radio Network (CRN) is done with the challenge of overcoming the complication called channel estimation along with overhead in CNR. More specifically, the closed-form expressions for outage probability and symbol error rate are divided under different frequencies among independent and identically distributed (i.i.d.) frequency selective fading channel model i.e., the signal is divided into different frequencies and transmitted among several narrow band channels of different characteristics. It is useful in the reduction of interference and crosstalk. The results reveal the diversity order of the proposed system to be mainly affected by the number of multipath components that are available in the CNR.

The Performance Improvement of a Multicarrier DS-CDMA System Using both Time-Diversity and Frequency Offset

  • Kim, Ki-Doo;Oh, Jung-Hun;Milstein, Laurence B.
    • ETRI Journal
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    • 제21권4호
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    • pp.29-40
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    • 1999
  • In this paper, we show the robustness of a proposed system using both a frequency diversity and a time diversity effect when the channel assumptions are relaxed such that all sub-bands are not independent fading. We take time-repetition coding with interleaving such that the repetition code symbols are spaced sufficiently far apart to guarantee time diversity. We also incorporate offset multicarriers into a proposed multicarrier DS-CDMA system in a different way compared to that of [10] to reduce the total multiple access interference. When we take a convolutional encoder instead of a time-repetition encoder, and again use both time diversity and frequency offset, then we can obtain the significant performance gain.

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A New Polarization Diversity Scheme for Orthogonal Polarization and Frequency Division Multiplexing System

  • Ido, Jun;Okada, Minoru;Komaki, Shozo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.973-976
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    • 2000
  • This paper proposes a new polarization diversity scheme for OPFDM (Orthogonal Polarization and Frequency Division Multiplexing). OPFDM is an extension of OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) in conjunction with polarization multiplexing in order to ensure the orthogonality amongst subcarriers. Since OPFDM uses two orthogonally polarized channels, it can easily employ the polarization diversity. In order to get the diversity gain effectively in a frequency selective fading channel, the proposed scheme combines the signals in subcarrier-by-subcarrier basis. The computer simulation results confirm that the proposed scheme is superior to conventional one in the two orthogonally polarized two-ray Rayleigh fading channels with cross-talk between the two channels.

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Improving the Reception Performance of Legacy T-DMB/DAB Receivers in a Single-Frequency Network with Delay Diversity

  • Baek, Myung-Sun;Lee, Yong-Hoon;Hur, Namho;Kim, Kyung-Seok;Lee, Yong-Tae
    • ETRI Journal
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    • 제36권2호
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    • pp.188-196
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    • 2014
  • This paper describes a simple delay diversity technique for terrestrial digital multimedia broadcasting (T-DMB) and digital audio broadcasting in a single-frequency network (SFN). For the diversity technique, a delay diversity scheme is adopted. In the delay diversity scheme, a non-delayed signal is transmitted in the first antenna, and delayed versions of the signal are transmitted in each additional antenna. For an SFN environment with multiple transmitters, delay diversity can be executed by controlling the emission times of the transmitters. This SFN delay diversity scheme does not require any hardware changes in either the transmitter or receiver, and perfect backward compatibility can be acquired. To evaluate the performance improvement, laboratory tests are executed with various types of commercial T-DMB receivers as well as a measurement receiver. The improvement in the bit error rate performance is evaluated using a measurement receiver, and an improvement of the threshold of visibility value is evaluated for commercial receivers. Test results show that the T-DMB system can obtain diversity gain using the described technique.

Frequency divided group beamforming with sparse space-frequency code for above 6 GHz URLLC systems

  • Chanho Yoon;Woncheol Cho;Kapseok Chang;Young-Jo Ko
    • ETRI Journal
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    • 제44권6호
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    • pp.925-935
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    • 2022
  • In this study, we propose a limited feedback-based frequency divided group beamforming with sparse space-frequency transmit diversity coded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system for ultrareliable low latency communication (URLLC) scenario. The proposed scheme has several advantages over the traditional hybrid beamforming approach, including not requiring downlink channel state information for baseband precoding, supporting distributed multipoint transmission structures for diversity, and reducing beam sweeping latency with little uplink overhead. These are all positive aspects of physical layer characteristics intended for URLLC. It is suggested in the system to manage the multipoint transmission structure realized by distributed panels using a power allocation method based on cooperative game theory. Link-level simulations demonstrate that the proposed scheme offers reliability by achieving both higher diversity order and array gain in a nonline-of-sight channel of selectivity and limited spatial scattering.

IQ 불균형에 의하여 왜곡된 OFDM 시스템에서의 다이버시티 이득 획득 기법 (Additional Diversity Gain in OFDM Systems under the Influence of IQ Imbalances)

  • 진영환;권지현;이유로;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권12A호
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    • pp.1205-1213
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    • 2006
  • 본 논문에서는 직교주파수분할다중송신(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 방식의 송수신기에서 IQ 불균형(In-phase/Quadrature Imbalance) 성분의 영향을 분석한 후, 예기치 않은 IQ 불균형이 존재하는 상황에서 조차 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다. 주파수 선택적 채널 특성을 갖는 경우 IQ 불균형 성분에 의해 마주보는 부반송파 간에 신호 확산으로 인해 송신 신호 왜곡이 발생할 경우, 복조 과정에서 부가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다. IQ 불균형이 존재하는 수신 신호에 대해 ML(Maximum Likelihood) 또는 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation) 신호 검출 기법을 이용하여 SER(Symbol Error Rate) 성능검증을 하면, 주파수 선택적 채널 계수와 송수신 IQ 불균형 성분이 결합에 의하여 초래되는 다이버시티 이득으로 인해 기존의 간섭억제 기법인 ZF(Zero-forcing) 기법에 비해 성능향상이 있음을 보인다. 본 논문에서는 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 정확한 왜곡행렬 추정이 뒷받침 되어야 하므로 이를 위해 Alamouti 기법을 적용한 새로운 프리앰블 형태를 제안한다.

Multi-Block SDM을 이용한 OFDM 시스템에 관한 연구 (A Study on the OFDM System Using Multi-Block SDM)

  • 이규진;김지성;김남일;이계산
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.122-130
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    • 2008
  • 최근 무선통신의 발달로 인하여 음성 서비스 이외의 동영상, 인터넷 서비스와 같은 보다 큰 전송률을 요구하는 다양한 서비스 요구가 급속도로 높아지고 있다. 고속 전송률 서비스를 낮은 가격으로 많은 사용자에게 제공하기 위해 제한된 통신자원을 이용하여 보다 많은 데이터를 전송할 수 있는 물리계층 기술이 필요하게 되어 직교 주파수 다중 방식인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 다수의 송 수신 안테나를 이용하는MIMO(Multiple Input Multiple Output)시스템을 사용하게 되었다. MIMO 기술 중 Spatial Multiplexing은 전송용량 이득은 가질 수 있지만, 다수의 안테나로 인한 상관으로 인해 Diversity gain을 얻지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 차세대 전송기술로 부각되고 있는 고속의 무선 데이터 전송기술 내에서, MIMO-OFDM 시스템인 SDM방식에서 Diversity gain을 얻고자 제안된 Multi-Block을 이용한 SDM의 성능에 대해 알아보고, 앞으로의 연구 방향에 대해 설명하고자 한다.

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순환 지연 다이버시티를 사용하는 OFDM 시스템을 위한 선형 프리코팅 기법 (A Linear Precoding Technique for OFDM Systems with Cyclic Delay Diversity)

  • 휘빙;김영범;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3A호
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    • pp.197-204
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    • 2009
  • 순환 지연 다이버시티(CDD, cyclic delay diversity) 기법은 주파수 다이버시티를 이용하여 OFDM 시스템의 성능을 향상시키는 기법이다. 또한, 선형 프리코딩 기법은 채널 상황 정보(CSI, channel state information)를 이용하여 통신 시스템의 성능을 크게 증가시킬 수 있는 기법이다. 본 논문은 기존의 CDD-OFDM 송신 다이버시티 기법보다 향상된 성능을 얻기 위하여 선형 프리코딩 기법의 적용을 제안한다. 제안된 기법은 채널 상황 정보 feedback이 필요한 FDD(frequency division duplex) 시스템 보다, feedback을 사용할 필요 없이 채널 가역성(reciprocity)의 성질을 이용할 수 있는 TDD(time division duplex) 시스템에서 더욱 효과적이다. 모의실험 결과를 통해 본 논문에서 제안된 기법이 기존의 프리코딩을 사용하지 않는 CDD-OFDM 시스템에 비하여 target BER $10^{-4}$에서 3km/h의 이동성(mobility)을 갖는 flat 페이딩 채널과 Pedestrian A(Ped A) 채널, 120km/h의 이동성을 갖는 flat 페이딩 채널과 Vehicular A(Veh A) 채널에서 각각 6.3dB. 6.2dB, 2.8dB, 3.8dB의 SNR 성능 이득을 얻는 것을 보인다.