• 제목/요약/키워드: space-time code

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시공간 트렐리스 부호화 CDMA 시스템의 최적, 준최적 복호 방식과 성능 연구 (Optimum and Sub-optimum Decoding Methods of Space-Time Trellis Coded Code Division Multiple Access Systems)

  • 기영민;김동구
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.130-137
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    • 2002
  • 본 논문은 STTC(Space-Time Trellis Codes)의 디버시티 이득과 부호화 이득을 그대로 유지하면서, 다중 경로 페이딩 채널 환경에서의 성능 열화에 대한 면역성을 가진 STTC CDMA시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 STTC시스템에 PN(Pseudo Noise) 부호의 확산, 역확산 과정을 추가하여 구성할 수 있다. 다중 경로 페이딩 채널 환경에서 제안된 시스템은 다중 경로 신호를 검출한 후, PRC(Principal Ratio Combining)를 하고 복호하는 방식을 사용하고 있다. 컴바이닝과 복호 방식에 따라 모든 신호들을 ML 복호하는 최적의 복호 방식, 각각의 수신 안테나 별로 다중 경로 신호를 단순히 합하여 복호하는 방식, 각각의 수신 안테나 별로 다중 경로 신호를 PRC한 후 복호하는 방식, 그리고, 모든 수신 신호들을 PRC한 후 복호하는 방식이 있다. 이 방식들은 복잡도에 비례하여 좋은 성능을 보이며 4가지 방식들 모두 다중 경로 페이딩 채널 환경에서 발생하는 정정할 수 없는 오류율(irreducible error rate)을 제거함을 알 수 있다.

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MIMO 시스템에서 반복 복호 알고리즘 기반의 계층적 시공간 부호화 방식 연구 (A Study on layered Space Time Trellis codes for MIMO system based on Iterative Decoding Algorithm)

  • 박태두;정지원
    • 한국항해항만학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.845-849
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    • 2012
  • 차세대 무선통신에서는 다양한 서비스, 높은 신뢰도와 함께 빠른 전송속도를 요구한다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 시공간 격자부호와 터보 부호기를 결합시키는 계층적 시공간 부호기를 사용하였다. 계층적 시공간 부호기에서는 내부 부호와 외부 부호의 두 부호를 연속적으로 연접 시키는 방식이다. 내부 부호로는 DVB-RCS NG 시스템에서 표준으로 제안된 터보 Pi 부호를 사용하고, 외부 부호로는 Blum에 의해 제안된 시공간 격자 부호를 사용한다. 또한 효율적으로 두 부호기를 연접시키기 위하여 인터리버 기법을 사용한다. 그리고 기존의 복호 방법은 시공간 격자 부호와 터보 복호기 내부에서만 반복 복호를 하지만, 본 논문에서는 BCJR 복호기와 함께 전체 반복을 통하여 성능을 향상시키는 방안을 제시하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시하는 효율적인 연접 방식을 이용하면 일반적인 연접 방식에 비하여 약 1.3~1.5dB의 성능이 향상되었다.

시공간 turbo 부호의 성능 분석과 효율적인 복호 알고리즘 (Performance Analysis and Efficient Decoding Algorithm for Space-Time Turbo codes)

  • 신나나;이창우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권4C호
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    • pp.191-199
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    • 2005
  • 최근 무선 이동통신에서 상대적으로 늘어난 다중 접속자들에 대해 대역폭을 효율적으로 사용하면서도 보다 빠른 데이터 전송률을 지원하기 위해 제안된 시공간 turbo 부호에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 시공간 turbo 부호의 복호 시 요구되는 계산량을 줄이기 위해 사전 정보를 근사화하여 이 정보를 고정 소수점 연산 시 간단하게 구현할 수 있는 복호 알고리즘을 제안하였다. 또한 시공간 turbo 부호의 복호 알고리즘을 고정 소수점 연산을 이용하여 구현하였을 때 성능을 해석하였고 Log-MAP 알고리즘의 성능에 근사하는 효율적인 고정 소수점 구현 방법을 제안하였다. 이 방법을 Log-MAP 알고리즘에 적용하여 성능을 분석하였고 기존의 Log-MAP의 결과에 거의 근접한 성능을 보임을 확인하였다.

Space-Time Coding과 낮은 복잡도의 복호 방범을 사용한 효과적인 Hybrid ARQ 기법 (Efficient Hybrid ARQ with Space-Time Coding and Low-Complexity Decoding)

  • 오미경;권영현;박동조
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권12C호
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    • pp.1222-1230
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Space-Time code를 사용하는 다중 안테나 시스템에서 Hybrid automatic retransmission request (HARQ)의 처리능력(throughput)을 향상시키는 기법을 제안한다. 우선 낮은 복잡도를 가지는 Hard decision decoding (HDD) 방법에서 신뢰도 정보를 이용하여 복호 성능을 높일 수 있는 알고리즘을 제안한다. 이렇게 제안된 알고리즘을 HARQ 프로토콜을 사용하는 시스템에 사용하여 낮은 복잡도를 유지하면서 전체 처리능력을 향상시킬 수 있도록 한다. 제안된 기법의 성능을 확인하기 위하여 처리능력을 수학적으로 분석하였으며, 모의실험을 통해 AWGN 채널 및 페이딩이 있는 다중입력 다중출력 채널뿐만 아니라 Impulse 잡음이 있는 환경에서도 성능이 향상됨을 확인하였다.

Effective identification of dominant fully absorbing sets for Raptor-like LDPC codes

  • Woncheol Cho;Chanho Yoon;Kapseok Chang;Young-Jo Ko
    • ETRI Journal
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    • 제45권1호
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    • pp.7-17
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    • 2023
  • The error-rate floor of low-density parity-check (LDPC) codes is attributed to the trapping sets of their Tanner graphs. Among them, fully absorbing sets dominantly affect the error-rate performance, especially for short blocklengths. Efficient methods to identify the dominant trapping sets of LDPC codes were thoroughly researched as exhaustively searching them is NP-hard. However, the existing methods are ineffective for Raptor-like LDPC codes, which have many types of trapping sets. An effective method to identify dominant fully absorbing sets of Raptor-like LDPC codes is proposed. The search space of the proposed algorithm is optimized into the Tanner subgraphs of the codes to afford time-efficiency and search-effectiveness. For 5G New Radio (NR) base graph (BG) 2 LDPC codes for short blocklengths, the proposed algorithm finds more dominant fully absorbing sets within one seventh of the computation time of the existing search algorithm, and its search-effectiveness is verified using importance sampling. The proposed method is also applied to 5G NR BG1 LDPC code and Advanced Television Systems Committee 3.0 type A LDPC code for large blocklengths.

안테나 선택적 Feedback을 갖는 폐루프 준직교 STBC (Closed Loop Quasi- Orthogonal ST8C with Antenna Selective Feedback)

  • 김민수;김용석;황금찬
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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    • pp.511-513
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    • 2004
  • IMT-2000 시스템에서 직교 STBC (Space-Time Block Code)와 같은 송신 다이버시티(diversity) 기법은 순방향 링크용량을 향상시킬 수 있다. 그러나 완벽한 다이버시티 (full diversity) 이득과 코드율 1 (full code rate)을 갖는 직교 STBC는 송신안테나 개수가 2개일 경우만 존재한다. 이 논문에서는 4개의 송신안테나와 1개의 수신안테나를 갖는 시스템에서 코드율 1 을 갖는 준직교 STBC를 사용할 경우 안테나 선택적 feedback 정보를 이용하여 완벽한 다이버시티 이득을 얻는 동시에 feedback 정보량은 줄일 수 있음을 보여 준다.

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LDC를 이용한 하이브리드 MIMO 전송 시스템 (Hybrid MIMO Transmission System with LDC)

  • 조봉균;한동석
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.314-315
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    • 2011
  • MIMO(multi-input multi-output) 시스템은 여러 개의 송 수신기를 이용하여 정보를 전송하여 주파수 대역폭의 확장 없이 채널 용량을 증가시킨다. 그러나 공간 다이버시티를 증가시키는 STBC(space time block code)를 제외한 공간 다중화 방식을 사용하는 LDC(linear dispersion code) 시스템은 변조 레벨이 증가할수록 수신기의 복잡도가 기하급수적으로 높아진다. 본 논문에서는 하이브리드 LDC-MIMO 시스템을 적용하여 낮은 변조 레벨에서도 전송량을 증가시키면서 수신기의 복잡도를 감소시킬 수 있는 시스템을 제안한다. 제안된 알고리듬은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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페이딩 환경에 강한 트렐리스 부호화 방식의 성능분석 (Performance Analysis of a Robust Trellis Coded Modulation for a Correlated Fading Channel)

  • 임수환;황병대;오성근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.117-120
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    • 2001
  • In this paper, we propose a robust trellis coded modulation for a correlated Rayleigh fading channel. This method use only one transmit antenna, which can achieve superior performance compared to Space-Time Trellis Coded Modulation (STTC) over a wide channel correlation range among transmit antennas. The code is designed to have the largest Euclidean distance between faded signals at the receiver. Computer simulations are performed to evaluate the frame error rate (FER) performance and to compare the proposed code with the conventional one.

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협동 중계 시스템을 이용한 분산 Alamouti 시공간 블록 부호 (Distributed Alamouti Space Time Block Coding Based On Cooperative Relay System)

  • 송외;조계문;이문호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권9호
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    • pp.16-23
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    • 2009
  • 본 논문에서는 하나의 기지국, 세 개의 중계국, 하나의 수신국으로 이루어진 중계 기반 협동 시스템을 이용하는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호화 기법을 제안하였다. 세 개의 중계국 중에서 선택한 두 개의 중계국과 통신이 이루어지도록 기지국은 두 개의 빔(beam)으로 구성된 array를 사용하는 개별적인 두 개의 안테나로 이루어졌다고 가정하였다. 첫 번째 시간 슬롯(slot) 동안, 기지국의 한 안테나로부터 전송된 개별적인 두 개의 신호가 하나의 중계국에 의하여 선택되고, 더해지고, 증폭되고, 수신국으로 보내진다. 이 전송 기법은 중계국과 수신국 사이의 채널에서 생성될 수 있는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호를 나타낸다. 심벌의 등가 행렬 표현을 이용하여 처노프(Chernoff) 상계(upper bound) 쌍 오류 확률(PEP)의 관점에서 제안된 시공간 블록 부호의 성능을 분석하였다 또한, 수신 신호 성능 관점에서 기지국의 두 개의 안테나 사이의 전력 배분에 따라 결정되는 계수 $\alpha$의 효과를 평가하였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 $\alpha$의 값이 $\frac{2}{3}$일 때에만 세 개의 중계국에서의 수신 신호가 같은 분산을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 수신국에서 더 나은 성능을 얻을 수 있었다. 이 분석 결과를 통하여 제안된 기법을 이용할 경우 기존의 기법에 비하여 중계국에서의 다이버시티 이득, PEP, 복잡성 관점에서 뛰어난 성능을 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

Soft-Input Soft-Output Multiple Symbol Detection for Ultra-Wideband Systems

  • Wang, Chanfei;Gao, Hui;Lv, Tiejun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권7호
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    • pp.2614-2632
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    • 2015
  • A multiple symbol detection (MSD) algorithm is proposed relying on soft information for ultra-wideband systems, where differential space-time block code is employed. The proposed algorithm aims to calculate a posteriori probabilities (APP) of information symbols, where a forward and backward message passing mechanism is implemented based on the BCJR algorithm. Specifically, an MSD metric is analyzed and performed for serving the APP model. Furthermore, an autocorrelation sampling is employed to exploit signals dependencies among different symbols, where the observation window slides one symbol each time. With the aid of the bidirectional message passing mechanism and the proposed sampling approach, the proposed MSD algorithm achieves a better detection performance as compared with the existing MSD. In addition, when the proposed MSD is exploited in conjunction with channel decoding, an iterative soft-input soft-output MSD approach is obtained. Finally, simulations demonstrate that the proposed approaches improve detection performance significantly.