주파수 비선택적 Rayleigh 페이딩 채널에서 준 최적 빔 형성과 페이딩 상관이 폐루프 송신 안테나 다이버시티(CTD) 시스템에 주는 영향을 분석하였다. 이동국에서 채널을 완벽하게 예측하는 것은 빠르게 변하는 채널의 페이딩으로 매우 어렵기 때문에 각각의 송신 안테나에 불완전한 가중치를 곱하게 된다. 이 불완전한 가중치는 준 최적의 빔을 형성하게 되고, CTD 시스템의 성능을 저하시킨다. 무선 채널의 페이딩 상관 역시 다이버시티 이득을 감소시키는 하나의 요소이다. CTD 시스템의 비트오율을 채널 예측 에러, 채널 상관계수, 궤환지연, 그리고 페이딩 지수의 함수로 해석적으로 유도하였다. 해석 결과 채널 예측에러가 채널상관보다 시스템성능에 더 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
본논문에서는 실내 무선 통신에서 간단하고 적절한 다중 송신/수신 안테나 다이버시티 기법을 사용한 trellis 부호화된 Multi-Carrier CDMA 19 QAM 시스템을 제안한다 제안하는 다중 송신/수신 안테나 다이버시티 기법은 trellis 부호화된 Multi-Carrier CDMA 16 QAM 신호를 다중 송신 안테나를 통하여 임의 의 시간 지연을 가지고 전도를 증가시킬수 있다면 보 논문에서 제안하는 송신 다이버시티 기법과 기존의 수신 안테나 다이버시를 \ulcorner합함으로써 추가적인 다이버시티 이득을 얻을수 있음을 알 수 있었다 또한 제안된 다중 송신/수신 안테나 다이버시티 기법을 적용한 trellis 부호화된 Multi-Carrier CDMA 16 QAM 시스템은 기존의 수신 안테나 다이버시티 시스템에 비하여 다중 사용자 간섭과 페이딩에 미감하지 않음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 공간 다중화 방식과 다중안테나 다이버시티 기법에 대한 안테나 선택 및 스위칭 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은, 공간적 상관도가 존재하는 채널에서, 안테나 선택을 통해 공간적 상관도를 극복하고 다이버시티와 공간다중화의 스위칭을 통해서 시스템의 오차확률을 개선시킨다. 즉, 제안된 시스템은, 4×2 안테나 환경에서 2개의 전송 안테나를 선택하고, STTD와 BLAST를 순시 채널 정보에 따라 비교하여, 안테나를 선택하고 두 기법을 스위칭 하는 시스템을 제안한다. 모의 실험을 통해, 제안한 안테나 선택 및 스위칭 기법이 2×2 시스템에서 안테나 스위칭 기법보다 낮은 상관도에서 약 2.3㏈, 높은 상관도에서 약 3㏈의 성능 향상이 있음을 확인할 수 있다.
DSTTD(double space time transmit diversity) 시스템을 위한 새로운 안테나 선택과 뒤섞는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 안테나 뒤섞는 방법만을 이용하는 기존 DSTTD 방식과 다르게 여러 신호를 동일한 안테나로 송신하는 것을 허용한다. 이러한 기법을 통하면 기존 방법에 비해 1.8 dB 정도의 신호 대 잡음비 이득을 얻을 수 있다. 제안찬 기법의 단점으로 안테나 선택과 뒤섞는 가짓수가 단순히 뒤섞기만 수행한 가짓수에 비해 많다는 것인데 이를 성능 열화 거의 없이 여섯 가지로 줄일 수 있음을 보인다. 제안한 방식을 컴퓨터 모의실험을 통하여 비교한 결과, 기존 DSTTD 방식뿐만 아니라 기존 시공간 블록 코드(space time block code: STBC)와 공간 다중화(spatial multiplexing) 방식보다도 우수함을 확인 할 수 있었다.
This paper studies the performance of multiuser data networks with transmit diversity under correlated fading channels. Previous work shows that correlated fading reduces the link performance of multiple antenna systems, but how correlated fading affects the throughput of multiuser data networks is still unknown since the throughput depends not only on the link performance but also on the multiuser diversity. We derive the throughput of the multiuser data networks with various transmit diversity schemes under correlated fading channels. The impact of correlated fading on the throughput is investigated. Analytical and simulation results show that, although correlated fading is harmful for link performance, it increases the throughput of the multiuser data networks if the transmit scheme is appropriately selected.
The transmit diversity as well as beamforming can increase the performance of wireless communication systems. It is well known that the requirement for the spacing between the neighboring antennas in transmit diversity and beamforming is contradictive to each other. Therefore it is necessary to find the optimum configuration of multiple antennas for getting the maximum performance under the condition that the total number of antennas at transmitter site and the total power of transmitter are fixed. In this paper, the procedure for finding the optimum configuration of multiple antennas was derived through searching the maximum capacity and BER in the combined system with the transmit diversity (Tx diversity) and beamforming.
In this paper, the performance of precoding-aided differential spatial modulation (PDSM) systems with optimal transmit antenna subset (TAS) selection is examined analytically. The average bit error rate (ABER) performance of the optimal TAS selection-based PDSM systems using a zero-forcing (ZF) precoder is evaluated using theoretical upper bound and Monte Carlo simulations. Simulation results validate the analysis and demonstrate a performance penalty < 2.6 dB compared with precoding-aided spatial modulation (PSM) with optimal TAS selection. The performance analysis reveals a transmit diversity gain of (NT-NR+1) for the ZF-based PDSM (ZF-PDSM) systems that employ TAS selection with NT transmit antennas, NS selected transmit antennas, and NR receive antennas. It is also shown that reducing the number of activated transmit antennas via optimal TAS selection in the ZF-PDSM systems degrades ABER performance. In addition, the impacts of channel estimation errors on the performance of the ZF-PDSM system with TAS selection are evaluated, and the performance of this system is compared with that of ZF-based PSM with TAS selection.
적응형 송신 빔 성형 시스템에서 순방향 링크의 채널 특성을 기지국에 정확히 전달하는 것은 시스템 성능을 결정하는 중요한 요소이다. FDD 방식 시스템의 경우 순방향 채널의 정보는 일반적으로 귀환 채널을 통해 전달되며 송신 안테나 수에 비례하여 증가하게 된다. 이 논문에서는 N개의 송신안테나를 갖는 빔 성형 시스템이 2N개의 송신 안테나 시스템으로 확장되는 반면, 귀환 채널은 귀환 전송 비트율의 제한으로 인해 기존의 N-안테나 시스템의 귀환 채널이 그대로 유지된다. 제한된 귀환 채널 정보의 사용 효율을 높여 시스템의 성능을 향상시키기 위해 적응형 송신 빔 성형 방식과 안테나 선택 다이버시티 방식을 결합한 순방향 링크 CDMA 시스템을 제안하고 모의 실험을 통해 성능을 연구한다. 제한된 귀환 채널 비트를 갖는 시스템에서, 송신 안테나 수와 안테나 선택 방식에 따른 시스템 성능을 주파수 비선택적 페이딩 채널 및 다중 경로 페이딩 채널에서 모의 실험을 통해 정량화 한다. 모의 실험 결과는 송신 안테나 선택 방식을 적용함으로써 각 안테나당 할당되는 정보 비트 수를 증가시켜 양자화로 인한 오류를 줄이고, 선택 다이버시티 이득을 얻음으로써 전체 시스템 성능이 개선됨을 보인다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제9권2호
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pp.193-196
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2011
Transmit antenna selection techniques are prominent since they exploit the spatial selectivity at the transmitter side. In the literature, antenna selection techniques assume full knowledge of the channel state information (CSI). In this paper, we consider that the CSI is not perfectly known at the transmitter; however, a quantized version of the channel coefficients is fed back by the users. We employ the non-uniform Lloyd-Max quantization algorithm which takes into consideration the distribution of the channel coefficients. Simulation results show that the degradation in the BER of the system with imperfect CSI at the transmitter is tolerable, especially when the transmit diversity order is high.
In this paper, we propose a new transmit diversity technique for multiple-input multiple-output (MIMO) systems to improve the link level performance of open-loop systems. By cyclically applying a predetermined set of preceding weight vectors, artificially induced fluctuation is created to achieve additional diversity gain in flat fading channels. To design the set of the precoding vectors, we exploit the knowledge on the distribution of near optimum Preceding vectors observed in a beamforming scheme based on the rotation transformations. Simulation results demonstrate that the proposed open-loop diversity scheme with an arbitrary number of transmit antennas achieves a full diversity gain with computational complexity comparable to a single-input single-output (SISO) system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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