• 제목/요약/키워드: transmit diversity

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다수의 송신 안테나가 있는 하향 링크에서 W-CDMA 단말기 다중 경로 검색기의 설계 및 성능분석 (Performance Analysis and Design of a WCDMA Mobile Station's Multi-path Searcher for Down-link with Multiple Transmit Antennas)

  • 김영주;원승환;김은기;이인성
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권1호
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    • pp.95-102
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    • 2006
  • W-CDMA 하향 링크에서 다수의 송신 안테나가 있을 때, 레일리 페이딩 채널에서 단말기 다중 경로 검색기의 설계 및 성능을 분석한다. 송신 안테나가 1개, 2개, 그리고 4개일 경우 송신기 및 수신기 구조를 제시하고, 이론적 분석을 확증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션으로 수신동작특성(ROC, receiver operating characteristics)을 구하여 이론값과 비교 및 분석을 한다. 또한 double-dwell 직렬 검색기의 파라미터들을 송신 안테나 수에 따라 최적화하는 절차를 제안한다. 이론적 성능 분석 및 시뮬레이션 결과는 송신 안테나가 4개 이상일 경우 post-detection 적분이 필요 없으며, 송신 다이버시티 차수가 증가한다고 항상 검출(detection) 성능이 향상되는 것은 아니고, 오히려 수신 파일럿의 수신 세기가 상대적으로 작을 때는 송신 안테나 수가 증가할 때 검출 성능이 저하되기도 함을 보인다. 본 논문의 성능 분석 결과는 송신 다이버시티 차수를 증가시키는데 매우 실제적인 기준을 제공한다.

Reducing Transmit Power and Extending Network Lifetime via User Cooperation in the Next Generation Wireless Multihop Networks

  • Catovic, Amer;Tekinay, Sirin;Otsu, Toru
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제4권4호
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    • pp.351-362
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    • 2002
  • In this paper, we introduce a new approach to the minimum energy routing (MER) for next generation (NG) multihop wireless networks. We remove the widely used assumption of deterministic, distance-based channel model is removed, and analyze the potentials of MER within the context of the realistic channel model, accounting for shadowing and fading. Rather than adopting the conventional unrealistic assumption of perfect power control in a distributed multihop environment, we propose to exploit inherent spatial diversity of mobile terminals (MT) in NG multihop networks and to combat fading using transmit diversity. We propose the cooperation among MTs, whereby couples of MTs cooperate with each other in order to transmit the signal using two MTs as two transmit antennas. We provide the analytical framework for the performance analysis of this scheme in terms of the feasibility and achievable transmit power reduction. Our simulation result indicate that significant gains can be achieved in terms of the reduction of total transmit power and extension of network lifetime. These gains are in the range of 20-100% for the total transmit power, and 25-90% for the network lifetime, depending on the desired error probability. We show that our analytical results provide excellent match with our simulation results. The messaging load generated by our scheme is moderate, and can be further optimized. Our approach opens the way to a new family of channel-aware routing schemes for multihopNG wireless networks in fading channels. It is particularly suitable for delivering multicast/ geocast services in these networks.

W-CDMA 下向 링크에서 다수의 송신 안테나가 있는 경우 단말기 다중 경로 검색기의 설계 및 성능 분석 (Performance Analysis and Design of a Mobile Station′s Multi-path Searcher for W-CDMA Down-link with Multiple Transmit Antennas)

  • 원승환;김영주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권10C호
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    • pp.1355-1362
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    • 2004
  • W-CDMA 하향 링크에서 다수의 송신 안테나가 있을 때, 레일리 페이딩 채널에서 이동국 다중 경로 검색기의 설계 및 성능을 분석한다. 이론적 분석을 확증하기 위해, 송신 안테나가 1개, 2개, 그리고 4개일 경우 송신기 및 수신기 구조를 제시하고, 컴퓨터 시뮬레이션으로 수신동작특성(ROC, receiver operating characteristics)을 구하여 이론 값과 비교 및 분석을 한다. 또한 double-dwell 직렬 검색기의 파라미터들을 송신 안테나 수에 따라 최적화하는 절차를 제안한다. 이론적 성능 분석 및 시뮬레이션 결과는 송신 안테나가 4개 이상일 경우 post-detection 적분이 필요 없으며, 송신 다이버시티 차수가 증가한다고 항상 검출(detection) 성능이 향상되는 것은 아니고, 오히려 수신 파일럿의 수신 세기가 상대적으로 작을 때는 송신 안테나 수가 증가할 때 검출 성능이 저하되기도 함을 보인다. 본 논문의 성능 분석 결과는 송신 다이버시티 차수를 증가시키는데 매우 실제적인 기준을 제공한다.

Cooperative Diversity in a Spectrum Sharing Environment

  • Ban, Tea-Won;Jung, Bang-Chul
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.515-522
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    • 2011
  • In this paper, we investigate cooperative diversity in a spectrum sharing environment where secondary users utilize primary users' spectrum only if the interference power received at the primary users is maintained below a predetermined level. The outage probability of a selective decode-and-forward (DF) based cooperative diversity scheme in the secondary network is derived to analyze the effects of spectrum sharing on cooperative diversity. Our analytical and simulation results show that the outage probability is saturated at a certain level of transmit power of secondary users due to interference regulation, and, hence, cooperative diversity gains are lost. Through asymptotic analysis, we also identify the critical value of transmit SNR beyond which the outage probability is saturated.

무선 LAN을 위한 OFDM 시스템에서 시공간 부호들의 성능 분석 및 채널 추정에 관한 연구 (Performance Evaluation of Space-Time Codes and Channel Estimation in OFDM System for Wireless LANs)

  • 이상문;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권8B호
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    • pp.760-770
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    • 2002
  • 송신 다이버시티는 무선 통신 시스템에서 고속 데이터의 전송 및 스펙트럼의 효율을 개선하기 위한 효과적인 다이버시티 기법이다. 이러한 송신 다이버시티를 위해 설계된 부호와 방식이 시공간 부호(space-time coding)이다. 이러한 시공간 부호를 이용한 송신 다이버시티의 경우 수신기에서는 각 송신 안테나에 대응되는 채널을 추정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 무선 인터넷용 IEEE802.11a OFDM 시스템에 송신 다이버시티를 적용함에 있어서 수신기에서 채널을 효과적으로 분리하기 위한 훈련열의 구조를 제시하고, 이에 기반을 둔 채널 추정 기법을 제시한다. 또한 시공간 부호로서 STTC와 STBC를 각각 적용하여 이들의 성능을 비교한다. 시공간 부호를 이용한 다이버시티의 성능 및 채널 추정 기법의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 MSE 및 BER을 통해 분석한다.

균일전력 릴레이 선택방식을 적용한 이중 기회전송 협동 다이버시티 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of a Double Opportunistic Cooperative Diversity System with Uniform Power Relay Selection)

  • 김남수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.15-21
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    • 2011
  • 애드혹 네트워크에서는 협동 다이버시티를 적용하여 네트워크의 전력소모를 줄이고, 통달거리의 확장 및 시스템의 성능을 향상시키고 있다. 그러나 가장 큰 신호 대 잡음비(SNR, Signal-to-noise ratio)을 갖는 릴레이를 선택하여 송신하는 선택 릴레이 협동 다이버시티 방식은 느린 페이딩 채널에서 특정 릴레이가 계속 송신하므로 네트워크의 생존시간을 줄이게 된다. 그러므로 최근에 네트워크의 생존 시간을 늘이기 위하여 균일전력 릴레이 선택방식이 연구되었다. 본 논문에서는 소스-릴레이 및 릴레이-목적지간의 수신 신호 대 잡음비가 일정수준 이상이 되는 릴레이를 선택하여 송신할 수 있는 하는 이중 기회전송 협동 다이버시티(DOT, Double opportunistic cooperative diversity) 시스템에 균일전력 릴레이 선택방식을 적용하고 시스템의 성능을 유도하였다. 유도한 결과는 선택결합(SC, Selection combining) 방식과 최대비 합성결합(MRC, Maximal ratio combining) 방식과 비교하였다. 균일전력 릴레이 방식을 사용하였을 때 다른 방식에 비해서 시스템의 성능저하가 있었는데, 이는 네트워크의 생존 시간을 늘이기 위해서 릴레이에 균일한 송신기회를 주었기 때문으로 해석되었다.

Pseudo-Orthogonal Space-Time Block Codes for MIMO-OFDM Systems over Frequency-Selective Channels

  • 이흔철;박석환;이인규
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.340-347
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    • 2007
  • This paper proposes a new class of Space-Time Block Codes, which is manipulated from the existing transmit diversity schemes. We analyze the performance and the receiver complexity of the proposed scheme and confirm that the new diversity scheme can yield performance gain over other existing four-transmit antenna cases. By relaxing the diversity criterion on code designs, the proposed space-time code provides a full transmission rate for four-transmit antennas and makes it possible to approach the open-loop Shannon channel capacity. Outage capacity and simulation results are used to show that substantial improvements in performance while maintaining a simple linear processing receiver structure are obtained in frequency selective channels.

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Decode-and-Forward 협력 릴레이 통신에서의 Balanced 전송 기법 (Balanced Transmit Scheme in Decode-and-Forward Cooperative Relay Communication)

  • 조수범;박상규
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.35-42
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    • 2011
  • 무선 네트워크를 위한 협력 릴레이 통신은 공간 다이버시티를 통해 페이딩현상을 효율적으로 감소 시킬 수 있기 때문에 최근 활발히 연구되어 오고 있다. 본 논문에서 협력 릴레이 통신환경에서 decode-and-forward 기법을 적용한 balanced 전송 기법을 제안한다. 제안된 기법은 최고의 협력 다이버시티 이득을 얻기 위해 피드백 비트들을 선택한다. 제안된 기법은 기존의 기법과 비교하여 비트 오류 확률 성능을 증가시킬 수 있는 것을 모의 실험을 통해 증명하였다.

송신 다이버시티를 가진 OFDM 시스템에서 삼각다항식 근사화를 이용한 채널 추정 기법의 성능평가 (Performance Evaluation of Channel Estimation using Trigonometric Polynomial Approximation in OFDM Systems with Transmit Diversity)

  • 이상문;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.248-256
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    • 2003
  • 시공간 부호(space-time coding)는 무선통신 시스템의 성능 개선을 위한 효율적인 송신 다이버시티를 위해 설계된 부호화 방식이다. 이러한 시공간 부호를 이용한 송신 다이버시티의 경우 수신기에서는 각 송신 안테나에 대응되는 채널을 추정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 시공간 부호를 이용하는 OFDM 시스템에서 삼각다항식에 기반한 채널 추정 기법을 제안한다. 제안한 채널 추정 방법은 주어진 채널의 지연확산에 대해 기존의 방법 보다 계산의 복잡도 면에서 효율적이다 즉, QAM 변조방식의 경우 FFT 크기가 128일 때, 기존의 방법은 significant tap caching으로 J=7을 고려하면 TU, HT, BV 채널 각각에 대해 요구되는 복소곱의 수는 9852로 동일한 반면에 제안한 방법은 TU, HT, BU 채널 각각에 대해 2560, 7680, 3584의 복소곱을 요구한다. 제안한 방법은 최대 지연 확산이 작을수록 BER 성능과 계산의 복잡도의 개선을 동시에 가져온다. 부가적으로 채널의 지연 확산을 정확히 알지 못하는 경우에 대해 최대 지연 확산 추정을 위한 방법의 성능을 분석한다. 채널 추정 기법의 성능은 다양한 무선 채널에 대해 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 BER을 통해 분석한다.

Adaptive Channel-Matched Extended Alamouti Space-Time Code Exploiting Partial Feedback

  • Badic, Biljana;Rupp, Markus;Weinrichter, Hans
    • ETRI Journal
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    • 제26권5호
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    • pp.443-451
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    • 2004
  • Since the publication of Alamouti's famous space-time block code, various quasi-orthogonal space-time block codes (QSTBC) for multi-input multi-output (MIMO) fading channels for more than two transmit antennas have been proposed. It has been shown that these codes cannot achieve full diversity at full rate. In this paper, we present a simple feedback scheme for rich scattering (flat Rayleigh fading) MIMO channels that improves the coding gain and diversity of a QSTBC for 2$^n$ (n=3, 4, ${\cdots}$) transmit antennas. The relevant channel state information is sent back from the receiver to the transmitter quantized to one or two bits per code block. In this way, signal transmission with an improved coding gain and diversity near to the maximum diversity order is achieved. Such high diversity can be exploited with either a maximum-likelihood receiver or low-complexity zero-forcing receiver.

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