Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Throughput Performance analysis of AMC based on New SNR Estimation Algorithm using Preamble

프리앰블을 이용한 새로운 SNR 추정 알고리즘 기반의 AMC 기법의 전송률 성능 분석

  • Seo, Chang-Woo (Department of Electronics Engineering, Chonnam National University) ;
  • Portugal, Sherlie (Department of Electronics Engineering, Chonnam National University) ;
  • Hwang, In-Tae (Department of Electronics Engineering, Chonnam National University)
  • Received : 2010.09.14
  • Accepted : 2011.04.14
  • Published : 2011.04.25
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Abstract

The fast growing of the number of users requires the development of reliable communication systems able to provide higher data rates. In order to meet those requirements, techniques such as Multiple Input Multiple Out (MIMO) and Orthogonal Frequency Division multiplexing (OFDM) have been developed in the recent years. In order to combine the benefits of both techniques, the research activity is currently focused on MIMO-OFDM systems. In addition, for a fast wireless channel environment, the data rate and reliability can be optimized by setting the modulation and coding adaptively according to the channel conditions; and using sub-carrier frequency, and power allocation techniques. Depending on how accurate the feedback-based system obtain the channel state information (CSI) and feed it back to the transmitter without delay, the overall system performance would be poor or optimal. In this paper, we propose a Signal to Noise Ratio (SNR) estimation algorithm where the preamble is known for both sides of the transciever. Through simulations made over several channel environments, we prove that our proposed SNR estimation algorithm is more accurate compared with the traditional SNR estimation. Also, We applied AMC on several channel environments using the parameters of IEEE 802.11n, and compared the Throughput performance when using each of the different SNR Estimation Algorithms. The results obtained in the simulation confirm that the proposed algorithm produces the highest Throughput performance.

이동통신이 발전해 감으로써 사용자들은 점점 더 높은 데이터율과 신뢰성이 높은 통신 시스템을 요구하고 있다. 최근에는 이러한 사용자 요구에 부합하기 위해 MIMO(Multiple Input Multiple Out)와 OFDM(Orthogonal Frequency Division multiplexing)의 장점을 모두 활용하는 MIMO-OFDM에 기반을 둔 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있다. 또한, 빠른 무선 채널 환경에 대응하여 높은 전송률 및 양질의 데이터를 만족하기 위해서 채널 상태에 따라서 적응적으로 변조, 코딩, 부 반송 파수 및 파워 할당을 달리하는 시스템 등이 결합되고 있다. 이러한 피드백 기반 시스템은 얼마나 정확히 채널에 대한 상태 정보(CSI : Channel State Information)를 지연 없이 송신기에 전달하느냐에 따라서 시스템 전체 성능이 향상 될 수 있고 저하될 수 있다. 본 논문에서는 송 수신단에서 서로 알고 있는 프리앰블(Preamble)을 이용하여 채널 추정과정 없이 정확한 SNR (신호 대 잡음비: Signal to Noise Ratio) 추정이 가능한 알고리즘을 제안하고 기존의 프리앰블 기반 SNR 추정 알고리즘들과 여러 가지 평가방법을 통해 성능을 비교 분석하였다. 또한, IEEE 802.11n 시스템에서 각 알고리즘에 의해 추정된 SNR을 피드백 기반으로 AMC를 적용해보았다. 여러 채널에서 각 알고리즘의 성능을 분석 해 본 결과, 제안된 알고리즘 기반으로 AMC 기법을 적용하였을 때 모든 채널에 대해서 가장 높은 전송률을 보임을 확인하였다.

Keywords

References

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