한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

  • 제36권7A호
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  • Pages.640-648
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  • 2011
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  • 1226-4717(pISSN)
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  • 2287-3880(eISSN)
한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
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OFDM 기반의 무선 협력 통신에서 STBC 기술을 적용한 선택적 릴레이 통신 기법

Relay Selection Schemes Using STBC Technique in OFDM-Based Cooperative Wireless Communications

  • 투고 : 2011.01.27
  • 심사 : 2011.06.17
  • 발행 : 2011.07.30
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초록

본 논문에서는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 STBC (Space Time Block Coding) 기술을 적용한 릴레이 선택 기법을 제안한다. 송신기에서 릴레이에 두 개의 안테나를 이용하여 신호를 전송하고 릴레이에서 역시 두 개의 안테나를 사용하여 수신기에 신호를 전송한다. 본 논문에서 제안하는 릴레이 선택 기준은 송신기와 릴레이, 릴레이와 수신기 사이의 순시적인 등가 채널 이득을 바탕으로 다수의 릴레이 중 최대 등가 채널 이득을 갖는 릴레이를 선택하여 전송하는 기법이다. 특히, 시스템의 오버헤드를 줄이기 위해 심벌을 그룹화 하여 릴레이 선택 기법을 수행하였다. 모의실험 결과, 제안된 릴레이 선택 기법은 선택 가능한 릴레이 후보 수가 증가함에 따라 선택적 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 확인할 수 있고, 심벌 그룹화를 적용하는 경우 주파수 선택도가 낮은 페이딩 채널 환경에서 성능 열화 없이 시스템의 오버헤드를 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.

We propose relay selection schemes using STBC (Space Time Block Coding) technique in OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-based wireless systems. The proposed schemes select the optimum relay having the maximum instantaneous equivalent channel gain among multiple candidate relays. Also, in order to reduce the system overhead, a symbol grouping method which groups some amount of symbols before selecting the optimum relay is proposed. The simulation results show that the proposed relay selection schemes can obtain more selection diversity gain as the number of selectable relay candidates increases. Furthermore, the proposed scheme with the symbol grouping can reduce system overhead without any degradation of the performance in fading channels with low frequency selectivity.

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참고문헌

  1. J. N. Laneman, D. N. C. Tse, and G. W. Wornell, "Cooperative diversity in wireless networks: Efficient protocols and outage behavior," IEEE Trans. Inform. Theory, Vol.50, No.12, pp.3062-3080, Dec. 2004. https://doi.org/10.1109/TIT.2004.838089
  2. S. M. Alamouti, "A simple transmit diversity technique for wireless communications," IEEE Jour. Selected Areas in Commun., Vol.16, No.8, pp.1451-1458, Oct. 1998. https://doi.org/10.1109/49.730453
  3. V. Tarokh, H. Jafarkhani, and A. R. Calderbank, "Space-time block coding for wireless communications: Performance results," IEEE Jour. Selected Areas in Commun., Vol. 17, No.3, pp.451-460, Mar. 1999. https://doi.org/10.1109/49.753730
  4. Y. Jing and H. Jafarkhani, "Single and multiple relay selection schemes and their achievable diversity orders," IEEE Trans. Wireless Commun., Vol.8, No.3, pp.1414-1423, Mar. 2009. https://doi.org/10.1109/TWC.2008.080109
  5. W. Zhang and B. Letaief, "Opportunistic relaying for dual-hop wireless MIMO channels," Proc. IEEE Globecom 2008, pp.1-5, New Orleans, USA, Dec. 2008.
  6. D. Lin, P. Chiang, and H. Li, "Performance analysis of two-branch transmit diversity block-coded OFDM systems in time-varying multipath Rayleigh-fading channels," IEEE Trans. Vehicular Technol., Vol.54, No.1, pp.136-148, Jan. 2005. https://doi.org/10.1109/TVT.2004.838826
  7. J. Kim, R. W. Heath, Jr., and E. J. Powers, "Receiver designs for Alamouti coded OFDM systems in fast fading channels," IEEE Trans. Wireless Commun., Vol.4, No.2, pp.550-559, Mar. 2005. https://doi.org/10.1109/TWC.2004.843042
  8. A. Nosratiinia, T. E. Hunter, and A. Hedayat, "Cooperative communication in wireless networks," IEEE Commun. Mag., Vol.42, No.10, pp.74-80, Oct. 2004. https://doi.org/10.1109/MCOM.2004.1341264
  9. A. Bletsas, A. khisti, D. P. Reed, and A. Lippman, "A simple cooperative diversity method based on network path selection," IEEE Jour. Selected Areas in Commun., Vol.24, No.3, pp.659-672, Mar. 2006. https://doi.org/10.1109/JSAC.2005.862417
  10. A. Bletsas, H. Shin, and M. Z. Win, "Cooperative communications with outageoptimal opportunistic relaying," IEEE Trans. Wireless Commun., Vol.6, No.9, pp.3450-3460, Sept. 2007. https://doi.org/10.1109/TWC.2007.06020050
  11. Recommendation ITU-R M.1225, Guidelines for Evaluation of Radio Transmission Technologies for IMT-2000, 1997.