• 제목/요약/키워드: Space-time Block Code(STBC)

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최소 복호 복잡도를 갖는 새로운 준직교 시중간블록부호 설계 (Design of New Quasi-Orthogonal Space-Time Block Code with Minimum Decoding Complexity)

  • 채창현;최대원;정태진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권12A호
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    • pp.1219-1225
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    • 2007
  • 본 논문은 4개의 송신 안테나를 사용 할 경우 임의의 QAM 변조 방식과 준정지 Rayleigh 페이딩 채널 환경에서 최대 다이버시티 이득을 획득하고 더불어 full-rate을 획득하는 새로운 QO-STBC(quasi-orthogonal space-time block code)를 제안한다. 특히 제안된 부호는 기존의 MDC-QO-STBC(minimum decoding complex QO-STBC)와 같이 준직교 특성을 만족하여 수신단에서 2개의 실수 심벌들로 구성된 4개의 그룹들에 대하여 각각 독립적인 ML(maximum likelihood) 복호가 가능하다는 장점을 갖는다. 전산 실험 결과 제안된 부호는 모든 변조 방식들에 대하여 MDC-QO-STBC와 동일한 비트 오율(BER) 성능을 보여준다. 하지만 제안된 부호는 모든 송신 안테나들에서 성상 회전 이전의 신호들에 비해 PAPR(peak-to-average power ratio) 값들이 증가하는 기존의 MDC-QO-STBC와 달리 오직 2개의 송신 안테나들에서만 PAPR의 증가가 발생하도록 수정 가능하며 따라서 실제 송신 시스템 구현 시 훨씬 큰 이점을 갖게 된다.

LTE 하향링크에서 단말의 이동 속도에 따른 적응적 차등 시공간블록부호 복호화 기법 (An Adaptive Detection Scheme of Differential Space-Time Block Codes for Mobiles Operating with Various Speeds in LTE Downlink Scenario)

  • 김득규;황재균;김병길;최병조
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.611-614
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    • 2012
  • 시공간 블록 부호화(STBC: Space-Time Block Code) 기법은 단순하면서도 효과적인 다이버시티 기법으로 WCDMA, HSDPA 및 LTE 이동통신 표준에 채택되었다. 이러한 STBC 기법은 페이딩 채널의 추정 정확도에 따라 그 성능이 좌우된다. 채널 추정을 위한 기준 심볼의 오버헤드를 수용할 수 없거나 고속으로 이동하는 모바일의 경우 채널 추정이 힘든 경우가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 차등 시공간 블록 부호화(DSTM: Differential Space-Time Modulation) 기법들이 제안되어 왔다. 이 기법들은 채널 추정을 필요로 하지 않기 때문에 위와 같은 고속 이동 환경에 적합한 장점이 있다. 본 논문에서는 다양한 속도로 이동하는 모바일 채널에 LTE 파라미터를 적용하여 기존의 STBC 및 DSTM의 성능을 고찰해 보고, 단말에 적용 가능한 적응적 DSTM 복호 기법을 제안하여 그 성능을 고찰하였다.

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위성과 지상 중계 장치와의 협동 다이버시티를 위한 효율적인 STBC 방식 (An Efficient STBC Scheme for a Cooperative Satellite-Terrestrial System)

  • 박운희;이정;김수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10A호
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    • pp.997-1005
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    • 2008
  • 본 논문에서는 차세대 이동 멀티미디어 위성통신에 효율적으로 사용될 수 있는 시공간 블록 부호화(Space-Time Block Coding ;STBC) 방식을 제시하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 STBC 방식은 3개의 송신 안테나로부터 송신되는 신호의 부호화율이 1인 동시에 복호 과정에 필요한 채널 행렬이 완전한 직교성을 가짐으로써 복호 과정을 간단히 하고, 수신단에서 기존의 방식보다 더 큰 다이버시티 이득을 기대할 수 있다. 성능 시뮬레이션 결과는 제시하는 방식이 몇 가지 일반적인 STBC 기술 적용 사례보다 BER 성능이 우수하다는 것을 확인하고 실제 위성에서 보내는 신호와 지상의 중계기로부터의 신호를 구분하여 각각의 송신 전력을 달리함에 따라 성능이 어떻게 변하는지 알아본다.

Space-Time Block Code를 이용한 효율적인 전송 방식에 관한 연구 (A Study on efficient transmission method using Space-Time Block Code)

  • 이은희;박태준
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.32-35
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    • 2003
  • 공간-시간 블록 부호(STBC)는 다중안테나 시스템에서 기존 기술에 비해서 부가적인 대역폭 필요 없이 부호화 이득을 얻을 수 있다. STBC의 우수한 디자인 조건은 다이버시티 이득 관점에서는 신호 행렬들의 차가 완전 계수(Full-Rank)를 가져야 하고 코딩 이득의 관점에서는 신호 행렬들의 차의 determinant 값이 최소값을 가져야 한다. 본 논문에서는 STBC가 Full Rank 와 non-Full Rank 때 성능에 관하여 실험하였다. 시스템모델에 관하여 간략한 설명과 이 실험결과에 관하여 논의하였다. 본 논문의 실험 결과는 전송안테나와 수신안테나가 각각 4개씩, BPSK, QPSK, 8PSK 변조(modulation)을 사용하여 실험결과를 얻었다.

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UHDTV 방송을 위한 공간 변조 다중 안테나 시스템 수신 성능 분석 (Analysis of Spatial Modulation MIMO Reception Performance for UHDTV Broadcasting)

  • 박명철;한동석
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.837-847
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    • 2015
  • 본 논문에서는 지상파 디지털 방송의 대용량 전송을 위하여 SM(spatial modulation) 기반 다중 안테나 시스템의 성능을 분석한다. 지상파 디지털 방송에 다중 안테나 시스템을 적용하기 위해서는 심벌 간 간섭과 공간적 채널 상관도의 영향을 감소시키는 기법이 필요하다. SM 기법은 다중 송신 안테나 중 하나의 안테나를 선택하여 심벌 간 간섭의 영향을 줄이지만 공간적 채널 상관도의 영향은 해결하지 못한다. 이를 해결하기 위하여 STBC(space-time block code) 기법을 SM 기법과 결합한 STBC-SM(space-time block coded spatial modulation) 기법이 있다. 그러나 STBC-SM은 직교성을 유지하기 위해 시간에 대해 동일한 안테나 조합이 사용되어 정보량이 반으로 감소하는 단점이 있다. DSTTD-SM(double space-time transmit diversity with spatial modulation) 기법은 안테나 조합을 적용하면서 다중 안테나를 모두 사용한다. 이러한 SM 기반 다중 안테나 시스템을 지상파 디지털 방송 시스템에 적용하기 위해서는 지상파 방송과 유사한 채널 환경인 SUI 채널에 대한 분석이 필요하여 모의실험을 통해 성능을 분석한다.

Space-Time Block Coding Techniques for MIMO 2×2 System using Walsh-Hadamard Codes

  • Djemamar, Younes;Ibnyaich, Saida;Zeroual, Abdelouhab
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • Herein, a new space-time block coding technique is proposed for a MIMO 2 × 2 multiple-input multiple output (MIMO) system to minimize the bit error rate (BER) in Rayleigh fading channels with reduced decoding complexity using ZF and MMSE linear detection techniques. The main objective is to improve the service quality of wireless communication systems and optimize the number of antennas used in base stations and terminals. The idea is to exploit the correlation product technique between both information symbols to transmit per space-time block code and their own orthogonal Walsh-Hadamard sequences to ensure orthogonality between both symbol vectors and create a full-rate orthogonal STBC code. Using 16 quadrature amplitude modulation and the quasi-static Rayleigh channel model in the MATLAB environment, the simulation results show that the proposed space-time block code performs better than the Alamouti code in terms of BER performance in the 2 × 2 MIMO system for both cases of linear decoding ZF and MMSE.

다중 안테나 개념을 적용한 초광대역 무선통신 시스템에서 이중 이진 터보 부호 성능 (Performance of Double Binary Turbo Code for Ultra Wide-Band Systems with Multiple-Antenna Scheme)

  • 김은철;차재상;이종훈;강정진;김성권;황성호;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.117-122
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다중 안테나 (Multiple-Antenna)를 적용한 초광대역 무선통신 (UWB: Ultra Wide-Band) 시스템에서 이중 이진 터보 부호의 성능을 보인다. 본 논문에서는 PPM-TH (Pulse Position Modulation-Time Hopping) 방식과 PAM-DS (Pulse Amplitude Modulation-Direct Sequence) 방식의 UWB 시스템을 모두 고려하였으며, 다중 안테나 기술로 시공간 블록 부호 (STBC : Space Time Block Code) 송신 다이버시티와 수신 다이버시티 기술을 적용하였다. 그리고 이진 터보 부호에 비해서 부호어 사이의 최소 거리 (Minimum Distance)가 길어서 복호 성능이 좋으며 처리량 (Throughput)이 높아서 복호 처리 시간이 짧은 장점을 가지고 있는 이진 이중 터보 부호를 적용하였다. 본 논문의 결과는 UWB 시스템을 구현하는데 적용될 수 있다.

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최적 송신전력 할당을 이용한 준직교성 시공간 블록부호의 복호화 성능 (Decoding Performance of Quasi-Orthogonal Space Time Block Code Using Optimal Transmit Power Allocation)

  • 최광돈;김봉준;조영하;박상규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권4A호
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    • pp.282-287
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    • 2005
  • 송신다이버시티 시스템에 사용되는 시공간 블록부호(space time block code)는 송신안테나가 2개보다 많은 경우 최대 전송률과 최대 다이버시티 이득을 동시에 제공할 수 없다. 송신안테나가 4개인 경우 최대 전송률을 제공하면서 간섭을 최소화하는 준직교성 블록부호가 있다. 최근에는 준직교성에 의해 발생하는 블록부호의 간섭을 제거하는 단순상관제거 알고리즘이 제안되어 최대전송률과 최대 다이버시티 이득을 얻을 수 있게 되었다. 본 논문에서는 신호의 전송전력을 다르게 할당하고 수신단에서의 빼기 연산에 의한 간단한 간섭제거로 잡음 증가 없이 성능을 개선하는 복호화 과정을 제안한다.

시변 레일리 페이딩 채널에서 이중 판정 궤환 방식을 이용한 STBC 검출 알고리즘 (STBC Detection Algorithm Using Double-Decision-Feedback Scheme in Time-Varying Rayleigh-Fading Channel)

  • 박성준;허서원;이호경
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1237-1242
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    • 2007
  • 이 논문에서는 시변 레일리 페이딩 채널에서 STBC(Space Time Block Code)의 신호 검출 방법을 연구한다. 하나의 블록 내의 두 심볼 구간 동안 채널 환경이 변하는 경우, 채널 행렬의 직교성이 성립하지 않고 두 심볼간에 간섭이 발생한다. 이러한 채널에서 수신 성능을 개선하기 위해서 joint ML 검출 방식이 제안되었으나, 계산복잡도가 증가한다. 이를 줄이기 위해서 판정 궤환(decision feedback) 방식이 제안되었으나, joint ML 방식에 비해 수신 성능이 떨어진다. 이에 이 논문에서는 joint ML 검출 방법을 사용하는 경우에 비해 수신기의 복잡도를 줄이는 동시에 기존의 판정 궤환 방식에 비해 성능이 개선된 이중 판정 궤환 방식을 이용한 새로운 STBC 검출 알고리즘을 제안한다.

Performance Analysis of Space-Time Block Coded Cooperative Wireless Transmission in Rayleigh Fading Channels

  • Kong Hyung-Yun;Khuong Ho-Van
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권3호
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    • pp.306-312
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    • 2006
  • This paper studies theoretically the bit error rate (BER) performance of cooperative transmission using space-time block code (STBC) in a fully distributed manner. Specifically, we first propose a STBC-based cooperative signaling structure to make the cooperation of three single-antenna terminals possible. Then, we derive the closed-form BER expressions for both cooperation and noncooperation schemes under flat Rayleigh fading channel plus additive white Gaussian noise (AWGN). The validity of these expressions is verified by Monte-Carlo simulations. A variety of numerical and simulation results reveal that the cooperative transmission achieves higher diversity gain and better performance than the direct transmission for the same total transmit power.