• 제목/요약/키워드: Time Correlation of the Fading Channel

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Improved Design Criterion for Space-Frequency Trellis Codes over MIMO-OFDM Systems

  • Liu, Shou-Yin;Chong, Jong-Wha
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.622-634
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    • 2004
  • In this paper, we discuss the design problem and the robustness of space-frequency trellis codes (SFTCs) for multiple input multiple output, orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) systems. We find that the channel constructed by the consecutive subcarriers of an OFDM block is a correlated fading channel with the regular correlation function of the number and time delay of the multipaths. By introducing the first-order auto-regressive model, we decompose the correlated fading channel into two independent components: a slow fading channel and a fast fading channel. Therefore, the design problem of SFTCs is converted into the joint design in both slow fading and fast fading channels. We present an improved design criterion for SFTCs. We also show that the SFTCs designed according to our criterion are robust against the multipath time delays. Simulation results are provided to confirm our theoretic analysis.

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Rayleigh Fading Channel Model에 관한 연구 (A Study On the Rayleigh Fading Channel Model)

  • 원인재;박재현;김창희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.486-488
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    • 2004
  • 무선 통신에서 다중 전파 경로에 의하여 발생하는 Rayleigh 신호의 페이딩 현상에 대한 시뮬레이션은 정현파의 합으로 구성된 수학적 모델을 사용하여 구현될 수 있다. Jakes 모델 역시 이러한 정현파의 합에 근거한 매우 간단한 페이딩 채널 모델로서 널리 사용되어 왔다. 그러나 Jakes 모델은 시뮬레이션을 통하여 얻어지는 시간적 관계 특성이 통계적인 특성과 일치 하지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 Jakes 페이딩 채널 모델의 통계적 특성과 시간적 특성의 차이점을 비교 분석하고 새로운 시뮬레이션 모델을 제안한다.

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페이딩 환경에 강한 트렐리스 부호화 방식의 성능분석 (Performance Analysis of a Robust Trellis Coded Modulation for a Correlated Fading Channel)

  • 임수환;황병대;오성근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.117-120
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    • 2001
  • In this paper, we propose a robust trellis coded modulation for a correlated Rayleigh fading channel. This method use only one transmit antenna, which can achieve superior performance compared to Space-Time Trellis Coded Modulation (STTC) over a wide channel correlation range among transmit antennas. The code is designed to have the largest Euclidean distance between faded signals at the receiver. Computer simulations are performed to evaluate the frame error rate (FER) performance and to compare the proposed code with the conventional one.

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상관된 페이딩 채널에서 하이브리드 ARQ를 사용하는 V-BLAST 시스템의 수율 (Throughput of V-BLAST System using Hybrid ARQ in Correlated Fading Channels)

  • 김봉회;황승훈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권1호
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    • pp.66-71
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    • 2008
  • 본 논문에서는 H-ARQ를 위한 NACK 신호를 이용한 안테나 스위칭 방식을 제안하고 V-BLAST 시스템에서 분석하였다. 여기서 전송 안테나는 재전송시 번갈아 스위칭 되어 동작한다. 상관된 페이딩 채널에서 제안된 방식의 채널 용량을 해석적으로 분석함으로써, 채널 상관성의 악영향이 안테나 스위칭 방식으로 줄어듦을 보인다. 시뮬레이션 결과를 통해 상관된 페이딩 채널에서 평균 수율은 큰 복잡도의 증가 없이 개선되어질 수 있음을 보인다.

On Maximum Diversity Order over Doubly-Selective MIMO-OFDM Channes

  • Yang Qinghai;Kwak Kyung Sup
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권7A호
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    • pp.628-638
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    • 2005
  • The analysis of maximum diversity order and coding gain for multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) systems over time-and frequency-selective (or doubly-selective) channels is addressed in this paper. A novel channel time-space correlation function is developed given the spatially correlated doubly-selective Rayleigh fading channel model. Based on this channel-model assumption, the upper-bound of pairwise error probability (PEP) for MIMO-OFDM systems is derived under the maximum likelihood (ML) detection. For a certain space-frequency code, we quantify the maximum diversity order and deduce the expression of coding gain. In this wort the impact of channel time selectivity is especially studied and a new definition of time diversity is illustrated correspondingly

이동통신 환경에서 바이트 정렬 가변 길이 터보 코드의 적응 부호화율 적용을 통한 동영상 전송 시스템 (Robust Video Transmission System Employing Byte-Aligned Variable-Length Turbo Codes and Its Code-Rate Adaptation over Mobile Communication Channels)

  • 이창우;김종원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권7C호
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    • pp.921-930
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    • 2004
  • 본 논문에서는 회선교환 방식의 이동통신 환경에서 전송 오류에 강인한 동영상 전송 시스템을 구현하기 위해서 채널의 상태에 따라 적응적으로 부호화율을 변화시키는 터보 코드 기반 오류정정 기법을 제안한다. 제안 시스템에서는 먼저 가변길이의 응용계층 단위(segment)로 생성되는 영상 부호화 스트림에 부합하도록 바이트정렬 가변길이 (byte-aligned variable-length) 터보 코드를 사용한다. 즉 ITU-T H.263+ 동영상 스트림을 GOB (group of block) 별로 나누고 이를 채널 상태에 따라 적절한 바이트정렬 가변길이 터보 코드를 적용하여 보호하는 것이다. 이를 위하여 제안된 동영상 전송 시스템의 압축 부호화율과 오류정정 부호화율 간의 상관관계를 분석하고 정적인 상황에서 최적의 부호화율을 먼저 모색한다. 또한 실제적인 이동통신 채널을 적절하게 근사하는 시변 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 채널을 모델링한 다음 채널 변화에 따라 부호화율을 적응적으로 조절하는 기법을 제안한다. 마지막으로 제안된 적응 기법의 적용에 따른 성능 향상을 동영상 전송 성능의 비교를 통하여 검증한다.

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.

A Simulation Study on Queueing Delay Performance of Slotted ALOHA under Time-Correlated Channels

  • Yoora Kim
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권3호
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    • pp.43-51
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    • 2023
  • Slotted ALOHA (S-ALOHA) is a classical medium access control protocol widely used in multiple access communication networks, supporting distributed random access without the need for a central controller. Although stability and delay have been extensively studied in existing works, most of these studies have assumed ideal channel conditions or independent fading, and the impact of time-correlated wireless channels has been less addressed. In this paper, we investigate the queueing delay performance in S-ALOHA networks under time-correlated channel conditions by utilizing a Gilbert-Elliott model. Through simulation studies, we demonstrate how temporal correlation in the wireless channel affects the queueing delay performance. We find that stronger temporal correlation leads to increased variability in queue length, a larger probability of having queue overflows, and higher congestion levels in the S-ALOHA network. Consequently, there is an increase in the average queueing delay, even under a light traffic load. With these findings, we provide valuable insights into the queueing delay performance of S-ALOHA networks, supplementing the existing understanding of delay in S-ALOHA networks.

시변 페이딩 채널에서 상관관계가 있는 안테나를 사용하는 DS-CDMA 통신 시스템을 위한 개선된 최대가능도 코드 타이밍 추정기 (Improved Code Timing Estimator for DS-CDMA Systems Using Correlated Antennas in Time-Varying Fading Channels)

  • 김상준;정봉식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.910-920
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    • 2006
  • 본 논문에서는 평탄 페이딩과 근거리/원거리 현상이 존재할 때 안테나 어레이를 사용하는 DS-CDMA 신호의 코드 타이밍을 추정하는 문제를 다루고자 한다. 페이딩 과정의 시변 페이딩 특성을 보다 잘 활용할 수 있도록 DS-CDMA 시스템에 대한 희망하는 사용자의 코드 타이밍을 추정하는 최대가능성 알고리즘을 유도한다. 코드 타이밍 추정기의 개발에 있어서 주어진 관찰 비트들을 포함하는 윈도우를 각각의 부-윈도우가 충분히 큰 길이를 갖도록 나눈다. 제안된 방법은 채널 페이딩의 일관성 시간과 연관된 똑같은 크기를 가지는 부-윈도우들을 이용한다. 또한 페이딩 속도를 추정하지 않고 충분히 긴 관찰 비트들을 두 개의 연속적 인 부-윈도우로 나누는 방법을 대안으로 제시한다. 알고리즘의 유도과정은 공간적으로 상관성이 있는 다중안테나를 바탕으로 한다. 공간적인 페이딩 상관성이 제안된 알고리즘의 동기 획득 및 평균 동기 획득 성능에 미치는 영향을 분석한다.

Blind Source Separation for OFDM with Filtering Colored Noise and Jamming Signal

  • Sriyananda, M.G.S.;Joutsensalo, Jyrki;Hamalainen, Timo
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권4호
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    • pp.410-417
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    • 2012
  • One of the premier mechanisms used in extracting unobserved signals from observed mixtures in signal processing is employing a blind source separation (BSS) algorithm. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) techniques are playing a prominent role in the sphere of multicarrier communication. A set of remedial solutions taken to mitigate deteriorative effects caused within the air interface of OFDM transmission with aid of BSS schemes is presented. Four energy functions are used in deriving the filter coefficients. Energy criterion functions to be optimized and the performance is justified. These functions together with iterative fixed point rule for receive signal are used in determining the filter coefficients. Time correlation properties of the channel are taken advantage for BSS. It is tried to remove colored noise and jamming components from themixture at the receiver. Themethod is tested in a slow fading channel with a receiver containing equal gain combining to treat the channel state information values. The importance is that, these are quite low computational complexity mechanisms.