부채별 상관 특성을 이용한 OFDM 시스템의 주파수 다이버시티 기법 성능 분석

Performance Analysis of Frequency Diversity Scheme for OFDM Systems Using Sub-channel Correlation Characteristics

  • 이종식 ;
  • 김장욱 (동양공업전문대학 전자) ;
  • 오창헌 (한국기술교육대학교 정보기술공학) ;
  • 조성준 (한국항공대학교 전자ㆍ정보통신ㆍ컴퓨터공학부)
  • 발행 : 2004.06.01

초록

본 논문에서는 OFDM 시스템의 성능을 개선하기 위한 주파수 다이버시터 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 송신기에서 간단한 심볼 부호화 과정을 통해 상관도가 가장 낮은 두 부채널로 특정한 위상차를 갖는 심볼을 전송함으로써, 수신기에서 간단한 신호처리 과정을 통해 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 기법으로 대역효율 감소 없이 기존 OFGM 시스템의 성능을 개선하였다. 또한, 제안한 기법의 성능 저하 원인인 위상차 추정 오류를 최소화하기 위한 최적 위상값을 제시하였으며, 비트 오류를 최소화하기 위한 비트/심볼 변환기법을 제안하였다. 그 결과 추가적인 부호화 및 복호화에 의해 시스템의 복잡도가 조금 증가하지만 기존 시스템의 성능 개선 측면에서 우수하다고 판단되며, 제안한 기법을 적용한 27x/1Rx STBC-OFDM(Space Time Block Coded - OFDM) 시스템의 성능이 기존 27x/1Rx STBC-OFDM 시스템 보다 성능이 우수함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

In this paper, we propose the frequency diversity scheme for performance improvement of a OFDM system without decreasing the spectral efficiency. In the proposed scheme, information bit is encoded to symbol by a simple procedure, and the encoded symbol is transmitted through the two lowest correlated sub-channels with the particular phase difference. At the receiver, a frequency diversity gain is obtained by a simple signal processing. We also suggest optimum phase difference value to minimize the performance degradation which resulted from a phase difference estimation error and bit/symbol mapping method to minimize BER. As results, at the point of performance improvement, the proposed scheme is excellent even though it requires a little increase of system complexity because of an additional encoding and decoding. In particular, we confirmed through computer simulation that on the same channel environment and bandwidth efficiency, the 27x/1Rx STBC-OFDM system adopting the proposed frequency diversity scheme outperforms the conventional 27x/1Rx STBC-OFDM system performance

키워드

참고문헌

  1. IEEE Commun. Mag. v.28 Multicarrier modulation for data transmission: an Idea whose time has come J.A.C.Bingham
  2. IEEE Commun. Mag. v.33 Transmission techniques for digital terrestrial TV broadcasting H.Sari;G.Karam;I.jeanclaude
  3. 무선 멀티미디어 통신을 위한 OFDM 기초 조용수
  4. IEEE Trans. Commun. Technol. v.COM-19 no.5 Data trnansmission by frequency division multiplexing using the discrete Fourier transform S.B.Weinstein;P.M.Ebert
  5. IEEE Signal Processing Mag. v.17 Wireless multicarrier communications Z.Wang;G.B.Giannakis https://doi.org/10.1109/79.841722
  6. in Proc. IEEE ICASSP Frequency domain data tranmission using reduced computational complexity algorithms A.Peled;A.Ruiz
  7. COST207 TD(86)51-REV 3 (WG1) Proposal on channel transfer functions to be used in GSM tests late 1986
  8. IEEE J. on Selet. Areas in Commun. v.16 no.8 A simple transmit diversity technique for wireless communications S.M.Alamouti
  9. in Proc. IEEE Sensor Array and Multichannel signal Processing Workshop A space-time coded transmitter diversity technique for frequency selective fading channels K.F.Lee;D.B.Williams
  10. in Proc. IEEE GLOBECOM A space-frequency transmitter diversity technique for OFDM systems K.F.Lee;D.B.Williams
  11. IEEE Trans. on Inform. Theory v.45 no.5 Space-time block codes form orthogonal designs V.Tarokh;H.Jafarkhani;A.R.Caderbank