DOI QR코드

DOI QR Code

Analysis of Doppler Effects in OFDM Systems Using Transceiver Diversity

송수신 다이버시티를 이용한 OFDM시스템에서의 도플러 영향분석

  • 이종길 (인천대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2007.09.29

Abstract

The popularity of OFDM systems is being increased because of high speed data transmission capability md the spectral efficiency characteristics. However, since OFDM systems are very sensitive to the Doppler spread, The interference among subcarriers and the total system noise can be increased seriously due to the degree of Doppler effects which can cause the orthogonality problems. Therefore, these Doppler effects were analyzed using the Doppler spectrum models by varying its parameters. Especially in this paper, The degree of system performance degradation was investigated for the OFDM systems applying the relatively simple transmit and receiver diversity. The degree of the system performance degradation depends on the specific diversity structures of transceiver systems. Here, the performances of OFDM systems with two antennas transceiver diversity were analyzed and compared with that of systems with only transmission diversity and without diversity as the Doppler characteristics varied.

OFDM 시스템은 고속 데이터 전송 능력 및 효율적인 주파수 대역 이용 특성 때문에 그 활용 가능성이 날로 커지고 있다. 그러나 OFDM 시스템은 고속 이동시 도플러 주파수 확산에 민감한 특성을 보이는데 도플러 영향정도에 따라 직교성 상실에 의한 반송파 간섭 및 전체적인 시스템 잡음의 증가를 초래할 수 있다. 따라서 시스템에서의 이러한 도플러 영향을 분석하기 위하여 도플러 확산 모델 및 그 정도에 따른 시스템 성능의 열화정도를 분석하였다. 특히 본 논문에서는 비교적 간단한 송신 및 수신 다이버시티 적용 시스템에서의 도플러 영향에 의한 성능열화 정도를 분석하였다. 이러한 열화 현상은 송수신 다이버시티 구조에 따라 달라지는데 일반적으로 비교적 간단히 구현할 수 있는 2개의 송신 및 수신안테나를 쓰는 경우와 2개의 송신 안테나 다이버시티 기법만을 적용한 경우, 그리고 다이버시티 기법을 적용하지 않았을 때의 시스템 성능에 관하여 비교하고 분석하였다.

Keywords

References

  1. R.Nee and R.Prasad, OFDM wireless multimedia communications, Artech House, 2000
  2. J. H. Winters, 'The diversity gain of transmit diversity in wireless systems with Rayleigh fading,' Proc. IEEE Int. Conf. Communications, pp. 1121-1125, 1994
  3. D. Agrawal, V. Tarokh, et al. 'Space-time coded OFDM high data-rate wireless communication over wideband channels,' Proc. IEEE Vehicular Technology Conf., pp. 2232-2236, 1998
  4. S. M. Alamouti, 'A simple transmit diversity scheme for wireless communications,' IEEE J. Select. Areas Commun., vol. 16, pp. 1451-1458, Oct. 1988 https://doi.org/10.1109/49.730453
  5. B.Lu and X.Wang,'Space-time code design in OFDM systems,' Proc. Globecom, vol. 2, pp. 1000-1004,2000
  6. T. H. Liew and L. Hanzo, 'Space-time codes and concatenated channel codes for wireless communications,' Proceedings of the IEEE, vol. 90, pp.187-219,Feb.2002 https://doi.org/10.1109/5.989869
  7. G.L.Stuberetal., 'Broadband MIMO-OFDM wireless communications,' Proceedings of the IEEE, vol. 92, pp. 271-294, Feb. 2004 https://doi.org/10.1109/JPROC.2003.821912
  8. P.H.Moose, 'A technique for orthogonal frequency division multiplexing frequency offset correction,' IEEE Trans. Commun., vol. 42, no. 11, pp. 2908-2914, Oct. 1994 https://doi.org/10.1109/26.328961
  9. P. Robertson and S. Kaiser, 'The effects of Doppler spreads in OFDM mobile radio systems,' Proc. IEEE VTC vol. 1, pp. , Sept. 1999
  10. M.Patzold, Mobile fading channels, John Wiley & Sons, pp.259-265, 2002