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Performance Analysis of MIMO-OFDM System over Nakagami Fading Channel

나카가미 페이딩 채널하에서 MIMO-OFDM 시스템의 성능분석

  • 강경식 (주성대학 정보통신부사관과) ;
  • 김원섭 ((주)하우엣 기술연구소) ;
  • 박춘호 ((주)하우엣 기술연구소)
  • Received : 2011.07.05
  • Accepted : 2011.07.27
  • Published : 2011.08.31

Abstract

In this paper, I analyzed array organization of MIMO channel antenna and effect of operation environment by evaluating average BER from linear Space-Time Block Code orthogonal design and suggests designing condition of MT antenna for improved BER and the fading index m. To analyze system performance, I used M-PSK and M-QAM modulation, and to use analysis equations I used integrated by Nakagami fading variable, non-integrated Nakagami fading variable. We can get the organization of channel array by using mathematical calculation on matrix. STBE BER performance will decrease as AOA spreading decrease and such loss can be compensated from extending antenna spacing, and changing array organization.

본 논문에서는 주변 환경에 따라 다양한 채널 상태를 나타낼 수 있는 분산형 나카가미 페이딩 채널하에서 선형의 시공간 블록코드 (Space-Time Block Code) 직교 설계로부터 평균 비트 에러율(Bit Error Rate)성능을 평가하여 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 채널의 안테나 열 구성과 동작환경의 영향을 분석하였고 향상된 BER을 위한 MT 안테나의 설계조건과 페이딩 지수 m을 제안 한다. 시스템 성능의 분석을 위해 M-PSK(M-ary Phase Shift Keying)변조 방식과, M-QAM(M-ary Quadra -ture Amplitude Modulation)변조 방식을 사용 하였고, 분석 식은 각각 적분된 나카가미 페이딩 변수와 적분되지 않은 나카가미 페이딩 변수로부터 시스템의 성능을 비교 분석하였다. 채널 배열의 구성은 행렬의 수식적 계산에 의해 얻게 되며, AOA 확산이 감소하는 것에 따라 STBC(Space - Time Block Codes) BER성능이 감소하며, 이와 같은 손실은 안테나 간격의 증가나, 배열구성의 변경을 통해 보상 될 수 있다.

Keywords

References

  1. V.Taokh, N. Seshadri, and A. R. Calderbank, "Space-time codes fir high data rate wireless communication : Performance analysis amd code comstruction," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 44, pp. 744-765, Mar. 1998. https://doi.org/10.1109/18.661517
  2. 김진영,(초고속 무선 통신을 위한) MIMO /OFDM 시스템 : High-speed wireless com- munication for multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing system. 서울 : 인터비젼, 2008.
  3. M. Nakagami, "The m-distribution, - A general formula of intensity distribution of rapid fading," in Statistical Methods in Radio Wave Propagation, W. G. Hoffman, Ed. Oxford, England.: Pergamon Press, pp. 3-36, 1960.
  4. J. G. Proakis, Digital Communications 3rd ed. New York, McGraw-Hill 1995.
  5. Sklar, "Digtal Communcation", Prentice-hall, 1988.
  6. V. A. Aalo, "Performance of maximal-ratio diversity systems in a correlated Nakagami fading environment," IEEE Trans. Commun., vol. 43, pp. 2360-2369, Aug. 1995. https://doi.org/10.1109/26.403769
  7. C. Tepedelenlioglu, A. Abdi, G. Giannakis, and M. Kaveh, "Estimation of Doppler spread and signal strength in mobile communications with applications to handoff and adaptive transmission," Wirelss Commun. Mob. Comput., vol. 1, pp. 221-242, 2001. https://doi.org/10.1002/wcm.1
  8. A. Abdi, J. A. Barger, and M. Kaveh, "A parametric model for the distribution of the angle of arrival and the associated correlation function and power spectrum at the mobile station," IEEE Trans. Veh. Technol.,vol. 51, pp. 425-434, May 2002. https://doi.org/10.1109/TVT.2002.1002493
  9. Y. C. Ko, A. Abdi, M. S. Alouini, and M. Kaveh, "Average outage duration of diversity systems over generalized fading channels,"in Proc. IEEE Wireless Commun. Networking Conf., Chicago, IL, 2000, pp. 216-221.