Thiết kế hệ thống của bù tần số miền chồng cho truyền dẫn một sóng mang

Wladimir Bocquet1, Kazunori Hayashi2, Hideaki Sakai2
1Orange Labs Tokyo, France Telecom Japan Co., Ltd, Tokyo, Japan
2Department of Systems Science, Graduate School of Informatics, Kyoto University, Kyoto, Japan

Tóm tắt

Bài báo này đề xuất một phương pháp thiết kế hệ thống cho bù tần số miền chồng (FDE) trong truyền dẫn một sóng mang (SC) mà không có khoảng bảo vệ (GI). Dựa trên phân tích tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm và nhiễu (SINR) của đầu ra bộ bù cho mỗi ký hiệu, các tác giả xác định một cách thích ứng khối của FDE chồng, trong đó khối được định nghĩa là một tập hợp các ký hiệu ở đầu ra bộ bù với tỷ lệ lỗi đủ thấp, trong một kích thước cửa sổ trượt cố định, tương ứng với kích thước cửa sổ biến Fourier nhanh (FFT). Phương pháp đề xuất tận dụng thực tế rằng phần có ích của tín hiệu đã bù được khu trú quanh trung tâm của cửa sổ FFT. Hơn nữa, các tác giả cũng đề xuất điều chỉnh kích thước khối để kiểm soát độ phức tạp tính toán của bù trong mỗi mẫu được xử lý liên quan đến tỷ lệ lỗi bit (BER) trung bình của hệ thống. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng phương án đề xuất có thể đạt được hiệu suất BER tương đương với phương án SC-FDE truyền thống với việc chèn GI đủ cho cả trường hợp có mã hóa và không mã hóa ở các mức điều chế khác nhau, trong khi yêu cầu độ phức tạp tính toán thấp hơn so với truyền dẫn SC chồng với khối cố định.

Từ khóa

#bù tần số miền chồng #truyền dẫn một sóng mang #khoảng bảo vệ #tỷ lệ lỗi bit #độ phức tạp tính toán

Tài liệu tham khảo

H. Sari, G. Karam, and I. Jeanclaude, Transmission techniques for digital terrestrial TV broadcasting, IEEE Commun. Magazine, 1995, 33(2): 100–109.

D. Falconer, et al., Frequency domain equalization for single-carrier broadband wireless systems, IEEE Commun. Magazine, 2002, 40(4): 58–66.

IEEE 802.11a standard, ISO/IEC 8802-11, 1999.

Draft IEEE 802.11g standard, Further higher speed physical layer extension in the 2.4GHz band, 2001.

K. Hayashi and H. Sakai, Interference cancellation schemes for single carrier block transmission with insufficient cyclic prefix, EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 2008, Article ID 130747, doi: 10.1155/2008/130747.

K. Hayashi and H. Sakai, Per-tone equalization for single carrier block transmission with insufficient cyclic prefix, IEICE Transactions on Information and Systems, 2005, E88-D(7): 1323–1330.

D. Kim, et al., Residual ISI cancellation for OFDM with applications to HDTV broadcasting, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 1998, 16(8): 1590–1599.

L. Martoyo, T. Weiss, F. Capar, and F. K. Jondral, Low complexity CDMA downlink receiver based on frequency domain equalization, in IEEE Vehicular Technology Conference-Fall, Orlando, Florida, USA, 2003, 2: 987–991.

W. Bocquet and M. Nakamura, Novel frame structure and equalization processing for ZP-OFDM transmission, in International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications, 2004, Padova, Italy.

W. Bocquet, et al., Low complexity equalizer for multi-carrier CDMA signal without guard interval, in IEEE International Symposium on Image and Video Communications over Fixed and Mobile Networks, Brest, France, 2004.

W. Bocquet, et al., Frequency domain channel equalization for OFDM system, in IEICE Technical Report (in Japanese), Tokyo, Japan, 2003, RCS2003-125.

K. Takeda, H. Tomeba, and F. Adachi, Iterative overlap FDE for DS-CDMA without GI, in IEEE Vehicular Technology Conference-Fall, Montreal, Quebec, Canada, 2006.

J. Proakis, Digital Communications (3rd edition), McGraw-Hill, Singapore, 1995.

H. Tomeba, K. Takeda, and F. Adachi, Overlap MMSE-frequency-domain equalization for multi-carrier signal transmissions, in Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications, San Diego, USA, 2006, 751–755.

H. Gacanin, S. Takaoka, and F. Adachi, Bit error rate analysis of OFDM/TDM with frequency-domain equalization, IEICE Trans. Commun., 2006, E89-B(2): 509–517.

K. Ishihara, Y. Takatori, and S. Kubota, Multiuser detection using an array antenna for asynchronous single carrier systems, IEICE Technical Report (in Japanese), 2007, RCS2006-237.

X. Qiu and K. Chawla, On the performance of adaptive modulation in cellular system, IEEE Trans. Commun., 1999, 47(6): 884–895.

C. Berrou, A. Glavieux, and P. Thitimajshima, Near shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo-codes, in IEEE International Conference on Communications, Geneva, Switzerland, 1993, 1064–1070.

R. Gallager, Low Density Parity Check Codes, MIT press, Cambridge, 1963.

J. Chen and M. Fossorier, Near optimum universal belief propagation based decoding of low-density parity check codes, IEEE Trans. Commun., 2002, 50(3): 406–414.