초록 ▼

본 연구에서는 광대역 OFDM 방식을 MIMO 안테나 시스템에 적용하기 위한 space-time code의 설계 및 구현에 대한 연구의 물리 계층에 관한 연구와 OFDM을 이용하는 MIMO 안테나 시스템의 채널 용량 분석에 대한 연구를 수행하였으며 구체적인 연구 내용은 다음과 같다.
1절에서는 전파 환경 분석과 페이딩 모델 설정을 통한 채널 행렬 설정 및 분석을 통한 광대역 OFDM과 MIMO에 적합한 채널 모델링과 이에 대한 분석을 다룬다. 2절에서는 채널 용량 계산을 위한 가설 연구와 에르고딕(Ergodic)용량 및 out

본 연구에서는 광대역 OFDM 방식을 MIMO 안테나 시스템에 적용하기 위한 space-time code의 설계 및 구현에 대한 연구의 물리 계층에 관한 연구와 OFDM을 이용하는 MIMO 안테나 시스템의 채널 용량 분석에 대한 연구를 수행하였으며 구체적인 연구 내용은 다음과 같다.
1절에서는 전파 환경 분석과 페이딩 모델 설정을 통한 채널 행렬 설정 및 분석을 통한 광대역 OFDM과 MIMO에 적합한 채널 모델링과 이에 대한 분석을 다룬다. 2절에서는 채널 용량 계산을 위한 가설 연구와 에르고딕(Ergodic)용량 및 outtage확률 분석을 통하여 광대역 OFDM과 MIMO가 결합된 시스템의 용량 연구에 대한 결과를 제시한다. MIMO-OFDM 환경의 공간적 특성을 고려한 채널 모형과 채널 용량 분석 결과를 사용하여 3GPP TR 25.996 V6.1.0에 정의되어 있는 Case I의 LOS off 채널의 에르고딕 용량을 구하고, 클러스터 각 퍼짐과 도착 각도(Angle Of Arrival, AOA)의 차이에 따른 채널 용량의 변화를 알아본다. 다음으로 3절에서는 도출된 채널 모델에 적합한 space-time code 설계 및 분석을 하고, 도출된 채널 모델에 적합한 space-time code 설계 및 분석한 후 시뮬레이션 프로그램 개발하여 MIMO/광대역 OFDM 용 Space-Time 코드 설계 및 성능의 비교 분석을 할 것이다.

Abstract ▼

This research is mainly composed of three parts. The first part is to derive the proper channel model for the MIMO-OFDM system. The second part is to evaluate the ergodic capacity of the MIMO antenna channel by considering spatial propagation property. And the third part is to obtain improved perfor

This research is mainly composed of three parts. The first part is to derive the proper channel model for the MIMO-OFDM system. The second part is to evaluate the ergodic capacity of the MIMO antenna channel by considering spatial propagation property. And the third part is to obtain improved performance by using concatenated Space-Time Block Coding with Convolutional code in fading channels.
We analyze the structure of the MIMO antenna system and develope the channel model for MIMO antenna system at the first part of this research. And we study on the digital transmission techniques for the MIMO antenna system and analyze the performance of the transmission techniques by mathematical analysis and computer simulation at the second part and third part of this research.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 요약문 ...5
• SUMMARY ...20
• 목차 ...23
• 표목차 ...26
• 그림목차 ...27
• 제1장 서론 ...29
• 제1절 연구 배경 ...29
• 제2절 연구 내용 ...30
• 제2장 본론 ...30
• 제1절 STBC-OFDM 시스템의 이론 및 설계 ...31
• 1. 직교주파수 분할 다중화 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM) ...31
• 가. 서론 ...31
• 나. OFDM 의 기본원리 ...31
• (1) 송신기 ...31
• (2) 보호구간 ...33
• (3) 수신기 ...38
• 다. 결론 ...39
• 2. 시-공간 블록 부호(Space-Time Block Code ; STBC) ...39
• 가. 서론 ...40
• 나. 본론 ...40
• (1) 수신 다이버시티 기법(송신단 안테나 1개, 수신단 안테나 여러 개의 경우) ...40
• (2) 송신 다이버시티 기법(송신단 안테나 여러 개, 수신단 안테나 1개의 경우) ...42
• (가) 송신단 안테나 2개, 수신단 안테나 1개의 경우 ...43
• (나) 송신단 안테나 2개, 수신단 안테나 2개의 경우 ...47
• (3) 시뮬레이션 구현 및 분석 ...49
• (가) 시뮬레이션 모델 ...49
• (나) 시뮬레이션 분석 ...50
• 다. 결론 ...51
• 3. 직교 주파수 분활 다중화(OFDM)방식을 이용한 시-공간 부호(STBC)화 된 전송 다이버시티 기술 ...52
• 가. 서론 ...53
• 나. STBC-OFDM 의 기본 원리 ...53
• 다. STBC-OFDM 전송 다이버시티 기술의 성능분석 ...56
• 라. 결론 ...57
• 제2절 MIMO-OFDM의 채널 용량 분석 및 설계 ...58
• 1. 공간적 전파전파 특성을 고려한 MIMO 안테나에 적용한 OFDM 전송 채널의 에르고딕 용량 분석 ...58
• 가. 서론 ...58
• 나. MIMO-OFDM 공간 채널 모형과 채널 용량 분석 ...59
• (1) 광대역 MIIMO 공간 채널 모형 ...59
• (2) MIMO-OFDM 채널의 용량 분석 ...62
• 다. MIMO-OFDM 채널의 에르고딕 용량 계산 ...63
• 라. 결론 ...67
• 제3절 길쌈 부호를 연접한 STBC 전송방식의 시스템 구현 및 성능분석 ...67
• 1. 길쌈 부호 ...67
• 가. 서론 ...67
• 나. 부호화 및 구조적 성질 ...68
• 다. 비터비 복호법 및 비트오류율 ...75
• 2. 길쌈 부호를 MIMO 채널에서 Alamouti 전송 방식에 연접한 시스템 ...79
• 가. 서론 ...79
• 나. 시스템 모델 ...79
• 다. 에러 성능 분석 ...80
• (1) 경판정 복호 에러 성능 분석 ...80
• (2) 경판정 에러 성능 분석에 따른 모의 실험 ...83
• (가) 모의실험 환경 ...83
• (나) (7.5)길쌈 코드의 성능분석 및 모의실험(BPSK, 2Tx-1Rx) ...84
• (다) (17,13)길쌈 코드의 성능분석 및 모의실험(BPSK, 2Tx-1Rx) ...85
• (3) 연판정 복호 에러 성능 분석 ...86
• (4) 연판정 에러 성능 분석에 따른 모의 실험 ...87
• (가) 길쌈 부호기에 따른 성능분석 및 모의실험(BPSK, 2Tx-1Rx) ...87
• (나) 길쌈 부호기에 따른 성능분석 및 모의실험(BPSK, 2Tx-2Rx) ...88
• 라. 결론 및 추후 연구 과제 ...89
• 제3장 결론 ...91
• 참고문헌 ...92